4차산업혁명과 크레인의 조종제어 기술혁신

4차산업혁명과 크레인의 조종제어 기술혁신

 

 

건설기계산업연구원 원장 김인유

    

 

 

    2020년 3월 10일부터 14일까지 미국 라스베이거스에서 CONEXPO-CON/AGG 2020이 개최된다. 이번 전시회는 다양한 조종제어와 기술혁신된 건설기계와 크레인 선보일 예정이다.

크레인에 있어서 다양한 요구에 맞게 조종제어기술혁신이 이루어지고 있는데, 이는 텔레매스틱(telematics:컴퓨터 통신기술), 카메라(cameras), 리프팅 용량과 관련된 새로운 기술을 보여줄 것으로 예상하며, 이러한 새로운 기술은 시간과 비용에 있어 더욱 효율적으로 만들 것으로 보인다.

 

오늘날 기술은 다양성, 인상능력의 향상 그리고 운송비용의 효율성 등이 요구되고 있는데 이는 지난 몇 년 동안 더 중요하게 나타나고 있다.

 

최근 크레인의 가장 보편적인 기술은 조종사에 대한 상황 인식을 높여 조종사에게 실시간으로 안전과 생산성을 증가시킬 수 있는 정보를 제공하는 기술이라 할 것이다.

 

기술은 다양한 방법으로 작업현장에서 도움을 주고 있지만, 크레인 조종사로 두 가지 핵심적인 영역은 효율성 강화와 안전 강화라는 것이다.   

  

 

•   작업을 위한 크레인의 올바른 선택

 

오늘날 크레인은 카메라에서 컴퓨터 통신기술까지 많은 기술이 사용되고 있으나, 기술이 건설작업 현장에서 크레인에 어떠한 영향을 미치는가를 이해하는 것은 매우 중요한 것이다.

   

 

한 예를 들면 이동식 크레인은 발전하고 있다. 텔렉스(Terex)사의 이동식 크레인의 경우는 IC-1 Plus 제어시스템이     장착되어 제공하고 있다. 이 시스템은 조종사에게 붐의 위치와 관련 된 용량에 대한 추가 정보를 제공하기 위해 향상된 시각화를 특징으로 하고 있다. 이것은 상부구조의 슬링 각도 및 붐의 모든 위치에 따라 최대 리프팅 용량(붐의 길이에 따라 다름)을 계산하여 시각적으로 보여주며, 자동 종료 전에 이동 속도 감소, 과부하조건에서 이동을 자동으로 차단 등의 기능을 가지고 있다.

 

이는 조종사들이 특히 아웃리거(outriggers) 위로 들어 올릴 때 최대 리프팅 용량을 사용할 수 있게 해준다는 것이다. 즉 아웃리거 설정 시간을 줄여주고, 카운터웨이트(counterweight)를 덜 사용하여 운송비 절감 효과를 높인다는 것이다. 이 실시간 계산으로 정의된 반지름의 리프팅 용량은 더 이상 사전계산된 360도 리프팅 용량의 최소값으로 제한되지 않는다.

   

 

    실시간의 계산은 조종석 제어 화면에서 이루어지고 있다는 것이다. 이 기술의 또 다른 장점은 크레인 조종사에게 붐 위치와 관련한 용량에 대한 추가 정보를 제공하는 향상된 시각화 기능이라는 것이다. 작업영역 용량의 컬러 시각화는 장비의 효율적이고 안전한 사용을 촉진한다.  

이 기술은 조종사의 필요에 맞게 맞춤형으로 제작되어 스윙 움직임을 정밀하고 원활하게 제어하며, 조종사가 현장에서 실시간 정보에 접속하여 신속한 진단을 할 수 있도록 한다. 진단에는 엔진, 전기, 유압 시스템뿐만 아니라 모든 1차 작동에 대한 기능 정보가 포함된다. 모니터는 문제를 디코딩할 필요 없이 빠른 문제 해결을 위해 전체 텍스트 오류 코드를 표시한다는 것이다.

 

 

• 크레인의 새로운 기술

 

일반적으로 신기술은 컴퓨터 통신기술로 인한 건설현장의 장비들이 똑똑해지도록 돕고 있다.

 

2016년 액티브 건설장비 컴퓨터 통신기술 시스템의 설치는 세계적으로 180만 대에 육박하고, 2021년까지 전 세계적으로 460만 대에 이를 것으로 추산하고 있다. 여기에는 동업자뿐만 아니라 모든 건설 장비로 시판되는 컴퓨터 통신기술 시스템이 포함된다.

 

  

오늘날 컴퓨터 통신기술 시스템은 일반적으로 공장에서 설치되며, 건설 노동자들에게 장비에 대한 정보를 제공하고 지능적으로 결정을 내릴 수 있는 데이터를 제공하고 있다.

 

건설업계의 또 다른 추세는 일자리를 좀 더 안전하게 만들기 위해 기술을 사용하는 것이다. 특히 크레인과 같은 건설 장비로 작업할 때는 더욱 그렇다. 생산성과 안전성을 향상시키기 위한 산업용 비디오 모니터링 솔루션이 한 가지 독특한 예다.

 

한 가지 해결책은 HoistCam으로, 크레인 조종사가 작업 시 확인할 수 있도록 하는 무선 카메라 시스템이다. 이 플랫폼은 조종사와 현장 감독자 모두에게 원격 모니터링, 기록 및 관리 분석 보고를 제공한다.

 

    HoistCam은 작업자에게 작업 환경을 이해할 수 있는 추가 수단을 제공한다는 점을 고려할 때 안전과 생산성이 함께 보장된다. 특히 시각장애인 작업 시 작업자와 장비 종류에 따라 카메라로 생산성이 10~50% 정도 증가한다고 확인할 수는 없지만, 관리자들은 말한다.

 

카메라는 조종사에게 중량물에 대한 정보를 직접 제공하여 정보에 입각한 의사결정을 할 수 있다. 이러한 사전적 예방 조치는 조종사의 보조적 조치지 이것이 크레인의 관행을 대체하는 것은 아니라는 것이다. 카메라는 수신호나 음성 신호와 함께 사용하여야 한다.

 

크레인 조종사는 보조기구를 사용할 때 일반적인 크레인 안전 습관을 절대 빠뜨리지 말아야 한다. 크레인 조종 절차의 성공적인 통합을 위해서는 작업자 보조 장치의 훈련과 적절한 사용이 필수적이다.

 

크레인에 대한 새로운 기술에 대한 훈련과 관련하여, 많은 제조업체들은 특정 기계 유형, 응용 프로그램 및 지역 표준에 맞춘 다양한 조종사 교육을 제공한다.

 

예를 들어, 테렉스에서는 최신 시뮬레이션 도구를 포함한 최신 기술을 이용한 실습과 강의실 훈련을 효율적으로 혼합하여 실시하고 있다.

 

조종사들은 기계를 알고 오늘날 크레인에서 어떠한 새로운 기술이 제공되는지 모든 가능성에 대해 배우기 위해 교육을 받아야 한다.