AGV, 지게차·컨베이어 대체하고 있어
오토라트, 정지 정확도 향상 기술 지원받아
자체제작 AGV 대기업에 납품하며 기술자립


무인운반차 제조기업 오토라트가 한국생산기술연구원(생기원)으로부터 무인운반차의 정지 정확도를 향상할 수 있는 기술을 지원받아 대기업에 납품하는 성과를 냈다고 15일 밝혔다.

스마트팩토리가 늘어나면서 무인운반차(Automated Guided Vehicle; AGV)가 지게차와 컨베이어 시스템을 대체하고 있다. AGV는 각종 화물을 지정된 노선을 따라 반복 운송하는 자율주행 차량으로, 작업자의 개입을 최소화해 사고 위험을 줄여주며 최소 50㎏부터 최대 10t까지의 무게를 한 번에 옮길 수 있다.

AGV는 차량 이동을 유도하는 원리에 따라 크게 유선과 무선 방식으로 나뉜다. 기존에는 바닥에 전기선을 매설해 이동을 유도하는 유선 방식이 사용됐지만, 최근 레이저 센서 기반의 무선 방식이 주로 보급되고 있다. 하지만 무선 방식은 유선 방식보다 반응 속도가 느리고 위치 인식이 정밀하지 못해 정지 정확도가 충분히 확보되지 못하면 충돌 사고가 발생하거나 충전 장치에 제대로 접속되지 않을 가능성이 크다.

오토라트는 무선 유도 방식의 AGV 독자 개발에 주력했지만, 정지 정확도가 ±25㎜ 수준으로 오차 범위가 상당히 넓고 해외 제품 대비 신뢰성도 떨어져 그동안 시장 진출에 어려움을 겪어왔다. 정지 정확도를 객관적으로 평가할 수 있는 척도와 체계화된 측정법도 없어 납품된다고 하더라도 AS 및 품질 관리에 난항이 예상됐다.

생기원 정밀가공제어그룹 조한철 박사 연구팀은 파트너 기업인 오토라트의 요청으로 기술개발에 착수, 정지 정확도 ±15㎜ 이내 수준을 달성해 기술 경쟁력을 확보했다.

연구팀은 먼저 차량 모터의 전기적 특성 개선에 초점을 맞춰 속도, 부하율 등 20개가량의 변숫값을 모터 관성 실시간 추정 실험을 통해 조정한 다음 그에 알맞은 구동 알고리즘을 적용해 정지 정확도를 높였다. 그리고 차량이 정지 신호를 전달받고 정차한 위치의 평균값을 기준위치로 설정하고 기존의 수동 측정방식에 레이저 오차 측정법을 결합한 객관적 평가 시스템을 개발해 정지 정확도의 신뢰성을 검증했다.

이 밖에도 기름이 많거나 방수포로 덮인 바닥 환경에서도 충분한 접지력을 가질 수 있도록 면적을 넓힌 바퀴 구조를 고안하고 미끄럼 방지 타이어를 채택해 제동 성능도 보완했다.

오토라트는 2019년 1월, S사 사업장에 3가지 유형(컨베이어용, 리프트용, 롤 이송)의 AGV 5대를 차례로 납품하는 데 성공했다. 이는 AGV 시장에서 국내 중소기업이 대기업에 납품해낸 최초의 기술자립 성공 사례이다.

납품 이후 1년간의 실제 운행 과정에서 정지 정확도와 그 신뢰성이 검증되어 S사로부터 현재 추가 발주를 요청받은 상태다. 해외 제품과 비교해 설치비용이 저렴하고, 주문 제작을 통해 공정 상황에 알맞은 크기의 맞춤형 차량을 공급받을 수 있으며, AS 대응도 빠르다는 평가를 받고 있다.

한편 마켓앤마켓이 2019년 발표한 자료에 따르면, 세계 AGV 시장은 연평균 약 7.8%로 성장해 2019년 20억 달러에서 2024년 29억 달러 규모에 이를 전망이다.