[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 선박 건조비용의 약 35%는 용접에서 발생하기 때문에 용접기술은 조선 산업의 경쟁력과 직결된다. 국내 연구진이 외국산과 비교해 20% 수준의 가격에 초정밀 고속 용접이 가능한 획기적 제품을 개발했다. 

한국생산기술연구원(원장 이성일) 정밀가공제어그룹(그룹장 문형순) 연구팀은 용접자동화 장비의 눈(目)이라 할 수 있는 핵심 부품 ‘레이저 비전센서’를 개발했다고 13일 밝혔다. 

비전센서는 부재(部材)나 구조물 상의 용접선을 레이저로 탐색하고 움직임을 자동으로 추적해 용접 토치의 위치를 실시간으로 정확하게 잡아주는 비접촉식 센서다. 

한국생산기술연구원이 개발한 저렴한 보급형 레이저 비전센서(300만∼500만 원)를 이용해 용접부를 추적하고 있다. 2018.09.13. [사진=한국생산기술연구원]

국내에는 아직 상용화한 국산 비전센서가 없어 접촉식 센서를 사용하거나 대당 4000만∼1억원 가량의 고가 외국산 비전센서를 도입해 왔다. 외국산은 기술 전수와 애프터서비스도 원활하지 않아 국내에서 운용에 성공한 사례가 많지 않았다. 

이에 연구팀은 지난해 용접자동화기계 전문기업 베스트에프에이㈜로부터 국내 중소기업도 쉽게 활용할 수 있는 비전센서 개발을 요청받아 연구에 착수, 1년 만에 즉시 상용화가 가능한 수준의 센서 모듈을 개발했다. 

특히 모듈 가격을 외산 대비 5분의 1 수준인 1000만∼1500만 원 가량으로 크게 낮췄다. 모듈에서 용접모니터링 기능을 제외한 300만∼500만 원 선의 보급형 모델도 추가해 고객이 선택할 수 있는 제품의 폭을 넓혔다. 

또한 용접부의 중심선을 노이즈 없이 깨끗한 3차원 영상으로 추적할 수 있는 영상처리 알고리즘을 자체 개발해 추적 오차 최대 0.1mm 범위 내에서 분당 1m의 속도의 고속 용접도 가능하다. 

개발한 기술은 수요 기업인 베스트에프에이㈜에 이전 완료, 상용화를 통해 선박, 자동차, 정유, 건축, 풍력발전 등 용접이 필요한 제조업 분야에 두루 활용될 것으로 기대된다.

그간 업계는 기술 경쟁력을 높이고 모자란 기능 인력을 대체하기 위해 다양한 작업 환경에서도 용접 품질을 고르게 유지할 수 있는 용접 자동화 장비의 도입을 확대해 왔다. 

전 세계 용접자동화 시장은 2016년 기준 17.7억 달러 규모에서 연평균 7.2% 성장률을 보이며 2021년에는 약 25.1억 달러 규모에 달할 것으로 예상된다.

kimys@newspim.com