SK오션플랜트, 해상풍력 용접에 협동로봇 도입…작업시간 55% 단축

아노드 용접 공정 첫 적용…반복·고부하 공정 자동화로 용접 품질·작업 안전성 강화

▲15일 경남 고성군 소재 SK오션플랜트 해상풍력 하부구조물 생산 공장에서 ‘용접 자동화 협동로봇시연회’ 가 열린 가운데 강영규 대표이사를 비롯한 참석자들이 로봇 용접 장면을 확인하고 있다. (사진제공=SK오션플랜트)

SK오션플랜트가 해상풍력 하부구조물 생산공정에 협동로봇을 투입해 용접 자동화에 나섰다. 반복 작업시간을 절반 이하로 줄이고 용접 품질과 작업 안전성을 높여 글로벌 해상풍력 시장에서 생산 경쟁력을 강화한다는 구상이다.

SK오션플랜트는 작업자 안전 확보와 제품 품질 향상, 제조 원가 상승에 대한 대응 역량을 높이기 위해 해상풍력 하부구조물 생산라인에 협동로봇 기반 용접 자동화 기술을 도입했다고 15일 밝혔다.

조선·해양산업은 고숙련 용접 인력에 대한 의존도가 높은 대표적인 산업이다. 특히 해상풍력 하부구조물이 대형화·고사양화하면서 생산 공정의 정밀성과 작업 안전의 중요성도 커지고 있다.

SK오션플랜트는 올해 초 업무혁신추진팀을 신설하고 3월부터 용접 자동화 공법을 개발, 이번 현장 시연을 통해 실제 생산라인 적용 가능성을 검증했다.

첫 적용 대상은 해상풍력 하부구조물의 부식을 방지하는 아노드(희생양극) 용접 공정이다. 아노드는 구조물보다 먼저 부식되도록 설계된 부품으로, 해상풍력 하부구조물의 내구성과 수명을 유지하는 핵심 역할을 한다.

해당 공정은 구조물 한 기당 130여 개의 아노드가 설치되는 반복 작업으로, 현재 진행 중인 하부구조물 제작 프로젝트에서는 총 2800여 개의 아노드와 5600여 개의 용접 포인트가 시공된다. SK오션플랜트는 자동화 효과와 현장 적용성을 고려해 해당 공정을 협동로봇 우선 적용 대상으로 선정했다.

현장 적용 결과 작업자가 아노드 1개를 시공하는 데 약 44분이 걸리던 작업은 20분으로 단축돼 작업시간을 약 55% 줄였다.

또한 기존 용접사가 용접 자세 등의 이유로 12회 이상 나눠 수행하던 용접을 로봇이 단 2회 연속 용접으로 구현한다. 이를 통해 용접 비드(용접재료가 녹은 뒤 굳으면서 형성되는 표면)의 균일성을 높이고 용접 과정에서 발생하는 스패터도 최소화했다.

반복적이고 작업 강도가 높은 공정을 협동로봇이 대신 수행하면서 작업자의 피로도가 낮아지고, 작업자는 품질 확인과 고숙련 용접 등 전문성이 필요한 업무에 집중할 수 있게 됐다는 설명이다.

강영규 SK오션플랜트 대표이사는 “향후 적용 범위를 다양한 용접 공정으로 확대해 스마트 제조 기반을 강화하고 글로벌 해상풍력 시장에서 생산 경쟁력을 지속적으로 높여나가겠다”고 말했다.