케이엔알시스템은 한국중부발전과 함께 약 1년 8개월여의 공동개발에 들어갔던 ‘다관절 유압로봇을 활용한 옥내 저탄장 낙탄 회수 시스템(이하 ‘낙탄 회수 로봇’)’의 개발을 완료하고, 현장실증까지 성공적으로 마쳤다고 19일 밝혔다.

‘낙탄(落彈)’은 화력발전소에서 석탄을 이송하는 과정에서 바닥으로 떨어져 유실되는 석탄을 뜻한다. 낙탄을 방치할 경우 연료 손실은 물론 자연발화로 인한 화재 위험도 커져 지속적인 회수 작업이 필요하다. 이에 발전소는 별도 인력을 투입해 정기적으로 낙탄 수거 작업을 진행해 왔지만, 고분진과 유해가스가 발생하는 고위험 환경 탓에 인명사고 우려가 상존해 왔다.

케이엔알시스템과 한국중부발전은 낙탄 수거 작업을 로봇으로 대체하기 위한 공동연구와 현장 실증을 진행해 왔으며 이번 실증을 성공적으로 마무리했다. 이를 통해 발전소 작업자의 안전사고 우려를 줄이고 작업 환경을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 현장실증은 충남 보령시 소재 신보령발전본부 옥내 저탄장에서 진행됐으며, 실제 발전소의 운영환경과 동일한 조건에서 로봇의 낙탄 회수 성능, 내환경성 및 시스템 안정성 등의 종합적인 검증을 실시했다.

케이엔알시스템이 2025년 8월 개발에 성공한 가반하중(물건을 들어올리는 힘) 400kg급의 다목적 유압로봇팔 ‘HydRA-TG’를 적용해 △낙탄을 긁어모으는 ‘포집’과 △컨베이어로 다시 올리는 ‘상탄’을 각각 분담하여 수행하는데 성공했다. 또 불규칙한 저탄장 바닥과 레일 환경에서 안정적으로 주행할 수 있는 이송플랫폼을 적용하고, 방진/방수 등급 국제표준에서 매우 신뢰도 높은 IP(Ingress Protection) 66의 방진·방수 성능까지 확보했다. IP66은 먼지로부터 완벽하게 보호(Dust-tight)되는 최고 수준의 방진 등급과 모든 방향에서 분사되는 강력한 분사수로부터 보호(Powerful water jets)되는 방수 등급이다.

케이엔알시스템은 이번 ‘낙탄 회수 로봇’ 개발과정에서 특허 2건을 출원하며 원천기술을 확보함으로써 발전소 현장에 최적화된 양팔로봇 기반의 기술적 타당성을 확보한 것이 가장 큰 성과로 꼽힌다. 케이엔알시스템은 이어 현장실증에서 확보한 데이터를 바탕으로 자율주행 기능 및 포집 및 상탄 작업의 하드웨어 고도화 사업을 위한 추가연구도 진행한다는 계획이다.

이 같은 ‘낙탄 회수 로봇’은 아이디어 단계에서 한국로봇산업협회 주관으로 진행된 2023스마트로봇&드론 챌린지에서 1위를 차지해 대통령상을 수상한 바 있다. 또 2024년 8월31일에는 전세계 25개국에서 451건의 발명품이 참가한 인도네시아발명협회(INNOPA) 주관 국제발명대회 ‘IID2024’에서 금상 및 태국왕립협회 특별상을 수상하는 등 개발완료 이전부터 국내외에서 기술적 혁신성과 독창성을 높게 평가 받았다.

케이엔알시스템 김명한 대표는 “낙탄 회수 로봇의 현장실증 성공은 발전소 현장이라는 험지에서 로봇이 인간을 대체할 수 있음을 보여주는 대표적인 사례"라며 "화력과 원전이라는 다양한 발전환경에서 검증된 기술력을 바탕으로 산업현장의 안전을 책임지는 로봇 전문기업으로 거듭날 것"이라고 말했다.