포스코이앤씨, 콘크리트 구조 강도 강화 로봇 개발 Structural-strength-boosting robot makes its mark in wet concrete
아이원과 포스코 E&C 파트너십으로 개발
우리 대부분이 새로 부은 콘크리트를 생각할 때, 가능한 한 매끈하게 양생시켜야할 재료를 떠올립니다. 하지만 새로운 바퀴 달린 로봇이 그 재료 위를 바로 운전하면서 표면을 파내어 구조물을 더 튼튼하게 만들면서도 건설 비용을 절감합니다.
생 콘크리트를 너무 두꺼운 단일 층으로 부으면 건조되고 수축하면서 균열이 생깁니다. 이러한 이유로 재료는 일반적으로 연속적인 층으로 부어지며, 각 층은 그 아래의 층이 경화될 때까지 쌓이지 않습니다
이 접근 방식의 잠재적인 문제점 중 하나는 층을 단순히 하나씩 다른 층 위에 붓는 경우 완성된 구조는 그 층 사이의 계면에서 전단 강도가 부족하다는 것입니다. 다시 말해, 한 층을 그 아래의 층에 비해 수평으로 미끄러지게 하는 데 많은 힘이 필요하지 않습니다.
이러한 이유로 콘크리트는 수직으로 배치된 철근 길이의 배열 주위에 부어집니다. 이러한 보강 막대는 위에서 아래까지 모든 층을 관통하여 구조물의 전단 강도를 높입니다.
즉, 철근은 비용이 들고 무게도 더합니다. 따라서 작업자는 종종 각 층이 아직 젖어 있는 동안 표면에 홈을 수동으로 추가하여 다음 층과 결합할 수 있는 표면적을 더 늘립니다. 이렇게 하면 계면에서 전단 강도가 증가하여 필요한 철근이 줄어듭니다.
물론, 철근을 덜 사용함으로써 절감된 비용 중 일부는 홈을 추가하는 데 필요한 추가 작업 시간으로 상쇄됩니다. 바로 여기서 Conit Runner 로봇이 등장합니다.
한국 로봇 기업 아이원과 건설 회사 포스코 E&C의 파트너십을 통해 개발된 이 장치는 최대 10mph(16km/h)의 속도로 젖은 콘크리트 표면을 자율적으로 주행하면서 15인치(381mm) 바퀴 두 개를 통해 홈 행을 추가합니다.
로봇은 LiDAR, 초음파 센서, 카메라 및 IMU(관성 측정 장치)를 활용하여 철근 줄과 같은 장애물을 피하면서 표면을 탐색합니다. 또한 콘크리트의 경도를 측정하여 로봇의 10kg(22파운드) 무게를 지탱할 만큼 재료가 단단하면서도 최소 0.24인치(6mm) 깊이의 홈을 만들 수 있을 만큼 부드러운지 확인할 수 있습니다.
아이톤에 따르면, 코닛 러너를 사용하면 철근 보강의 필요성이 최대 30% 줄어들고 공사 기간은 최대 85% 단축되어, 인력 8명의 생산성에 맞먹는다고 합니다.
현재 로봇이 언제 널리 사용될지에 대한 언급은 없습니다. 지금 당장은 아래 영상에서 로봇이 작동하는 모습을 볼 수 있습니다.
