국내 산업용 로봇 보급은 주로 자동차ㆍ전기전자 분야에 편중되어 있어, 제조산업 전 분야로 보급을 확산해야 할 필요성이 증가하고 있다. 정부는 지난 2019년 제3차 지능형 로봇 기본계획을 발표하면서 근무환경이 열악한 뿌리산업과 섬유·식음료 등 로봇활용이 미흡한 3대 제조업 중심으로 로봇 보급을 확산한다는 계획을 발표했다. 이를 위해 3대 제조업중 우선적으로 로봇도입이 필요한 108개 공정을 선별해, 작년부터 6개 정부 출연 연구기관과 업종별·공정별 표준공정모델 개발을 시작했다. 2019년 14개를 시작으로 올해 23개를 개발 중에 있고 2023년까지 순차적으로 개발을 완료할 계획이다.

표준공정모델의 적용대상이 되는 공정은 단순반복 업무, 안전사고 노출업무, 근골격계 질환유발 업무 등 주로 작업자들이 기피하는 공정으로서 로봇을 활용하는 경우 공정시간을 단축해 생산성을 높이고, 노동강도를 감소시키거나 근로환경을 개선하는 효과가 있을 것으로 기대된다.

본지는 6대 정부출연 연구기관에서 어떤 표준공정모델을 개발하였고 향후 무엇을 개발할 것인지 6회에 걸쳐 시리즈로 소개한다. [편집자 주]

< 기획순서 >

①한국자동차연구원
②한국식품연구원
③전자부품연구원
④한국기계연구원
⑤한국생산기술연구원
⑥한국섬유기계융합연구원

한국식품연구원은 식·음료분야에서 ‘김치 제조업’, ‘한과’, ‘HMR(가정식 대체식품)’, ‘프랜차이즈’ 등 4가지 업종을 대상으로, 오는 2023년까지 총 108개의 공정모델 중 15개 모델을 개발할 계획이다.

연구원은 현재까지 이 업종들을 대상으로, ‘포장공정(김치제조업)’을 비롯해 ‘유탕공정(한과 및 프랜차이즈)’, ‘살균공정(HMR)’ 등 총 4개 공정을 개발했다. 이 공정들에 대해 설명하면 다음과 같다.

▲김치제조업

우선 ‘김치 제조업 포장공정’을 살펴보면 기존엔 수동 계량 장치를 활용해 작업했기 때문에 생산성이 떨어지고, 작업자가 기피하는 등 문제가 있었다. 또 수작업 계량 및 자동화 포장 간의 연동제한으로 인해 안전 품질 사항에 애로사항도 발생했다. 이에 연구원은 작업과정 중 일부(적재-정선-포장지정렬-벤딩-라벨링-적재)에 산업용 로봇 및 협동로봇을 투입해 계량 및 공정 가공시간을 단축하고, 작업자 안전 및 피로도와 생산 제품의 품질 안전 등을 개선할 계획이다. 총사업비는 약 2억원이고, 정부출연금은 최대 1억 2천만원까지다.

▲ 한과

이어 ‘한과 유탕공정’은 그동안 작업자 1인이 수동계량으로 작업했기 때문에 생산성 저하 및 작업자 안전성, 품질저하 등 문제가 있었다. 이와 함께 수작업으로 인한 원물 반데기 2차 오염, 오일 산패로 안전품질 생산에 에로사항도 발생했다. 따라서 중요 작업과정(계량-이동-1차-2차-3차 유탕)에 델타로봇 및 협동로봇을 도입해 계량 및 유탕 공정 가공시간을 단축하고, 작업자의 노동강도를 줄이며, 근로환경을 개선할 방침이다. 총사업비는 약 2억원이고, 정부출연금은 최대 1억 1천500만원까지다.

▲ 프랜차이즈

‘프랜차이즈 유탕공정’도 작업자 1인이 유탕 및 탈유(냉각)과정을 수동으로 작업했기 때문에 생산성 저하 및 작업자 안전성, 품질저하 등 문제가 발생했다. 또 한과 유탕공정과 마찬가지로 수작업으로 인한 원물 2차 오염과 오일 산패로 안전품질 생산에 애로사항도 있었다. 때문에 연구원은 기존 작업(유탕-탈유-냉각-적재)에 협동로봇을 도입해 노동시간 감소 및 근로환경 개선 등을 실현할 계획이다. 총사업비는 약 2억원이고, 정부출연금은 최대 1억 1천500만원까지다.

▲ HMR

마지막 ‘HMR 살균공정’은 작업자 3인이 적재 및 살균 등을 작업함에 따라 생산성 및 품질 저하, 작업자 안전성 등 문제가 발생했다. 특히 수작업으로 인한 이적재 및 이동에 따른 생산시간 지연과 안전성 문제가 개선될 필요가 있었다. 협동로봇을 투입해 기존 작업과정(제품적재-이송-채반)을 돕는다면 적재 및 이송시간 단축과 더불어 작업자의 노동강도 감소, 근로 환경개선 등이 가능할 것으로 기대되고 있다. 총사업비는 약 2억원이며, 정부출연금은 최대 1억 500만원까지다.