화재탐지 로봇… 난청방지 이어폰… 스마트 공장 ‘사고 제로’ 이룬다[안전 경영으로 100년기업 초석 다진다 ]

포항=최지영 기자

지난 10월 29일 오후 경북 포항시 포스코 포항산업과학연구원(RIST) 내 한 파일럿 공장. 로봇 1기가 공장 천장 위에 달린 긴 레일(선로)을 타고 내부 순찰을 돌고 있었다. 이 로봇은 공장을 한 바퀴 돌고 정해진 지역에 설치된 로봇 충전 스테이션에 도착해 스스로 충전을 하기 시작했다.

문영민 RIST 스마트공정안전연구그룹 수석연구원은 “로봇이 공장 구석구석을 돌며 불꽃이나 연기가 발생하는지 주기적으로 감지해 위험 상황을 확인할 수 있다”고 설명했다.

같은 시각 서준영 RIST 스마트공정안전연구그룹 수석연구원은 포항제철소 내 다른 공장에서 귀마개를 착용한 후 공장에서 들리는 소음 속에서도 다른 작업자의 목소리가 잘 들리는지 테스트를 진행하고 있었다. 서 수석연구원은 일반 무선 이어폰과 닮은 귀마개를 귀에 꽂은 채 공장 주변의 소음, 사람의 음성 등을 수시로 확인한 후 각종 소리를 분석한 데이터 값을 컴퓨터 모니터를 통해 확인했다. 그는 “각종 제조업 현장에서 근로자들이 소음성 난청을 겪기 쉬운 환경인 만큼 동료의 말소리는 잘 들리면서도 기계음을 줄여주는 귀마개를 개발했다”고 밝혔다.

포스코는 출연 연구기관인 RIST를 중심으로 산업 현장에서 사고를 예측·예방하는 다양한 ‘스마트 안전’ 기술 개발에 힘쓰고 있다. RIST가 개발한 ‘컬버트 화재 감시 로봇’은 지하 공동구(컬버트)나 협소한 배관 통로 등 사람이 접근하기 어렵고 위험한 환경에서 설비 이상, 화재 위험 등을 실시간으로 감시하기 위해 개발된 자율주행형 안전 로봇이다. 컬버트 화재 감시 로봇은 일정 구역을 선로를 따라 스스로 이동하며 주변 환경의 온도·가스·농도·연기·열 신호 등 다양한 센서 데이터를 수집한다. 특정한 구역에서 이 같은 데이터가 급격하게 변하거나 일정 기준치를 넘을 경우 즉시 사람 관리자에게 경고 알림을 전송하는 방식이다.

컬버트 화재 감시 로봇은 산업 현장에서 밀폐돼 있거나 거리가 먼 공간을 무인으로 점검할 수 있는 만큼 기존의 인력 중심 점검 방식에서 발생하던 안전사고 위험, 점검 사각지대, 인건비 부담을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 지난 2022년 이 로봇을 개발한 RIST는 오는 2027년까지 실증을 진행하며 AI 모델, 로봇 운용을 고도화하는 방안을 추진한다.

‘작업자 소음 방지 스마트 귀마개’도 차세대 안전 기술로 주목받고 있다. 작업자 소음 방지 스마트 귀마개는 사용자가 반드시 인지해야 하는 경고음과 음성 대화는 선택적으로 통과시키고, 작업자의 청력을 위협하는 유해 소음만을 효과적으로 차단하는 역할을 한다. 기존에 작업자들이 사용하던 수동형 귀마개가 있지만, 모든 소리를 일괄적으로 차단해 경고음이나 동료 간의 대화를 원하는 방식으로 수용하기 어렵다는 한계가 있었다. 이에 따라 현장에서 작업자들이 소리를 제대로 인식하지 못해 안전사고 위험이 크게 늘 수 있다는 지적이 많았다.

이에 RIST는 포스코와의 공동 연구를 통해 산업 현장의 복잡한 음향 환경을 실시간으로 분석·분류하는 ‘피지컬 AI’ 기반의 청각 보호 기술을 개발했다. 서 수석연구원은 “난청을 발생시키는 특정한 음역대의 소음만을 잡아내 근로자의 청력을 보호하는 데 도움을 줄 수 있는 형태로 시제품을 만들었고, 다양한 상황에서 소리를 쉽게 구별할 수 있도록 개선하고 있다”고 말했다.

RIST가 구현한 ‘디지털 트윈 기반 안전관리 시스템’도 스마트 안전 기술의 대표 사례다. 이 시스템은 실제 공장을 3D 가상공간에 구현하는 디지털 트윈 기술을 활용해 마치 게임 속을 탐험하듯 직관적으로 공장 내부의 위험 요소를 살펴볼 수 있도록 해 안전사고를 사전에 방지하도록 한 플랫폼이다. 실제 현장의 위험 요소를 가상공간에 표시해 빠르게 공유하고, 작업자들의 실시간 위치를 알 수 있어 혹시 발생할 수 있는 인명 피해를 예방할 수 있다. RIST는 현재 포스코DX와의 협업을 통해 이 시스템을 시범 공장인 광양제철소 제2제강 공장에 실증 적용하고 있으며, 향후 확대한다는 방침이다.

최지영 기자