| 2차년도 |
최종목표 ○ 주관연구기관((주)이레하이테크이앤씨): 1) 강교 유지보수 장비에 적용하고자 하는 숏 블라스팅 공법 시나리오 개발 2) 작업인원이 기존 기술 대비 90%이하로 생산성 향상을 위한 재도장 공법 시나리오 개발 3) 테스트베드 숏 블라스팅 및 도장 시험 ○ 참여기관 1(에프엠글로벌): 1) 공법 시나리오를 기반으로 하는 분사량 15kg/min 이상의 분사 노즐 및 숏 블라스팅 노즐 제작 2) 작업 생산성에 기반을 둔 다관절 작업기 기구학 해석 및 제어 알고리즘 개발 3) 장비무게 250kg 이하, 연속작업 30분 이상, 작업높이 0.8m 이하, 단차부분높이 7cm이상의 강교 유지보수 장비에 대한 레이아웃 개선 설계 및 재제작 4) 구동부, 레이아웃의 통합 작업 및 제어성 확보 5) 부식부 블라스팅으로 인한 모재의 강도저하 대한 문헌조사 및 분석 ○ 참여기관 2(건설기계부품연구원): 1) 개발품 장비의 레이아웃에 대한 구조적 취약부 분석 2) 작업현장 환경 모니터링을 위한 비전시스템 개발 3) 비산 먼지 저감 효과 분석
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○ 주관연구기관((주)이레하이테크이앤씨): ○ 주관연구기관((주)이레하이테크이앤씨): 1) 강교 유지보수 장비에 적용하고자 하는 숏 블라스팅 공법 시나리오 개발 - 기존 숏 블라스팅 공법에 생산성 향상을 위한 시나리오 개발 - 유지보수 장비의 작업기에 적용하고자 하는 숏 블라스팅 시나리오 개발 2) 생산성 향상을 위한 재도장 공법 시나리오 개발 - 작업자들에 이루어지는 재도장 공법 분석에 따른 생산성 향상 공법 시나리오 개발 - 다관절 작업기에 적용하고자 하는 재도장 시나리오 개발 3) 숏블라스팅 및 도장 시험을 통한 최적 작업 시나리오 개발 4) 성능검증을 위한 실현장 테스트 베드 시험 - 주행체 구동부의 단차 극복 능력 : 7cm - 블라스팅 노즐 분사량 15kg/min 이상 - 작업공간 높이 60cm 이하에서 작업 가능여부 확인 (시제품 장비의 블라스팅/도장 및 주행간 이상 유무 파악) ○ 참여기관 1(에프엠글로벌): 1) 공법 시나리오를 기반으로 하는 분사 노즐 및 숏 블라스팅 노즐 제작 - 생산성 향상에 기반을 둔 분사 노즐 및 숏 블라스팅 노즐 제작 - 다관절 작업기에 부착이 용이한 설계를 통한 제작 2) 작업 생산성에 기반을 둔 다관절 작업기 기구학 해석 및 제어 알고리즘 개발 - 다관절 작업기의 효율적인 움직임을 위한 시스템 레이아웃 설계 - 다관절 작업기의 기구학 해석 및 제어 알고리즘 개발 3) 강교 유지보수 장비에 대한 레이아웃 개선 설계 및 재제작 - 다관절 작업기가 부착되는 장비의 상판 레이아웃에 대한 개선 설계 및 제작 - 구동부가 장착되는 장비의 하판 레이아웃에 대한 개선 설계 및 제작 4) 구동부, 레이아웃 및 다관절 작업기의 통합 작업 및 제어성 확보 - 유지보수 장비에 대한 전반적인 제어시스템 통합 작업 및 제어성 확보 5) 국부 부식부의 블라스팅시, 노즐압력에 의한 강도저하 영향 검토 - 부식부 블라스팅으로 인한 강도 저하 문헌 조사 및 분석 ○ 참여기관 2(건설기계부품연구원): 1) 개선된 장비의 레이아웃에 대한 구조적 취약부 분석 - 작업기가 부착되는 상판 레이아웃에 대한 구조 강건성 확보방안 분석 - 구동부가 장착되는 하판 레이아웃에 대한 구조적 취약부 분석 - 안정적 영상 모니터링을 위한 장착 지그 및 모듈 개발 2) 작업현장 환경 모니터링을 위한 비전시스템 개발 - 영상 센서 및 모니터링 모듈 개발 - 안정적 영상 모니터링을 위한 장착 지그 및 모듈 개발 3) 비산 먼지 저감 효과 분석 - 주관 기관의 테스트베드 시제품인 밀폐공간에서 기존 작업 방법과 개발 장비를 이용한 작업 방법을 이용하여 일정시간 (1-2분) 작업하여 작업 장치로부터 동일거리 만큼 떨어진 장소에서 분진량을 측정하는 방법으로 공인시험기관의 의뢰하여 발생 분진량 비교 측정
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
기술적 기대성과 1) 인력 작업을 로봇 기술 활용한 작업으로 전환 - 전통적인 블라스팅 및 도장 기술은 밀페된 작업공간에서 인력에 의한 작업실시로 매 30분 간격으로 휴식을 필요 개발 기술은 로봇 기술을 활용하여 35-40분 이상 연속 작업이 가능 2) 작업효율 향상 - 기존 방법의 도장 제거 및 도장 공사중 특히 강Box 거더의 하부는 작업공간이 60cm 이하로 도장공이 누워 작업하므로 작업효율이 저하 개발 기술은 강Box 하부도 로봇이 작업하여 협소한 공간에서 작업 속도가 저하되지 않아 작업효율 향상. 3) 장비활용 범위 확대 - 차량 일체형 클린 레이저 시스템은 육상 교량 중 크레인 차량이 접근이 가능하고 특히 공중비계와 가림막이 설치되어 있지 않은 개방된 구간에 활용 하며 작업 중 환경문제 발생 개발 기술은 공중 비계와 가림막이 설치된 폐쇄구간에서 활용되며 환경문제 발생이 적음. 4) 무인 도장 제거 및 재도장 요소기술 확보 - 협소 지역 이동체 및 다기능 작업 모듈 - 복잡하고 먼지 많은 조건에서의 환경인지 기술 - 협소 공간 통신 및 제어 기술 5) 구조물 표면관리 요소기술 확보 - 협소 공간 표면 검사 및 잔존수명 예측 기술 - 자동화 용접 및 보강 기술 - 무인체를 활용한 대형 구조물 검사 요소기술
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| 사회 경제적 파급효과 |
사회적 파급 효과 1) 고위험 작업환경 개선에 따른 작업자 안전사고 저감 2) 노후교량의 안전성 확보로 국민 안전 인식 향상 경제적 파급 효과 1) 인력 의존이 심한 2단계인 도장층 & 오염물제거 작업과 3단계인 재도장 작업에서 기존 방식은 3~4명 인원이 필요하지만 개발 로봇을 투입함으로써 투입 인원을 1~2명으로 줄이는 경제적인 공법으로 교량 유지 보수비용을 절감할 수 있음 2) 인력 방식에 의한 기존 도장 제거 단가(B급기준)를 로봇 작업이 가능한 숏블라스트 방식으로 적용 하여 20% 낮게 시공 가능
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| 활용방안 |
활용방안 1) 협소한 강교량 보수현장에서 블라스팅과 재도장 공정에 활용 - 분진 및 오염물 차단을 위한 차폐된 공간은 작업 영역이 협소하며 분진과 이물질에 작업자가 노출되어 작업자 안전에 취약하며, 반복적인 작업 시 작업자 안전을 위해 30분마다 충분한 휴게시간을 가져야 하는 근로조건으로 작업비용이 증가함 - 반복적인 블라스팅 작업과 페인트 재도장 작업 공정을 원격제어 로봇을 통해 작업자 안전성 문제를 해결하고, 공사 비용의 절감 및 공기 단축으로 생산성을 획기적으로 향상시킴 2) 연구성과물을 활용한 건설신기술 지정 추진 3) 로봇 장비를 이용한 협소 공간 표면 검사 4) 자동화 용접 및 보강 로봇으로 활용 5) 무인체를 활용한 대형 구조물 검사에 활용
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