한국중부발전과 로봇 전문기업 케이엔알시스템이 공동으로 개발한 옥내 저탄장 낙탄 회수 로봇의 현장실증이 성공적으로 마무리됐다.

케이엔알시스템은 한국중부발전과 약 1년 8개월간 공동연구를 진행한 ‘다관절 유압로봇 기반 옥내 저탄장 낙탄 회수 시스템’ 개발을 완료하고, 실제 발전소 현장에서 성능을 검증했다고 19일 밝혔다.

낙탄은 화력발전소에서 석탄을 이송하는 과정에서 바닥으로 떨어지는 석탄을 말한다. 낙탄을 방치할 경우 연료 손실은 물론 자연발화로 인한 화재 위험이 커진다. 이 때문에 발전소는 그동안 별도의 인력을 투입해 낙탄을 수거해 왔다. 그러나 고분진과 유해가스가 발생하는 작업 환경 탓에 안전사고 우려가 끊이지 않았다.

이번 공동연구는 이런 고위험 작업을 로봇으로 대체하기 위해 추진됐다. 현장실증은 충남 보령시 신보령발전본부 옥내 저탄장에서 진행됐다. 실제 발전소 운영 환경과 같은 조건에서 낙탄 회수 성능과 시스템 안정성, 내환경 성능 등을 종합적으로 점검했다.

현장에는 케이엔알시스템이 개발한 가반하중 400kg급 다목적 유압로봇팔 ‘HydRA-TG’가 적용됐다. 로봇은 바닥에 떨어진 낙탄을 긁어모으는 포집 작업과 이를 컨베이어로 다시 올리는 상탄 작업을 나눠 수행했다. 불규칙한 저탄장 바닥과 레일 환경에서도 안정적으로 이동할 수 있도록 전용 이송 플랫폼도 함께 적용됐다.

또한 로봇에는 국제 방진·방수 기준인 IP66 등급이 적용됐다. 먼지와 물에 강한 설계로, 발전소와 같은 거친 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 했다.

케이엔알시스템은 이번 개발 과정에서 관련 특허 2건을 출원했다. 발전소 현장에 적합한 양팔로봇 기반 기술의 적용 가능성을 확인한 것이 주요 성과로 꼽힌다. 회사는 현장실증을 통해 확보한 데이터를 바탕으로 자율주행 기능과 포집·상탄 장치의 성능을 높이는 추가 연구를 이어갈 계획이다.

이 낙탄 회수 로봇은 개발 초기 단계에서 2023년 ‘스마트로봇&드론 챌린지’에서 1위를 차지해 대통령상을 받았다. 2024년에는 국제발명대회 ‘IID 2024’에서 금상과 특별상을 수상하며 기술력을 인정받았다.

김명한 케이엔알시스템 대표는 “이번 현장실증은 발전소처럼 위험한 작업 환경에서도 로봇이 사람을 대신할 수 있다는 점을 보여준 사례”라며 “앞으로도 산업 현장의 안전을 높이는 로봇 기술 개발을 이어가겠다”고 말했다.

케이엔알시스템은 최근 원전 중수로 구조물 해체 실증사업에도 참여하며 발전·에너지 분야 로봇 기술을 확대하고 있다. 한전KPS, 한국수력원자력, 한국원자력연구원 등 주요 공기업과의 협업 경험도 축적해 왔다.

회사는 앞으로 발전소와 원전 해체 등 고위험 산업 현장을 중심으로 로봇 적용 범위를 넓혀갈 계획이다.