[메카넘 구동 시스템(2)] 메카넘 시스템 변화의 개요
[메카넘 구동 시스템(2)] 생산방식에 따른 메카넘 구동시스템 기술 동향
산업 현장의 패러다임이 변함에 따라 다양한 제품들을 신속하게 생산, 이송하기 위한 물류수송장비의 수요가 급속도로 증가하고 있다. 이로 인해 산업용 운반차량은 무인화, 자동화의 기본 목적을 달성해야 함은 물론, 효율성과 경제성 모두 갖춰야만 한다. 이에 적합한 시스템 중의 하나가 메카넘 휠 구동형 시스템이다.
이 시스템은 조향장치 없이 휠 장착과 각 휠의 방향제어만으로도 전-방향으로 이동할 수 있다. 따라서 협소한 공간에서의 작업이 매우 용이하며 적은 비용으로도 높은 효율을 낼 수 있다는 장점도 있다. 메카넘 휠은 이러한 장점들을 통해 기존 산업용 운반차량의 휠 및 조향 시스템을 대체하는 차세대 기술로서 주목을 받고 있으며, 메카넘 휠이 부착된 차량의 수요도 꾸준히 증가하는 추세이다.
물류 시스템 환경이 변함에 따라 AGV(Automated Guided Vehicle, 무인운반차량)의 기술 개발도 함께 이루어지기 마련이므로, 이번 글에서는 물류 시스템의 변천사와 더불어 메카넘 구동 시스템과 이에 대한 기술 동향을 알아보고자 한다.
물류 시스템 변화의 개요
원재료의 자급도가 지극히 낮은 우리나라는 산업용 자재 및 원재료의 공급 대부분을 수입에 의존하고 있다. 더불어 세계 각국과의 자유무역협정(FTA) 발효로 생산기반 소재 산업의 물류량은 지속적으로 상승하는 추세이다. 생산자동화 공정에서 물류 수송산업이 차지하고 있는 비중은 매우 높으며 작업량 및 화물의 형태와 무게, 취급 품목의 종류, 운반 거리와 범위에 따라 다양한 형태의 수송기계들이 사용되고 있다.
전 세계적으로 물류 시스템이 저탄소형 물류산업 구조로 개편됨과 동시에 물류 정보 또한 고도화, 대량화됨에 따라 공장 완전자동화가 새로운 트렌드가 되었다. 더불어 정보통신, 제어 등의 융합 기술이 공장자동화에 적용되는 추세이다. 오로지 제품만을 운반하는 차량과 제품을 조립하는 로봇만으로 이루어진 근미래의 공정에서 무인운반차는 필수불가결한 요소다.
현재는 자동화 생산기술 개발의 가속화로 운반기계류 시장이 꾸준히 발전하고 있으며 연구기관과 기업들의 끊임없는 연구개발 및 투자로 다양한 기능을 가진 자동 물류기기들이 개발되고 있다.
최근 물류와 적재에 대한 표준화(그림 1)가 도입됨에 따라 무인 리프팅 장치 및 AGV(무인운반차량), 그리고 지능형 컨베이어 시스템 등의 도입이 활발하게 진행되고 있다.
그림 1. 물류 산업의 표준화
수송 효율성 향상과 비용절감, 자동화 공정 접근성 향상을 위해, 항만이나 공항 등 대형 물류 수송단지나 대기업 물류 중심에서는 이미 적재의 규격화와 팰럿(Pallet)의 표준화가 정착되어 있다. 또한, 중소기업의 생산 공정, 중·소규모 도매공정 및 소형 물류 수송 산업에서도 화물의 표준화가 도입되고 있다.
이러한 물류 시스템의 표준화, 단위화, 기계화에 따라 물류의 적재에서부터 운반 및 작업을 한 번에 수행할 수 있는 다목적 수송 기계의 수요가 증가하고 있다. 또한, 정보기술의 융합과 개선된 제어기술을 바탕으로 지능형 다목적기기에 대한 연구개발이 해외 첨단건설장비 업체와 트랜스 포터/중장비 제조업체를 중심으로 활발히 진행되고 있다.
현재 적재/수송 기계로 운용되고 있는 지게차, 크레인 등 기존 수송 시스템에 정보기술 및 제어기술을 융합할 뿐만 아니라, 메카넘 휠을 장착한 수송 시스템(그림 2) 연구개발 또한 활발하다.
그림 2. 메카넘 구동형 작업용 크레인 (인명용)
최근 국내에서 자동화 물류이송 기계에 대한 수요가 급격히 증가하고 있으나, 국내 실정에 맞는 공정자동화 및 기존 공정과의 연계기술 개발이 필요한 상황이다. 특히 기존 생산라인을 확보한 중·대규모 공정시스템과의 완벽한 연계에 대한 기술개발의 수요가 많으며, 이는 생산시설 및 물류공정 시스템이 자동화 공정을 위해 설계된 최적화된 플랜트가 아닌 상황에서도 생산-적재-수송-하역-출하에 이르는 공정의 주요 과정을 연속적으로 수행할 수 있는 논스톱(Non-Stop) 공정을 위한 필수적인 기술이다. 자동화 물류이송 기계 및 장비에 대한 수요가 급증함에 따라 이에 대한 개발 연구가 매우 요구되고 있다.
김종식 _ 부산대 기계공학부 교수
