한국로봇융합연구원(KIRO·원장 강기원)이 산림청과 한국임업진흥원이 지원하는 '고성능 목재수확 기계장비 개발 사업' 2차년도 사업을 통해 산악지형 목재수확 로봇 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
'고성능 목재수확 기계장비 개발 사업'은 KIRO가 주관하고 한국생산기술연구원, 한국건설기계부품연구원, 로비텍이 공동연구기관으로 참여하며, 총 4년 7개월간 국비 126억 원을 투입하는 대형 국가 연구개발 프로젝트이다.
KIRO는 올해 연구를 통해 지형 변화에 따라 본체 높이를 능동적으로 조절하고, 35도 이상의 급경사 및 험지에서도 안정적으로 균형을 유지하며 주행할 수 있는 국내 산림 지형 특화 4지 바퀴형 로봇 하부체의 설계·제작을 성공적으로 완료했다. 이는 기존 장비가 접근하기 어려웠던 험지에서의 작업 한계를 극복할 수 있는 핵심 기술이다.
이를 위해 ▲각 다리 모듈이 독립적으로 동작하는 모듈형 모션 메커니즘 설계 ▲험지 이동 안정성 확보를 위한 균형 제어 알고리즘 개발 ▲동역학 시뮬레이션 기반 알고리즘 검증을 마쳤으며, 내년에는 실제 주행 제어 및 반자율 주행 기술 적용에 나설 예정이다.
또 연구팀은 목재 절단 및 집재 작업을 수행할 수 있는 임무장비와 이를 운용하기 위한 유압 구동 로봇팔과 그래플 쏘우의 설계·제작도 마쳤다. 임무장비는 나무를 고정하는 집게형 장치인 그리퍼(Gripper)와 나무를 절단하는 톱(Saw)을 동시에 장착하고 있으며, 로봇팔과 결합해 나무를 '잡고-자르는' 동시 작업을 수행한다. 특히, 고출력 유압 구동기를 적용, 목재를 안정적으로 절단할 수 있는 성능을 확보했다. 임업 현장에서 요구되는 장시간 연속작업 능력도 갖추었다.
지난달 26일 KIRO 본원 실험동에서 열린 2차년도 현장평가에서는 산림청, 한국임업진흥원 관계자를 포함한 다수의 외부 전문가가 참석한 가운데 로봇 하부체, 로봇팔, 임무장비의 단위 구동테스트를 성공적으로 마쳤다.
강기원 KIRO 원장은 “이번 연구사업은 국내 임업 분야의 기술적 난제를 해결하고 임업 경쟁력을 한 단계 높일 핵심 과제”라며, “KIRO는 현장에서 작업자의 안전과 효율을 획기적으로 개선하고 인력난 해소에 기여할 수 있도록, 실질적인 활용성을 갖춘 고성능 목재수확 기계장비 기술을 완성하는 데 모든 역량을 집중하겠다”고 밝혔다.
포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
