(주)디든로보틱스 김준하 대표(왼쪽 아래)와 팀원들 / 사진. 디든로보틱스

조선업 자동화를 위한 도전과 혁신

(주)디든로보틱스(이하 디든로보틱스)는 조선업 자동화를 목표로 지난해 설립된 스타트업으로, 사람이 접근하기 어려운 협소 공간에서 자율적으로 용접을 수행하는 로봇 시스템을 개발하고 있다. 조선업은 현재 유례없는 호황기를 맞이했지만, 숙련된 인력 부족 문제로 어려움을 겪는 중이다. 이에 따라 기존 용접 공정의 자동화 필요성이 급증하고 있어 많은 로봇 제조사 및 SI 기업이 주목하고 있는 분야이다. 

디든로보틱스는 이러한 문제를 해결하고 생산 효율성을 극대화하기 위해 독자적인 기술력을 바탕으로 혁신적인 로봇 솔루션을 개발하고 있다. 이들의 노력은 산업통상자원부가 주관하는 ‘고난도 선박 곡블록 생산공정 AI 자율제조 시스템 개발’ 등의 여러 국책과제를 수행하며 입증했고, 현재는 HD현대조선해양을 비롯한 여러 대기업 조선소들과 실증을 진행하며 현장에서의 실질적인 문제 해결을 위한 연구 개발을 지속 중이다.
 

'디든30'의 이동과 용접을 구상화한 장면 / 사진. 디든로보틱스

조선업의 새로운 변화, 승월 로봇
조선소의 용접 작업은 주로 밀폐된 공간에서 이루어지며, 작업자들은 좁은 액세스홀(임시 출입구)을 통해 드나들며 수직 벽면을 오르내리고, 론지(철판 휨 보강재) 사이를 비집고 들어가야 하는 어려움을 겪는다. 최근 조선업계서의 용접 자동화를 위해 많은 협동로봇이 투입되고는 있으나 여전히 사람이 직접 작업위치로 이동시켜야 하며, 이를 통한 근골격계질환 발생 우려 등의 한계가 존재했다.

디든로보틱스는 상기된 문제를 해결하기 위해 협소한 공간에서도 협동로봇과 결합해 론지를 건너뛰며 자율적으로 이동할 수 있는 용접 자동화 로봇 솔루션을 개발 중이며, 이를 위한 솔루션이 영구전자석(Electropermanent Magnet, 이하 EPM)기반 이동 기술을 적용시킨 4족 보행 승월 로봇이다.

해당 기술은 디든로보틱스의 김준하 대표를 포함한 4명의 공동창업자가 연구를 진항핸 KAIST의 휴보랩에서 개발한 기술을 기반으로 특허 실시 계약을 체결해 더욱 발전시켰다. 연구실에서 개발된 본 기술은 KAIST 2023년 대표성과 10선, Science Robotics에 등재됐으며, 디든로보틱스는 그 기술을 바탕으로 추가 발전에 힘쓰고 있다고 밝혔다.

이 EPM은 ‘영구전자석과 자기유변탄성체(Magneto-Rheological Elastomer)’의 결합을 통해 강력한 흡착력과 신속한 흡착력 조절 능력을 갖췄다. 기존 기술은 1초 충전후 1회 on/off 방식으로 작동해 속도 및 에너지 효율이 부족했다면, 디든로보틱스가 적용한 EPM 기술은 저전력으로 1초에 200번의 자성을 전환할 수 있어 탈부착에 걸리는 시간과 에너지를 감소시킴으로써 배터리 소형화 및 전력 효율의 극대화가 가능해졌다.

본 기술을 적용한 30㎏ 가반하중의 4족 보행 승월 로봇 ‘디든30(DIDEN30)’은 기존의 레일 기반 이동 방식의 한계를 극복하고 협소한 공간에서도 자율적으로 이동할 수 있도록 설계됐다. 협동로봇을 자동으로 이동시키며, 정밀한 위치 추정 알고리즘을 적용해 사람이 직접 로봇을 이동시킬 필요 없는 자동화 환경을 구축할 수 있다.

이외에도 다양한 요소를 추가 도입하고 기술적인 완성도를 높여 고도화를 추진 중이며, 이를 기반으로 주요 조선소와의 실증 실험(POC)을 진행하고 있다. 또한 한국조선해양과의 업무협약(MOU)을 통해 협력 관계를 구축하고, 사업화 로드맵 등에서 현실성을 인정받아 과학기술정보통신부 장관상을 수상했다. 이는 향후 조선업의 새로운 미래를 여는 계기가 될 것으로 기대된다.
 

'디든30' / 사진. 디든로보틱스

조선업 자동화를 위한 전략적 접근
디든로보틱스는 각 작업 환경에 맞는 맞춤형 로봇 솔루션을 제공하는 전략을 수립했다. 곡블록에는 승월 로봇을, 평블록에는 휴머노이드 로봇을 적용하는 방식이다. 이는 현재 휴머노이드 로봇에 대한 높은 관심도에 반면, 어디에 상용화할 것인지에 대한 명확한 답이 없는 현 상황에 새로운 활력을 불어넣는 의견이다. 

디든로보틱스의 김준하 대표는 “현재 가시적인 목표로 평블록에서 론지와 액세스홀을 극복할 수 있는 승월 로봇을 개발 중이다. 거시적인 목표로서 평블록 이동에는 디든30과 같은 4족 보행 형태보다 2족 보행인 휴머노이드 로봇이 유리하다고 판단해, 휴머노이드 로봇 개발에도 나서고 있다. 이는 휴머노이드 로봇의 구체적인 활용 방안을 제시한 사례로, 조선업 자동화의 새로운 가능성과 휴머노이드 로봇의 상용화를 향한 첫 걸음”이라고 밝혔다.

목표 및 로드맵
디든로보틱스는 론지 극복 기술을 고도화하고, 이를 주요 고객사에 도입할 계획이다. 또한, 추가적인 투자 유치를 통해 고객사를 확대하고, 10개 이상의 특허를 출원해 조선업 자동화의 핵심 솔루션으로 자리 잡는 것을 올해의 목표로 잡았다.

디든로보틱스의 김준하 대표는 “디든로보틱스는 조선업 자동화 솔루션을 개발하는 스타트업 중에서도 독보적인 기술력을 보유하고 있다. 동사는 궁극적으로 조선소의 배가 만들어지는 현장인 야드(Yard)에서의 모든 작업을 5명의 인원과 그 인원들이 조종하는 용접용 협동로봇을 부착한 디든30을 통해 이루어지는 완전 자동화 솔루션을 목표로 하며, 향후에는 조선업 용접 자동화에 최적화된 휴머노이드 로봇을 개발할 예정이다. 이로써, 조선업 자동화의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다"라고 말했다.

또한 그는 "조선업이 호황기를 맞이했음에도 인력난 문제는 여전히 해결되지 않고 있다. 디든30을 통해 현장 작업자의 고충을 덜고 조선업 자동화의 선도 기업으로 자리 잡겠다"라는 포부를 밝혔다.

한편, 디든로보틱스는 자체 기술력으로 제작한 승월 로봇을 바탕으로 2024년 3월 창업해 같은 해 시드 투자를 유치했으며, 4명의 공동 창업자로 시작해 현재는 10명의 팀을 구성했다.