한국로봇융합연구원은 ‘산업기술혁신 촉진법‘에 따라 설립된 국내 유일의 로봇전문 연구기관이다. 지난 2005년 지식경제부·경상북도·포항시·포스텍 등 기관이 참여해 ’포항지능로봇연구소‘로 설립됐으며 지난 2012년 산업통상자원부 산하 로봇전문 연구기관인 ’한국로봇융합연구원‘으로 승격했다.

그동안 수중 건설 로봇 개발 사업 유치(2012년), 구미의료서비스 로봇 연구지원센터 개소(2013년), 전문연 최초 연구소 기업 에나로봇(주) 설립(2014년), K-ICT 3D프린팅 경북센터 개소(2015년) 등 사업을 추진했으며 유리창 청소 로봇 개발, 콘크리트 폴리싱 로봇 개발, 가스 배관탐사로봇 개발 등 연구 실적을 갖고 있다. 국내 유일 로봇 전문 연구기관으로 뿌리를 내린 한국로봇융합연구원의 현황과 사업 실적, 향후 계획 등을 3회에 걸쳐 소개한다.

<기획 순서>

1) 한국로봇융합연구원 현황과 실적
2) 안전로봇 실증센터와 밭농업로봇 실증연구센터 사업
3) 2017년 주요 R&D 성과 및 향후 개발 과제

한국로봇융합연구원은 현재 2개의 로봇실증센터 구축 사업을 진행하고 있다. ‘안전로봇실증센터’와 ‘밭농업로봇실증센터’ 구축 사업이다. 안전로봇실증센터는 복합재난(화재, 폭발 등) 대응용 첨단 안전로봇 3종, 핵심 부품개발 및 플랫폼의 검증을 위한 실증 시험동, 필드테스트장 등 인프라 구축 사업의 일환으로 추진되는 것이다. 밭농업로봇실증센터는 안동시 등과 공동 추진하는 것으로, 4차 산업혁명시대를 맞아 지역 특색을 반영한 밭작물 기계화(로봇)를 통한 미래형 농업 기반을 조성하는 것이다. 안동시 송천동 경북바이오산업연구원 동편에 연구실증센터를 구축한다.

안전로봇실증센터 구축사업

국민안전로봇 프로젝트는 2016년부터 2022년까지 총 6년간 추진하는 것이다. 이 사업은 ▲재난 현장의 짙은 연기를 극복해 시야를 확보하기 위한 농연가시화센서 ▲화재/연기/장애물 뒤에 있을 생존자를 찾고 위치를 추정하는 인명탐지센서 ▲비행 및 주행을 통해 재난 정보를 빠르게 획득하는 실내 정찰로봇 ▲소방대원의 구조 활동 및 진압 작업을 보조 하는 장갑형 로봇 ▲다중 로봇의 효율적인 원격제어 및 통제를 위한 통합운용시스템 ▲개발로봇의 실증 및 검증을 위한 안전로봇 실증시험센터로 구성되어 있다.

▲ 주요 개발 내용

소방현장에서 10년 이상 활동한 베테랑 소방대원들은 동일한 재난 현장은 없으며 모든 현장은 예측할 수 없는 위험을 동반한다. 이러한 극한 재난 상황에서 로봇의 오작동은 인명 및 재산 피해와 직결될 수 있다. 이러한 사유로 극한 재난 현장에서 활용될 로봇의 신뢰성은 무엇보다 중요하다.

▲ 국민안전로봇 사업추진체계

▲ 연도별 사업 추진 목표

안전로봇 실증시험 센터는 실제 재난 현장에 투입될 안전로봇의 신뢰성 향상을 위한 실증과 검증을 수행하기 위해 구축된다. 한국로봇융합연구원은 지난달 15일 경북 포항시 영일만 3일반산업단지에서 ‘안전로봇 실증시험센터’를 건설을 위한 착공식을 가졌다. 국민안전로봇 프로젝트를 통해 개발되는 로봇들의 테스트를 이곳에서 맡는 것이다.

▲ 지난달 15일 열린 안전로봇실증센터 기공식

포항 영일만 3일반산업단지 내 약 1만9800㎡의 부지에 구축될 센터는 실내 시험동, 실외 필드테스트장, 연구동으로 구성된다. 안전로봇 연구동은 안전로봇의 설계 및 시험, 로봇플랫폼-통합모니터링시스템 간의 통신테스트 및 시범운영 기능에 대한 종합 성능 검증을 담당한다. 안전로봇 실내 실증시험동은 안전로봇 플랫폼의 성능 및 신뢰성 등을 빠르게 검증할 수 있도록 실내 재난환경의 실증시험이 가능하도록 구현한다. 안전로봇 실외 필드테스트장은 개발된 안전로봇의 종합적인 성능시험 및 실외 모의시험이 가능하도록 야외 테스트베드를 구현한다.

안전로봇의 연구개발과 실·검증을 한곳에서 할 수 있는 센터로 국내 안전로봇 기술 발전과 산업 성장에 크게 기여 할 것으로 기대된다.

▲ 안전로봇실증센터 조감도

한국로봇융합연구원은 안전로봇 실증시험센터를 중심으로 안전로봇의 표준화도 추진할 계획이다. 지난 8월 미 NIST(미국국립표준기술연구소)와 MOA를 체결, ASTM(미국재료시험협회) 국제표준 규격에 맞는 시험장 구축 및 NIST와 신규 개발될 재난대응로봇 시험법 개발의 공동연구를 추진하기로 협의했다. 이를 통해 센터는 세계 기준에 부합하는 국내 안전로봇 표준 선도를 위한 성장 기반을 갖추게 될 것으로 기대된다.

밭농업 로봇실증센터 구축

안동시와 공동으로 추진하는 밭농업 로봇 실증센터는 사업비 100억원을 투입해 2017년부터 2019년까지 연구실증센터와 테스트베드를 구축하는 것을 내용으로 하고 있다.

▲ 사업추진 체계

연구실증센터는 안동시 송천동 경북바이오산업연구원 동편에 건설되며 농업용 로봇 연구동,유치기업 입주 공간, 비즈니스센터 및 ICRT 공장, 연구장비 시설 등이 들어설 예정이다. 밭농사 로봇 실증 테스트베드는 임하댐 하류에 구축되며, 로봇 기술 개발 사항에 대한 실증 시험공간으로 활용될 예정이다.

▲ 연구실증센터 조감도

▲ 실증 테스트베드

연구실증센터에는 R&D센터가 신축된다. 이곳은 한국로봇융합연구원 중부지역연구본부가 들어서며, 밭농업 로봇사업단이 연구 공간과 기업 지원 시설로 활용한다. 로봇융합연구원은 중부지역 연구본부 산하에 경북의료서비스로봇 연구센터와 K-팜연구센터를 둔다는 계획이다.

비즈니스 센터 및 ICRT 공장에는 밭농사 로봇개발 사업 참여기관의 연구 및 사무공간, 시제품 제작 및 실내 테스트베드 환경 등으로 활용된다. 또한 연구실증센터에는 연구장비가 구축되는데, 농업용 로봇에 대한 시험검사 지원시스템 구축 및 입주 기업의 사업화 전주기적 활용이 가능한 연구장비를 구축하게 된다. 방수 및 항온항습기 등 총 24종의 장비가 들어올 예정이다. 이들 장비가 들어오면 농업용 로봇 성능 평가 및 실증 테스트 원스톱 지원, 시제품에 대한 실내외 테스트 연계 프로그램 구축 및 수익 창출이 가능해진다.

테스트베드는 실제 환경에서 개발된 농기계의 성능을 검증할 수 있는 시험 인프라 구축 및 시제품 실증 환경이 마련된다. 테스트베드는 총 2만4848평 규모로 건설된다.

▲ 농업용 로봇

밭농업 로봇실증센터와 테스트베드를 구축하는 이유는 결국 농업용 지능형 로봇을 개발하기위한 것이다. 농촌 인구의 고령화, 부녀화 등으로 노동력 부족이 심화되고 있고 소량ㆍ다품종 생산구조로 전환되면서 경제성과 경쟁력이 악화되고 있기 때문에 지능형 로봇 개발이 필요하다.

따라서 로봇융합연구원은 노동강도가 높고 특히 노령,부녀화된 노동력으로는 한계가 있는 밭작물 재배에 활용되는 농기계를 대체할 수 있는 고성능 지능형 농작업 플랫폼(팜봇)을 개발하겠다는 목표다.

▲ 연도별 개발 목표

로봇융합연구원은 이 같은 목표하에 협력기관과 공동으로 오는 2019년까지 밭농업용 지능형 플랫폼 기반의 팜봇, 모듈형 작업 로봇 등을 개발할 계획이다. 이를 위해 노지 환경용 공용 팜봇 플랫폼과 전주기 농작업이 가능한 작업 모듈 6종을 개발하겠다는 계획이다.