대형 구조물 용접은 igm로봇코리아가 책임진다

‘2011 한국국제용접 및 절단기술전’에서 창원컨벤션센터(CECO) 전시장을 압도한 로봇이 있었다. 바로 아이지엠 로봇 코리아(주)의 용접로봇시스템이었는데, 웅장한 크기와 함께 유연한 용접 동작으로 그 당시 참관객들의 관심이 집중됐었다. 용접분야에서 20년 이상의 역사를 지니고 있지만 일반인들에게는 생소한, 하지만 중장비, 철도, 방위, 조선 등의 산업에서는 ‘igm을 모르면 간첩!’이라고 할 정도로 유명한 동사를 만나 igm 용접로봇시스템의 특징들을 살펴봤다. 취재▶▶문정희 기자(press3@engnews.co.kr)

오스트리아 용접로봇시스템 국내 상륙… 용접분야 인력난 극복할 것
아이지엠 로봇 코리아(주)(이하 igm로봇코리아)는 국내 기계 산업의 본거지라 할 수 있는 경상남도 창원에 설립됐다. 본사는 오스트리아에 위치한 igm Robotersystem AG사(1967년 설립, 이하 igm)로, 전 세계에서 유일하게 용접전용 로봇을 이용한 아크(ARC)용접 토털솔루션을 공급, 전형적인 유럽형 기술력과 노하우로 세계 후판 용접시장 점유율의 80%를 차지하고 있다. 현재 igm은 전 세계 15개의 지사와 30개의 에이전트를 갖고 있고 주로 유럽과 소련에 분포되어 있으며, 아시아는 한국, 중국, 인도, 사우디아라비아로, 대부분 중공업이 발달한 국가에 위치해 있다. igm로봇코리아의 이상철 사장은 “용접은 3D산업의 전형적인 분야로서 인력난이 매우 심각하다”며, “선진기술 도입으로 용접산업의 인력을 대체하기 위해 igm Robotersystem AG사를 주 공급처로 결정했다”고 말하고, 그 당시에는 생소한 용접로봇시스템을 국내에 도입한 이유에 대해 설명했다.

igm로봇코리아는 1990년에 설립됐고, 지금까지 중장비, 철도차량, 방위산업, 조선 등의 분야에서 국내 굴지기업인 삼성중공업, 현대중공업, 두산인프라코어, 현대로템, 삼호조선소 등에 수많은 용접로봇자동화시스템을 공급하며 국내의 중후판 및 대형 구조물 용접시장에서 그 명성을 이어가고 있다. 

igm 용접전용 로봇, 토치 포함한 6축 구조로 난해한 부위 용접도 가능
igm은 용접자동화시스템에 주력하면서 로봇의 필요성이 대두, 1979년에 타 로봇기업들처럼 범용성을 지닌 용접로봇이 아닌, ‘용접전용 로봇’을 개발하게 됐다.  절단, 절곡, 용접 등 여러 가지 금속 가공기술 중에서도 용접공정은 작업자의 숙련도에 따라 품질의 영향을 가장 크게 받는 분야이다. igm 로봇은 용접전용으로 설계됐기 때문에 숙련된 용접 작업자와 같은 역할을 기대할 수 있다. 이상철 사장은 “igm 로봇은 토치를 포함해 6축 구조로 되어 있다”며, “1, 2, 3축은 로봇이 움직이는 x, y, z 방향을, 4, 5, 6축은 토치 각도를 나타낸다”고 용접전용 로봇의 특징에 대해서 말했다. 그리고 “용접은 토치 움직임에 따라서 결과물이 달라진다”며 동사의 로봇이 용접분야에서 왜 독보적일 수밖에 없는지 그 이유에 대해 설명했다.

일반 제조용 로봇이 용접로봇으로 사용하게 되면 보통 6축 로봇에 토치를 탑재하게 되어 로봇의 움직임만으로 용접을 하게 된다. 여기서 발생할 수 있는 문제는 로봇 자체가 돌아가기 때문에 케이블이나 전선이 꼬일 수 있다는 것인데 그렇게 되면 토치에서 나오는 가스의 양이 일정하지 않아 용접상태가 나빠질 수 있다. 하지만 igm 로봇은 토치 자체가 로봇 안에서 움직일 수 있도록 설계되어 로봇은 그대로 있으면서 내부 및 원주, 그리고 난해한 부위의 용접도 용이하고, 케이블의 꼬임이 발생하지 않아 용접된 결과가 좋을 수밖에 없다는 것이다. 한편 용접전용 로봇은 보통 제조용 로봇과는 다르게 너무도 단순한 생김새를 갖고 있다.

이에 대해 이 사장은 “용접공정이 이루어지는 공장은 연기나 먼지 등으로 주변 환경이 좋지 않다. 따라서 모터 같은 부품들이 외장형으로 되어 있으면 그만큼 외부에 노출이 되어 오류가 많아지고 수명도 짧아질 수 있다. 용접 환경에서는 간단하게 설계될수록 제품의 내구성이 좋아지기 때문에 igm 로봇은 부품들이 모두 내부에 장착되어 있어 다소 밋밋하게 보일 수도 있을 것”이라고 얘기했다. 이밖에도 igm 로봇은 높은 자유도가 보장된 다관절축으로 큰 작업 영역을 확보할 수 있고, 각종 센싱(Sensing) 기능은 물론, 로봇동작의 유연성과 용접기와의 인터페이스(Interface)가 좋다는 장점이 있다. 현재 igm사의 용접전용 로봇은 ‘RTi300’ 시리즈로, 최근에는 넓은 작업반경과 반응속도가 더 빨라진 ‘RTi400’ 시리즈가 출시됐다.

대형 구조물 용접은 아무나 하나, 기술적인 노하우가 있어야…
igm로봇코리아가 공급하는 용접로봇시스템은 대부분 대형 구조물 용접에 적용되고 있다. 이와 같은 산업에 주력한 이유에 대해 이상철 사장은 “특화산업에 주력하는 igm본사의 영업 정책으로 특수·전문분야의 틈새시장을 공략한 것”이라고 답했다. 동사는 이미 국내에 선점해있는 일본 로봇기업과 경쟁하기 위해서 자동차산업에서의 대수보다는 특수산업의 시장규모를 선택했고, 그와 관련된 시스템 구축기술 노하우를 축적하기 시작해 현재는 자체 로봇사업부가 있는 기업들도 동사의 기술력을 인정하며 용접로봇시스템을 자사에 적용하고 있다. 

igm로봇코리아의 고객사는 대부분 대형구조물 및 그 구조물을 이용해 완제품을 생산하는 회사들이다. 따라서 이들은 판재의 크기가 크고 8㎜ 이상의 두꺼운 두께를 가진 중후판을 주로 사용한다. 이 중후판을 용접하려면 600Amp급 이상의 출력이 가능한 용접기, 30m/min까지의 속도를 갖춘 용접와이어 송급장치, 고출력을 견뎌내는 수냉식 용접 토치, 대형 용접 조인트 용 Multylayer 용접, 분당 용착량 230g/min의 Twin 용접, 고출력으로 인한 열변형 추적 등 다양한 용접기술을 갖추고 있어야 한다. 동사는 이러한 기술들을 모두 충족하고 있다. 또한 초대형 시스템에도 불구하고 ±0.1㎜ 이내의 반복정확도를 구사하는 유럽의 정교한 가공기술 및 동력전달 시스템의 장착으로 대형 용접 자동화시스템을 필요로 하는 고객들에게 최상의 솔루션을 제공하고 있다.

용접로봇시스템의 주변장치 국산화에 성공한 igm로봇코리아
용접전용 로봇과 시스템 구축기술력을 가진 igm로봇코리아의 경쟁력은 무엇보다도 고객맞춤형의 토털솔루션을 제공한다는 점이다. 동사의 용접로봇시스템은 용접로봇, 로봇이송외축, 공작물회전용 포지셔너(Positioner), 용접기기 등으로 구성되어 있고, 이는 Workpiece의 크기와 중량 그리고 고객들의 요구사항을 통해 시스템으로 설계된다. 예를 들어 로봇의 주행을 위한 이송외축은 수직기둥형, Gantry형, 바닥설치 Slide형 등으로 구분되는데, 용접대상 공작물의 크기와 용접선 위치에 따라 하나 또는 여러 타입의 조합으로 설계해 필요한 작업영역을 확보하도록 한다. 이상철 사장은 “현대로템에 설치·가공되고 있는 알루미늄 철도차량 용접로봇시스템은 길이와 폭이 철도차량 1대를 커버할 수 있는 작업 반경을 갖추고 있고, 또 다른 고객사인 클라크사에서는 지게차 프레임 용접시스템이 길이 2m×폭 2m×높이 2m 정도의 작업영역을 갖추도록 설계했다”며, 고객에 따라 맞춤형 시스템을 설계한 사례에 대해 소개했다. 

한편 igm로봇코리아는 다년간의 대형 구조물 용접로봇시스템의 구축으로 그와 관련된 노하우가 축적, 이를 바탕으로 동기제어가 가능한 용접용 포지셔너, 공작물 고정용 유공압 Holding Fixture, 로봇이송외축, 대형구조물용 대차, 컨베이어 라인 등 주요 주변장치의 많은 부분을 국산화하는데 성공했다. 이를 통해 igm로봇코리아의 고객은 최상의 용접로봇시스템을 최적의 가격으로 공급받을 수 있다.

igm 로봇제어시스템, 일반 PC처럼 사용할 수 있다?
igm의 용접로봇시스템은 작업자가 취급하기에 편하다. 누구나 간편하게 사용할 수 있도록 Microsoft사의 Windows 환경으로 Operating System을 구축했고, 용접 프로그램 작성 시 사용언어가 한글로도 선택이 가능하도록 했기 때문이다. 또한 제어패널, 용접기, 각 축 및 티칭 펜던트(Teaching Pendant) 등 모든 구성품들이 디지털 버스 시스템으로 연결되어 완전한 디지털 방식으로 작동되며, 컨트롤러 내부에 배터리 버퍼시스템이 내장되어 있어 메인 전원이 갑자기 차단됐을 경우에 시스템 메모리 내의 모든 데이터를 제어시스템이 다운되기 전 하드디스크에 안전하게 저장할 수 있도록 되어 있다.

또한 티칭 펜던트의 구조에 인체공학을 적용해 오른손, 왼손 구분 없이 조작이 가능하도록 디자인되어 있으며, 조이스틱이 부착되어 있어 로봇의 신속하고 간단한 조작을 가능하게 했다. 그리고 초강력 재질을 사용, 견고성과 1.7㎏의 경량화에도 성공해 좀 더 고객의 편의를 생각한 업그레이드된 제품을 선보이고 있다.

이제 인터넷으로 A/S관리까지… Robonet 네트워크 시스템, ‘정말 빠르다’
로봇자동화시스템의 공급 시 가장 중요하게 고려되는 부분 중의 하나가 사후 A/S 능력이다. 시스템 고장으로 A/S 대처가 늦어지면 이는 곧 생산라인 전체의 운영에 막대한 영향을 미치기 때문이다. igm로봇코리아는 네트워크 기술을 이용해 고객의 시스템을 인터넷으로 연결하여 원격으로 상태를 파악해 조치할 수 있는 ‘Robonet’이라는 네트워크 시스템을 통해 빠른 대응이 가능하다. 또한 대기업 같은 경우는 메인터넌스(Maintenance) 팀이 이미 구축되어 있기 때문에 시스템이 설치되면 현장에 맞는 철저한 A/S 교육을 2주 정도 진행해 유지보수 능력을 길러준다.

현재 동사는 전기·전자 분야 2명과 용접·기계 분야 2명의 숙련된 기술자들이 시스템 설치와 시운전 및 사후 A/S 관리를 모두 수행하고 있는데, igm의 세계 지사들과 서로 연결망이 형성되어 있어 인력 보충 시에는 본사 또는 가까운 중국 등에서 엔지니어 지원을 받을 수도 있다. 한편 A/S 관련 서비스만큼 중요한 점이 부품의 제고확보 여부이다. igm로봇코리아는 자체적으로 일정 이상의 부품들을 확보한 창고 관리시스템을 운영하고 있고, 본사로부터의 부품 납기일도 2~3일 밖에 걸리지 않아 부품의 부족으로 장비 A/S가 지연되는 사태를 방지하고 있다.

igm로봇코리아, “올해 IMF 이후 최고의 경기활성화 기대”
‘고객만족 실현’을 목표로 하는 igm로봇코리아는 현재 국내에 150개 정도의 용접로봇시스템을 구축했기 때문에 지금처럼 기존 고객 관리에 중점을 두고, 용접인력의 감소 및 생산량 증가로 로봇용접시스템을 필요로 하는 대기업의 협력업체에 대한 영업 강화에 힘쓸 것이라고 밝혔다. 또한 igm의 계열사인 독일 SST사의 전자빔(Electric Beam) 장비의 국내 판매 활동에도 주력할 예정으로, 용접 분야에서 그 적용 영역이 점점 확대되어가는 전자빔은 고가의 장비이지만 우수한 용접 능력을 바탕으로 시장성장세가 기대된다고 전했다.

최근 용접시장의 분위기와 관련해 igm로봇코리아의 2011년 하반기 기대 정도에 대한 물음에 이상철 사장은 “올해 연말까지 IMF 이후 최고의 경기활성화를 기대하고 있다”라고 전했다. 동사 매출의 30~40%가 굴삭기 관련 시스템인데, 올해 국내의 굴삭기가 해외수출의 호조를 보이고 있어 작년보다 2배 이상의 매출을 예상하고 있는 것이다. 유럽형 용접기술에 국내실정에 맞는 시스템 구축이 더해진 뛰어난 기술력으로 어떠한 고객의 요구에도 용접로봇시스템 최상의 해결책을 제시하는 igm로봇코리아. 앞으로도 무한히 발전하며 국내 용접산업의 세계일류화에 앞장서기를 기대해 본다.  아이지엠 로봇 코리아(주) www.용접로봇.kr