[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. 

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