한국생산기술연구원(원장 이성일)이 로봇을 이용한 스마트공장 구현에 반드시 필요한 고성능 로봇 제어기를 국산화했다. 그동안 수입에 의존해 오던 기술이어서 상당한 수입 대체 효과가 기대된다. 또 중소·중견 기업의 스마트공장 도입을 확산시키는 기폭제가 될 것으로 전망된다.
생기연은 남경태 융복합생산기술연구소 로봇그룹 박사팀이 자동화 로봇 운용을 위한 개방형 소프트웨어(SW) 기반 로봇 제어기 '아리아'를 개발했다고 8일 밝혔다.
로봇 제어기는 4차 산업혁명 시대에 생산성 증대를 위한 필수 요소다. 스마트공장 로봇의 두뇌 역할을 한다. 로봇 움직임의 실시간 제어가 핵심 역할이다. 그러나 국내에 관련 기술이 없어 개발이 어려웠다. 많은 중소·중견 기업이 미국이나 일본과 같은 선진국에서 값비싼 기술을 도입해야 했다. 사용이 쉽지 않았으며, 설비 추가나 고장 수리도 어려웠다.
아리아는 국내 중소·중견기업이 손쉽게 사용할 수 있는 로봇 제어기다. 중소·중견기업은 대부분 로봇 플랫폼이나 로봇을 이용한 생산 공정이 제각각이어서 기기와 플랫폼을 연결할 수 있는 로봇 제어기가 반드시 필요한 상황이다.
연구팀은 개방형 소프트웨어(SW)를 활용, 아리아의 개방성·유연성을 확보했다. SW 모듈을 미리 만든 뒤 조립하는 컴포넌트화 기술로 각기 다른 회사의 로봇을 통합 제어할 수 있도록 제어기를 구성했다.
다양한 중앙처리장치(CPU)와 운용체계(OS)를 지원하기 위해 로봇 및 플랫폼 기능을 하나의 라이브러리화하는 방법도 이용했다. 이들 기술을 적용하면 사용 환경에 따라 다양한 모션 제어가 가능해진다. 외부 모듈 삽입을 쉽게 하고, 확장성을 높이기 위해 'IEC 61131-3' 기준을 통한 표준화 작업도 병행했다. 모션 제어 성능도 뛰어나 로봇 구동축(모터) 64개를 한 번에 1밀리초(㎳: 1000분의 1초) 주기로 제어한다.
연구팀은 로봇 시스템과 주변 기계장치를 연동, 체계화된 생산 공정 운용도 가능하게 했다. 제품 공정에 활용되는 각종 컨베이어 밸트, 밸브를 제어하는 프로그래머블로직콘트롤러(PLC), 개방형 표준네트워크를 활용해 로봇 움직임뿐만 아니라 전체 공정을 제어할 수 있게 했다. 고성능 PC나 저가의 임베디드 CPU에도 시스템을 탑재 이식할 수 있다.
남경태 박사는 “내년부터 국내 기업에 테스트베드를 구축, 시험 상용화에 착수하겠다”면서 “아리아가 본격 상용화되면 우리나라의 스마트공장 구축을 추진하는 중소·중견 기업에 큰 도움이 된다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
