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수중건설로봇 ‘URI-L’ 보유 ··· 국내외 현장서 기술력 ‘입증’

건설기술신문 창간 25주년 특별기획 (으뜸현장) ◧레드원테크놀러지(주)◧

오성덕 기자 | 기사입력 2023/11/14 [13:50]
오성덕 기자 이메일 아이콘 기사입력  2023/11/14 [13:50]
수중건설로봇 ‘URI-L’ 보유 ··· 국내외 현장서 기술력 ‘입증’
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최대 2,500m 수심에서 수중환경 조사를 비롯해 수중 구조물 시공과 작업 지원, 유지보수 등의 작업이 가능한 경작업용 수중건설로봇인 ‘URI-L’에는 국내 최고 수준의 독보적인 로봇기술을 보유한 레드원테크놀러지(주)의 남다른 기술력이 담겨 있어 눈길을 끈다.

 

‘URI-L’은 한국해양과학기술원을 주관기관으로 진행된 ‘수중건설로봇단’ 과제를 통해 선보인 해외 제품을 대체할 국산화 로봇으로, 향후 석유 시추를 위한 수중작업 지원은 물론 해양에너지 개발 단지 건설과 통신, 전원 케이블 매설 수중작업에 활용될 전망이다. 

 

최대 2,500m 수심서 구조물 시공 유지보수 작업 가능

석유 시추 등 에너지 개발단지 케이블 매설 활용 기대

2018년부터 실해역 탐사 조사 전개 ‘트랙 레코드 확보

 

최근 해상풍력발전을 비롯한 CCS, 조력‧조류 발전 등과 같은 다양한 해양 구조물이 계획 또는 시공되고 있고, 장대교량과 침매터널 등에 대한 개발 필요성 증대로 해양 구조물들이 점차 대수심으로 옮겨가고 있는 추세다. 

 

이처럼 급증하는 시장 환경에 대응하기 위해 ‘수중건설로봇단’에서는 장비 임대 수입대체 효과와 관련 분야의 산업경쟁력 확보를 목표로, 수중건설 관련 핵심기술과 첨단 장비 기술 연구를 진행했다. 

 

‘수중건설로봇단’은 목표 심도 2.500m 이내의 해양 구조물 건설을 위한 수중건설로봇 개발과 성능 검증을 위한 인프라 구축을 목표로 지난 2013년부터 6년 간 1단계 연구를 진행했다. 

 

연구를 통해 수중건설로봇 공통 기술과 경작업용 ROV 기술인 ‘URI-L’, ROV 기반 수중 중작업용 로봇 기술인 ‘URI-T’, 트랙 기반 해저 중작업용 로봇 기술인 ‘URI-R’과 함께 현장실증실험 지원시스템 구축 등의 성과를 도출했다. 

 

이후 2019년부터 2022년까지 ‘수중건설로봇사업단’ 성과물인 3종의 수중건설로봇의 상용화를 목표로, 현장적용 실적 확보를 위한 ‘수중건설로봇 실증 및 확산사업’이 추진됐다. 

 

이 사업은 국내외 시장 진출을 위해 개발된 수중건설로봇 3종의 현장 실험과 함께 공용선박과 평가시스템 마련을 위한 지원시스템 구축, 3종의 수중건설로봇의 실제 현장 투입을 통한 트랙 레코드 확보를 목표로 진행됐다. 

 

이 같은 2단계 연구를 통해 선보인 기술들은 기존 해외제품 대비 수치적인 성능과 사양에서도 앞선 것으로 알려지며, 최근 급성장하고 있는 ROV 시장과 해양구조물 시장에서의 경쟁력 확보에 크게 기여할 것으로 전망되고 있다.

 

한편, 레드원테크놀러지에서는 해양과학기술원과 함께 경작업용 ROV기술인 ‘URI-L’을 선보이며, 남다른 기술력을 각인시켰다.

 

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‘URI-L’

‘URI-L’은 수중 작업 중 ROV시스템의 이상 유무와 환경 소음을 직접 들을 수 있는 ‘수중음향전송시스템’과 함께 작업 효율을 높이기 위한 ‘햅틱 시스템’, ROV 주위의 모든 방향을 음향과 영상으로 감시하는 ‘주변 환경 인식 기능’ 등을 갖추고 있다. 

 

레드원테크놀러지에서는 연구기간 동안 실해역 작업과 현장 임무 기능 기반의 ROV 하드웨어 안전화를 비롯해 TMS-ROV 간 연동 하드웨어 안정화 연구를 수행하고, 이후 항법과 운용제어 성능 안정화 기반 검증을 위한 실험을 진행했다. 

 

또한, 실해역 환경에서 구동 실험을 전개하며 장비 내구성과 운용 신뢰성을 검증‧확보하는 한편, LARS 구축과 전문 운용인력 양성, 작업 현장 대응 시나리오 구축을 통한 운용 효율성 개선 연구도 병행했다. 

 

특히, 수중 경량물 운반과 어링 작업을 비롯해 수중 경량 구조물 분해‧조립, 수중 구조물의 이물질과 토사 제거 등의 작업 성능 검증을 수행하는 한편, 해저지형 조사와 해저 구조물의  모니터링 성능 검증도 시행하는 등 URI-L의 실해역 테스트와 현장 투입 계약 기반의 트랙 레코드 확보에도 노력을 기울였다. 

 

실제로 레드원테크놀러지에서는 지난 2018년부터 꾸준히 실해역에서의 탐사와 조사를 전개하며 기술의 완성도를 높이는 한편, 트랙 레코드를 확보해 나갔다.

 

지난 2018년 동해 가스전 폐광구 구조물 조사를 시작으로, 2020년 부산 광안대교 교각하부 구조물 조사를 실시했다. 

 

이어 2021년에는 동해 울릉도-독도 인근 수심 800m에서 해저 지형과 환경탐사를 수행했고, 울릉도 인근 해역 구간에 대해 울릉도 해양 심층수 관로에 대한 외관검사 작업을 실시한 바 있다. 

 

해외에서는 괌 북동부 공해 상에서 수심 1,500 탐사와 함께 200여 종의 해양생물을 채취하는 데 성공했다. 

 

2022년에는 동해 왕돌초 인근 해저탐사를 비롯해 괌 북동부 공해 상 수심 1,500m에서 서태평양 탐사와 샘플링 작업을 성공적으로 수행했다, 

 

레드원테크놀러지(주)는...

지난 2005년 설립 이래 대한민국 로봇산업 분야의 선두주자로 이름을 알리고 있는 레드원테크놀러지는 앞선 기술력과 노하우를 기반으로 AI와 신약개발 전문기업으로 사업 영역을 확장시켜 나가고 있다. 

 

현재 ‘해양로봇장치’를 비롯해 ‘자율주행플랫폼’, ‘로봇구동제어기’, ‘EtherCAT’, ‘로봇모션‧작업제어기’ 등 로봇 관련 차별화된 제품들을 선보이고 있다. 

 

특히, 로봇서비스플랫폼 분야에서는 경작업용 원격조정 무인잠수정인 ‘URI-L’과 함께 경비로봇, 안전검사로봇, 학습상담로봇, 해양관측드론, 스마트건설로봇 등 첨단기술들을 제공하고 있다.

 

그 중 실외무인경비로봇 플랫폼은 수소연료전지를 활용해 1회 충전을 통해 24시간 운용이 가능하고, 70km 이상의 주행 성능을 갖고 있다. 

 

특히, 20cm 단차 극복이 가능하고, 다중 로봇 제어와 통합 관제 기술을 바탕으로 자율주행을 통한 경비 업무가 가능하다. 

 

이와 함께 순천대학교와의 공동연구를 통해 3차원 환경을 인식하고, 어린이의 언어와 인지발달을 돕고 주변 상황과 상호 작용할 수 있는 AI 기술을 적용한 로봇도 조만간 선보일 예정으로, 남다른 기술력을 다시 한 번 입증할 것으로 기대를 모으고 있다.

 

이번 로봇친구는 자율주행과 3차원 공간 인식 기술을 기반으로 어린이의 언어와 행동, 처해있는 맥락을 인식한 후 의도적 또는 자연적으로 어린이와 마주하고 대화를 주고받는다. 

 

대화를 통한 어린이의 수행 결과는 지식베이스에 저장된 후 어린이의 언어와 인지 능력 발달 수준을 평가하기 위해 사용된다. 연구팀은 이 같은 과정을 통해 어린이의 언어, 인지, 행위능력을 증진시킬 수 있는 개인 맞춤형 서비스를 개발, 운영할 예정이다. 

 

이번 교육플랫폼은 기존의 지식 전달 위주의 교육 방식에서 벗어나 어린이가 접하고 있는 사회적 맥락의 특성을 따른 행위를 유발하면서 사회적 인지와 창의적 사고력을 증진할 수 있는 기반 마련에 도움을 줄 전망이다.

 

한편, 레드원테크놀러지에서는 신약연구에도 역량을 집중시키고 있다. 

 

지난 2019년 문을 연 해양신약연구소에서는 수중로봇인 ‘URI-L’을 활용한 신약 후보물질 탐색과 AI 기반의 신약개발 플랫폼을 결합해 글로벌 신약개발에 박차를 가하고 있다. 

 

 

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드릴링 컷팅 청소작업 등 해양 탐사까지 가능

 

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▲ 문용선 이사    

레드원테크놀러지(주) 문용선 이사는 “지구 표면의 70% 이상을 차지하고 있는 해양은 무궁무진한 광물과 에너지, 생물자원의 보고지만, 육상과 달리 해양 개발은 10% 내외에 불과하다”고 말했다. 

 

이어 “해양 개발의 경우 수심이 깊어질수록 시야 확보가 어렵고, 작업 현장 주변의 변화나 돌발 상황에 즉각적인 대처가 어려운 점이 개발 속도를 더디게 하고 있다”며, “이 같은 한계 극복을 위해 수중에서 다양한 건설작업을 수행할 수중건설로봇의 필요성이 대두되고 있다”고 밝혔다. 

 

수중건설로봇은 깊은 수심의 위험한 작업환경에서 인간을 대신해 다양한 건설 작업 임무를 수행하는 로봇으로, 해양플랜트를 비롯한 해양에너지, 이산화탄소의 해양 저장, 해상풍력 설비 등 다양한 해양구조물 건설 시 수중 구조물의 설치, 조립에서부터 유지보수에 이르기까지 다양한 작업을 수행할 수 있다. 

 

문 이사는 “지난 2013년부터 한국해양과학기술원과 공동으로 해양 탐사를 위한 국산화 장비 개발을 목표로 연구를 진행하고, 경작업용 수중건설로봇인 ‘URI-L’ 개발에 성공했다”며, “‘URI-L’은 수중에서 드릴링, 컷팅, 청소와 같은 경작업은 물론 해양 탐사도 가능하다”고 소개했다. 

 

레드원테크놀러지에서는 2단계에 걸쳐 진행된 연구단 과제를 성공적으로 마치고, 현재 개발 기술의 기술 상용화와 보급화를 위해 구슬땀을 흘리고 있다. 

 

심해 6,000m급 무인원격잠수정 개발 등 ‘남극해 탐사’ 추진

 

문 이사는 “현재 ‘URI-L’의 기술 고도화를 통해 심해 6,000m급 무인원격잠수정 개발에 나서고 있다”며, “올해 개발을 완료하고 내년 말 남극해 탐사에 나설 계획”이라고 설명했다. 

 

이어 “특히, 심해 생물로부터 신약 후보물질을 찾기 위해 ‘URI-L’을 활용하고 있다”며, “회사 내 해양신학연구소에서는 ‘URI-L’을 통해 채집한 해양생물자원으로부터 퇴질환을 비롯한 차세대 항생제, 항암제로 개발할 수 있는 효능물질을 발굴하고 있다”고 소개했다. 

 

한편, 회사와 관련해 문 이사는 “레드원테크놀러지는 지난 2005년 설립 이래 로봇과 관련된 기술개발과 사업에 집중해 온 로봇 전문기업”이라며, “현재 회사만의 특화된 기술을 담고 있는 해양로봇과 모바일 로봇, 서비스 로봇, 인공지능을 활용한 자동화 기술 등을 고객들에게 제공하고 있다”고 말했다. 

 

특히, 로봇과 관련된 부품부터 모듈, 플랫폼, 활용, 활용한 소재개발까지 원-스톱 서비스를 제공하며, 고객들의 믿음직한 동반자로 자리매김하고 있다. 

 

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