미국 민관 협력 비영리조직인 ARM연구소(Advanced Robotics for Manufacturing Institute)가 코로나 팬데믹 상황에서 미국 제조산업의 경쟁력을 확보하고 지원하는 9개 기술 개발 프로젝트를 선정했다고 지난 1일(현지 시간) 공식 발표했다.

ARM연구소는 산업계ㆍ학계ㆍ정부 조직 등에서 260개 이상의 기업 및 기관이 참여하고 있다. 미국 제조업의 경쟁력 제고, 군과 민간 공급망의 탄력성 회복을 위해 산업용 로봇과 노동의 혁신 등에 힘을 기울이고 있다. 피츠버그에 본부를 둔 이 조직은 미국 제조 네트워크(Manufacturing USA)의 일부로, 회원들과 미국 국방부의 지원을 받고 있다. 올해 '2020 RBR50 혁신상'을 수상했다.

ARM연구소는 올들어 코로나 유행으로 산업계가 어려움을 겪자 회원사를 대상으로 코로나에 대응하기 위한 프로젝트를 제안하도록 요청했다. 회원사들이 제안한 프로젝트를 바탕으로 최근 9개 프로젝트를 선정해 자금을 지원키로 했다. 이들 프로젝트에 참여한 업체들과 기관들은 앞으로 국방부의 자금 지원으로 국방부와 산업계를 지원할 수 있는 로봇 관련 기술을 개발하게 된다.

이번에 최종 선정된 9개 프로젝트의 내용은 다음과 같다

1. 물류창고 및 야적장용 방역 로봇

물류창고와 야적장에서 소독 및 방역 작업을 진행하는 자율주행 로봇을 개발하는 것으로, 지멘스가 주사업자이며 페덱스, 야스카와 모토맨이 참여한다. 소독 작업에 투입되는 작업자의 위험 요인을 줄이고 방역 비용을 줄이는 것을 목표로 하고 있다.

2. 개인보호장비(PPE)의 ACE(automation of characterization and evaluation)

마스크 등 개인보호장비의 품질 검증 절차는 노동집약적이고 시간이 많이 걸린다. 이 프로젝트는 PPE 검사를 위한 품질 테스트를 자동화할 수 있는 로봇 시스템을 개발하는 것이다. 이를 통해 미국내 PPE 제조업체들의 생산성과 효율성을 높이겠다는 목표다. 주사업자는 노던이스턴대학이고, 메로우 매뉴펙처링(Merrow Manufacturing)이 참여한다.

3. 로봇을 활용한 맞춤형 마스크 조립

미 질병통제센터(CDC)는 코로나의 확산을 막는 데 천마스크가 핵심적인 역할을 할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 하지만 천마스크의 공급이 수요를 따라가지 못하고 있다. 유연한 재료를 다루고,모터 제어, 정확한 부품 인식 기능을 갖춘 봉제 로봇의 개발이 도전적인 과제로 인식되고 있다. 이 프로젝트는 지멘스가 주사업자이며, 핸더슨 봉제기계(Handerson Sewing Machine), 블루워터 디펜스, 봉제산업 혁신센터(ISAIC)가 참여한다.

4. 산업용 자율주행 방역 로봇(MAIDㆍMobile Autonomous Industrial Disinfector)

코로나 바이러스의 빠른 변형으로 사업장과 공장에 대한 지속적인 방역 작업이 요구되고 있다. 이 프로젝트는 자율이동로봇(AMR)에 협동용 다축 로봇 팔을 탑재하는 것으로, 방역이 필요한 곳을 인식하고, 방역 프로세스를 진행한 후 관련 작업 기록을 보유하는 로봇 시스템을 개발하는 것이다. 록히드마틴 첨단기술연구소가 주사업자이며, 그레이매터 로보틱스, 사우스웨스트 리서치연구소(SwRI), 록히드마틴 로터리미션시스템이 참여한다.

5. 자동화와 로봇을 활용한 개인보호장비 신속 생산(RAPPAR· Rapid PPE Production through Automation & Robotics)

코로나의 유행은 전세계 의료건강 산업의 공급망에 치명적인 상처를 남겼다. 특히 미국 제조업체들은 개인보호장비 수요를 감당하지 못하고 있다. 이 프로젝트는 로봇 비주얼 검사, 피킹 및 분류, 포장 및 팔레타이징 공정에서 미국의 마스크 생산 자동화를 개선하는 데 목적이 있다. 지멘스가 주사업자이며, 핸던슨 봉제기계, 야스카와 모토맨, 홈텍스(HomTex)가 참여한다.

6. 실내 방역 로봇을 위한 자율 모바일 능력 제고

이 프로젝트는 실내용 방역 시스템인 DX(Decon–X)1에 복수의 방과 작업공간을 처리할 수 있는 자율이동 능력을 추가하는 것이다. 방과 방을 이동하려면 자율 내비게이션과 모빌리티를 추가해야한다. 주사업자는 퀴네틱(QinetiQ)노스아메리카이며, 매스로보틱스(MassRobotics)가 참여한다.

7. 신속 로봇 진단장치 개발

코로나 진단검사법인 PCR 검사는 2~3일간의 검사 기간을 필요로 한다. 이에 반해 신속진단법인 LFA(Lateral Flow Assay)는 절차가 간단한 간이검사로, 대규모 진단 테스트를 가능하게 한다. 이 프로젝트는 첨단 비전시스템과 유연한 로봇을 통해 LTA 진단 검사를 자동화하는 것이다. 주사업자는 지멘스이며, 맥심 바이오메디컬, 지멘스헬시니어스(Siemens Healthineers)가 참여한다.

8. 대형 구조물의 제조를 위한 군집 로봇

코로나의 유행은 음압 공간의 빠른 설치를 요구하고 있다. 공기로 지탱되는 구조물 기술은 전통적인 텐트에 비해 응급병원 시설, 검역 시설과 주택 등을 짓는데 유용하게 활용될 수 있다. 다만 무겁고 유연한 재료를 옮기는 데는 많은 인력이 필요하다. 이번 프로젝트는 많은 인력이 들어가는 구조물의 건설에 로봇을 투입하는 것이다. 이 로봇은 무겁고 유연한 재료를 다룰 수 있어야 한다. 이 프로젝트의 주사업자는 랜셀러 공과대학이고, ASATI(Air Structures American Technologies Inc.)가 참여한다.

9. 구리코팅 표면 제작을 위한 로봇 애플리케이션

구리로 코팅된 표면은 코로나 바이러스를 빨리 죽일 수 있다. 하지만 그동안 수요 부족으로 광범위하게 생산되지 못했다. 코로나는 자가 소독 능력을 갖춘 구리 코팅 표면의 생산 필요성을 제기한다. 로봇 애플리케이션의 도입을 통해 구리 코팅 표면의 제조 능력을 제고해야 한다.

이번 프로젝트는 로봇 구리애플리케이션 시스템을 개발하는 것으로, 스캐너를 통합하고, 자동 경로생성과 QA 툴을 개발하는 것이다. 이를 통해 카트, 출입문, 병원 벤치, 에스컬레이터 손잡이 등 사람의 손이 자주가는 곳을 구리코팅제로 바꿀 수 있다. 지멘스가 주사업자이며 VRC메탈스 시스템이 참여한다.