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Nikkei X-TECH_2021.10.11

가시마의 전자동 공사
세계 최초의 자동화 기술 도약을 가로막는 세 가지 과제
자동화 중기의 조달 등

다양한 종류와 많은 중장비들을 자율주행으로 움직여 대형 토목 구조물을 구축한다. 현재 나루세댐(아키타 현)의 건설 현장은 아직 준비 중인 자동화는 남아있지만, 제방 시공의 대부분을 자율주행으로 해낼 수 있는 수준에 있다. 지금까지 건설 현장에서는 보조적으로 일부 작업을 자동화하는 사례가 대부분이었기 때문에 확실히 유인 작업과 자동 작업의 주종 역전을 실현하고 있다.

자율주행이라고 하면 작업을 담당하는 중장비 자체가 주변 상황을 판단하고 상황에 맞게 최적의 시공을 한다는 이미지가 떠오른다. 하지만 쿼드악셀(A4CSEL)이 추진하는 자동화는 더 단순하다. 중장비의 위치에 따라 사전에 정해진 작업을 하는 움직임을 기본으로 하고 있다.

심플한 작업의 조립으로 중장비의 자율주행을 가능하게 한 근원은 지금까지 오퍼레이터 등 기술자에게 의존해 온 작업을 철저하게 분석해, 재현성있는 정형화를 도모한 점에 있다. 중장비에 요구되는 동작에 필요한 시간이나 공간 등을 명확히 해 공장에서 로봇을 취급하는 것처럼 중장비를 관리할 수 있도록 했다.

작업을 철저하게 분석하게 된 배경에는 가시마의 다카다(高田) 전무가 “종합건설업체의 존재 가치가 없어지고 있다”라고 표현한 위기감이 있다. 생산성을 높이는 데 가장 중요한 작업 자체를 하청업체에 맡겨오다 보니 원청업체가 합리화해야 할 작업의 본질을 잃어가고 있는 것이다.

시공의 기계화에 대해 잘 알고 있는 리쓰메이칸대학의 다테야마(建山) 교수는 “중장비의 자동화라고 하는 ‘부가가치 작업’을 효율화하는 효과는 크다”라고 지적한다. 낭비를 줄이는 등의 대응하기 쉬운 부분에만 초점을 맞추면 얻을 수 있는 효과는 한정될 수 밖에 없다. 업무 개선을 도모하면서 하청이 담당하는 작업에 대한 철저한 분석이야말로 건설 현장의 생산성을 비약적으로 높일 가능성으로 이어진다.

가시마의 쿼드악셀에는 작업의 분석에 AI(인공지능) 등 고도의 기술이 도입되어 있다. 하지만 탁상 분석만으로 실제 작업을 개선하기는 어렵다. 작업 내용을 이해하고 분석 결과를 검증하기 위해 가시마는 사원에게도 중장비를 조작할 수 있도록 하는 과감한 선택을 했다.

-- 안전 기준 미정비로 주춤 --
이렇게 탄생한 쿼드악셀이 도약하기 위해서는 넘어야 할 산이 몇 개 있다. 자동화 중장비 조달은 그 중 하나이다.

예를 들어 최근 제조업체들이 개발을 추진하는 전자제어식 중장비는 기본적으로 제어회로가 블랙박스로 되어 있다. 가시마가 마음대로 개조해 원하는 대로 움직이도록 하는 것은 어렵다. 현재 다양한 중장비를 건설회사가 자유롭게 조작하는 방법은 비교적 비용이 비싼 조작용 로봇의 채택하는 등에 한정된다.

중장비의 자동화를 촉진하려면 중장비 제조사의 협력을 빠뜨릴 수 없다. 토목연구소는 여러 제조사들의 기계를 공통으로 움직이기 위한 제어 방법의 규격화를 검토하고 있다. 중장비의 자동화를 위해 기대할 수 있는 움직임이다.

하지만, 제조사가 이 제안에 따라 제어회로 정보 등을 공개하거나, 실제 제품에 기능을 도입할 때까지는 이에 상응하는 시간이 필요하다. 제어의 규격이 완성되어 제조사가 자동화할 수 있는 기계를 준비했을 경우에서도, 오토매틱식 자동차와 같이 제어할 수 있는 부분이 한정될 가능성이 있다. 이 경우, 건설업체들이 자사가 가지고 있는 노하우를 활용해 차별화를 도모하는 미세 조정은 어려울지도 모른다.

제어 방법의 규격화 이상으로 과제가 될 것 같은 것이 안전 등에 관련된 법 제도와 규격이다. 나루세댐 이전에 가시마가 쿼드악셀을 현장에서 시범 도입하려고 했을 때 중장비를 안전한 구획이 필요한 산업용 로봇과 동일하게 간주하는 노동기준감독서도 있었다고 한다.

로봇에 관한 법적 책임을 잘 아는 고바야시(小林) 변호사는 건설회사가 도입한 자동화 제어 시스템에 문제가 있어 사고가 생겼을 경우의 배상에 관련된 문제에 대해 “제조업체가 피해자에게 배상한 뒤 건설업체에 구상(求償)하는 흐름을 생각할 수 있다”라고 설명한다.

자율주행형 중장비를 이용한 공사는 시공 범위를 무인화할 수 있기 때문에 유인 기계를 사용하는 것보다 인명사고 위험은 낮을 것이다. 그럼에도 불구하고 이와 같은 법적 리스크는 업체가 자율주행 시공 꺼리는 요인이 되고 있다. 중장비의 자동화를 위한 제어 규격 정비와 병행해 정부에는 안전 기준의 시급한 정비를 기대하고 싶다.

쿼드악셀이 직면한 또 다른 과제는 시장이다. 건설사의 제안을 받아들이기 쉬운 ECI 방식(설계 단계부터 시공자가 관여하는 방식)의 입찰 안건 등이 늘어나지 않으면 국내 공공사업에서의 채택 기회는 제한된다.

하지만 세계 시장으로 눈을 돌리면 이 기술에 매력을 느끼는 사업자는 분명히 늘어날 것이다. 이미 쿼드악셀 기술에 관심을 가진 캐나다의 건설업체로부터 문의가 있었다고 다카다 전무는 밝혔다.

현재로서는 코로나 사태의 영향으로 나루세댐에서의 성과를 해외에 충분하게 어필하지 못하고 있다. 향후, 이 기술에 대한 정보가 잘 전달된다면, 무인 구획에서 시공할 수 있는 안전성이라고 하는 특징에 대한 이해가 확대되어 시장 개척으로 연결될 가능성은 있다.

참신한 기술을 인정해 주는 발주자가 늘어나 실적이 쌓이는 움직임이 순환되기 시작할 때 쿼드악셀의 진정한 성공이 보일 것이다.

 -- 끝 --

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