GS건설, 폐기물 크레인 자동화 실증…위치 오차 10cm 이내

[투어코리아=전미경 기자] GS건설이 쓰레기 소각시설의 핵심 설비인 폐기물 크레인을 자동으로 움직이는 시스템을 개발해 실제 운영 현장에서 검증을 마쳤다. 회사 측은 이 기술의 현장 실증에 성공한 것이 국내 최초라고 23일 밝혔다.

이번 시스템은 크레인 전문업체 부천기업과 함께 개발했다. 실증은 대전 유성구 금고동 환경에너지종합타운에서 진행됐으며 최근 마무리됐다.

폐기물 크레인은 폐기물 자원화 시설의 연료저장조(벙커)에 쌓인 쓰레기를 뒤섞고, 이를 소각로 투입구까지 옮기는 역할을 한다. 반입되는 폐기물은 종류와 크기, 수분 함량이 제각각이어서 골고루 섞은 뒤 알맞은 양을 넣어야 소각로가 안정적으로 돌아간다.

문제는 지금까지 이 작업을 운전원이 직접 조작해 왔다는 점이다. 운전원의 숙련도에 따라 작업 효율이 들쭉날쭉했고, 조작 과정에서 사고가 날 위험도 있었다.

이번 기술은 이미 쓰고 있는 크레인을 바꾸지 않고 그대로 자동화할 수 있다는 점이 특징이다. 기존 설비에 폐기물 적재 상태를 인식하고 작업을 스스로 수행하는 기능을 덧붙이는 방식이어서, 새 설비를 들이는 데 드는 비용과 시설 가동을 멈춰야 하는 부담을 덜 수 있다.

시스템은 크게 세 부분으로 이뤄진다. 저장조 높이 측정 시스템은 여러 대의 거리센서로 폐기물이 쌓인 상태를 실시간으로 재고, 이를 3차원 지도로 만들어 저장조 안의 분포와 높이를 보여 준다. 크레인 자동운전 시스템은 이 정보를 토대로 어디서 폐기물을 집어 어디로 옮길지 판단한 뒤 크레인을 직접 움직인다. 운전자용 HMI(사람-기계 인터페이스)는 적재 현황과 크레인 운전 상태를 한 화면에서 보며 조작할 수 있게 한 장치로, 현장 운전원과 크레인 전문업체의 의견을 반영해 만들었다.

크레인이 이동할 때 폐기물을 집는 버킷이 흔들리는 현상을 줄이는 제어 기술도 들어갔다. 주변 설비와 부딪힐 위험을 낮추고 작업을 더 안정적으로 하기 위해서다.

실증에서는 크레인이 목표 지점에 얼마나 정확히 도착하는지 따지는 위치 정밀도 시험에서 오차가 모두 10cm 안쪽으로 나와 전 항목 합격 판정을 받았다. 반자동 모드의 이동 속도도 숙련 운전원이 직접 조작할 때와 비슷한 수준이었다. 기존 작업 효율을 유지하면서 자동화를 적용할 수 있는 가능성을 확인했다는 것이 회사 측 설명이다.

다만 현재 단계에서는 운전원의 보조가 일부 필요하다. 회사는 기술을 더 다듬어 일정 조건에서는 사람이 개입하지 않아도 작업이 이뤄지는 조건부 자율운전 수준까지 끌어올릴 계획이다. 최근에는 인공지능(AI) 기반 천장크레인 자동화 시스템에 관한 특허도 등록했다.

자동화가 진전되면 운전원의 반복 작업 부담을 줄이고 근무 환경을 개선하는 한편, 크레인 운전 안전성과 환경플랜트 운영 효율도 높아질 것으로 회사는 기대하고 있다.

GS건설은 2000년 이후 국내에서 환경플랜트 사업 21건을 수행했다. 이 가운데 6건은 민간투자 방식으로 참여해 운영에도 관여하고 있다. 회사는 이번 기술을 앞세워 환경플랜트 운영 효율을 높이고, 앞으로 관련 사업 입찰에서도 기술력으로 차별화해 수주 경쟁력을 키운다는 전략이다.

GS건설 관계자는 기존 크레인을 그대로 활용해 자동화를 구현한 만큼 현장 적용성과 경제성을 동시에 갖췄다고 설명했다. 이어 실증 결과를 바탕으로 기술을 계속 고도화해 폐기물 처리시설을 더 안전하고 효율적으로 운영하는 데 보탬이 되겠다고 말했다.