스페인의 글로벌 인프라 및 지속가능성 전문 기업 아시오나는 보스턴 다이내믹스의 스팟과 건설 정밀 측량 솔루션 트림블을 결합하여, 위험한 터널 건설 현장에서 그 어느 때보다 빠르고 방대하게 시공 데이터를 수집하는 혁신적인 프로세스를 구축하고 있습니다.

발파 및 타설 현장의 딜레마: 안전 확보와 공기 지연의 충돌

아시오나의 로봇 공학 및 인공지능 부문 총괄인 카를로스 크레스포의 가장 큰 고민은, 가동 중인 지하 인프라 건설 현장에서 작업자들이 데이터를 수집할 수 있는 시간이 턱없이 부족하다는 점이었습니다.

터널 굴착 공정의 특성을 생각해 보십시오. 우선 굴착을 위한 화약 발파 작업이 이루어집니다. 발파 직후 터널 내부는 짙은 유해가스와 엄청난 분진, 잔해물로 가득 찹니다. 추가 발파를 위해 중장비가 쉴 새 없이 오가며 잔해를 치우는 동안 작업자의 출입은 엄격히 통제됩니다. 마침내 터널 내벽을 지탱하는 숏크리트 타설 작업이 끝나더라도, 콘크리트가 안전하게 양생될 때까지 기술자들은 현장에 진입하여 3D 스캐닝이나 실측 업무를 수행할 수 없습니다.

크레스포 총괄은 이렇게 설명합니다.

"안전상의 이유로 터널 내부에 사람을 투입할 수 없는 '데드타임(Dead Time)'이 너무나 깁니다. 하지만 우리는 시공된 구조물이 설계 도면과 한 치의 오차도 없는지, 터널 내벽에 잠재적인 결함은 없는지 정기적으로 스캔하고 검증해야만 합니다. 선제적인 정밀 스캔만이 치명적인 하자를 막을 수 있기 때문입니다. 만약 사람이 직접 험지에 들어가지 않고도 이 스캐닝 업무를 수행할 수 있다면, 우리는 기존에 멈춰있어야 했던 대기 시간을 핵심 공정과 병행하며 전체 현장의 생산성을 극대화할 수 있습니다."

잠재적인 치명적 위험이 도사리는 환경에서 반드시 수행해야 하는 기술적 작업. 이는 무인 자동화 도입의 가장 완벽한 명분입니다. 하지만 아시오나의 거친 건설 현에는 파괴된 암석을 넘나들고, 협소한 공간을 자유롭게 누비며, 무거운 측량 장비를 거뜬히 짊어진 채 한 번의 충전으로 수 킬로미터를 완전 자율로 이동할 수 있는 압도적인 하드웨어가 필요했습니다.

그리고 보스턴 다이내믹스의 4족보행 로봇 스팟은 이 모든 가혹한 조건을 충족하는 유일한 완벽한 퍼즐이었습니다.

왜 수많은 로봇 중 '스팟'이어야만 하는가?

크레스포 총괄은 아시오나의 현장 자동화 한계를 극복하기 위해 일찍부터 보스턴 다이내믹스의 조기 도입 프로그램에 합류했습니다. 그의 팀은 과거에도 바퀴형 로봇이나 궤도형 로봇을 무수히 테스트해 보았습니다. 하지만 결론은 항상 "현장 투입 불가"였습니다.

바퀴형 로봇은 돌무더기와 웅덩이가 널린 터널 바닥에서 옴짝달싹하지 못했고, 드론은 비산 먼지가 가득한 밀폐된 지하 공간에서 치명적인 오작동을 일으켰습니다.

"다리가 있는 로봇의 가장 위대한 이점은 바로 '지형의 제약을 받지 않는다'는 것입니다. 험지 돌파 능력이 타의 추종을 불허하죠. 여기에 로봇이 목적지까지 스스로 장애물을 피해 이동하는 세계 최고 수준의 내비게이션 자율 주행 기술이 결합되면서, 스팟은 우리 팀이 가장 먼저 의존하는 필수 핵심 자산이 되었습니다."

3D 정밀 스캐닝과 4족보행 로봇의 완벽한 시너지

아시오나는 오랜 기간 글로벌 건설 포지셔닝 기술의 선두주자인 트림블의 레이저 스캐닝 솔루션을 사용해 왔습니다.

하지만 이제는 다릅니다. 보스턴 다이내믹스와 트림블의 기술 제휴 덕분에, 아시오나는 기존에 사용하던 익숙한 트림블 소프트웨어 그대로 스팟을 조종하여 터널 깊숙한 곳으로 올려보냅니다.

데이터의 연속성도 획기적으로 개선되었습니다. 매일 똑같은 위치, 똑같은 각도에서 일관되게 수집되는 초정밀 3D 데이터는 경영진과 현장 소장이 다음 공정으로 넘어가기 전 설계 오차를 완벽하게 파악하고 즉각적인 수정 지시를 내릴 수 있게 해줍니다.

실험실을 넘어, 통제 불능의 현장으로

아시오나는 스팟을 통제된 쾌적한 실험실이 아닌, 예측 불가능하고 진흙탕이 난무하는 실제 건설 현장에 즉시 투입했습니다.

24시간 멈추지 않는 완전 무인화 현장의 완성

스팟과 3D 스캐닝의 결합은 현장의 안전과 효율성을 영구적으로 바꿔놓았습니다.

크레스포 총괄은 단순 측량을 넘어, 발전소를 포함한 아시오나의 모든 산업 현장에서 스팟이 24시간 교대 없이 근무하는 미래를 이미 현실화하고 있습니다.

"스팟은 오전에 작업자의 일상 자율 순찰을 대행합니다. 오후가 되면 고성능 음향 센서와 열화상 촬영을 활용하여 모터의 과열이나 가스 누출 징후를 조기에 찾아내는 예방 정비를 수행하죠. 그리고 모두가 퇴근한 야간에 공장 내 돌발 알람이 울리면, 가장 먼저 스팟이 위험 구역으로 긴급 출동하여 상황을 파악합니다."

"우리는 하루 24시간 내내 이 로봇으로부터 막대한 실질적 이익을 얻고 있습니다. 완벽한 기술은 이미 우리 눈앞에 준비되어 작동하고 있으며, 이제 남은 것은 산업계가 이 거대한 혁신을 어떻게 수용하느냐입니다. 현장을 의뢰하는 우리의 고객사들은 이미 이 정도 수준의 압도적인 현장 혁신을 최우선으로 요구하고 있습니다."

미국 매사추세츠주 중부에 위치한 내셔널 그리드의 초고압 직류송전(HVDC) 변환소 운영진의 최우선 과제는, 현장 작업자의 안전을 완벽하게 보장하는 동시에 설비 가동 시간을 한계치까지 극대화하는 것입니다.

이 변환소는 일반적인 원자력 발전소 2기와 맞먹는 2,000메가와트(MW)의 전력을 처리하며 뉴잉글랜드 지역 전체 전력의 10% 이상을 공급하는 핵심 심장부입니다. 단 1분의 예기치 않은 가동 중단이 발생하더라도, 내셔널 그리드는 고객의 전력 수요를 맞추기 위해 천문학적인 비용을 들여 예비 전력을 끌어와야만 합니다.

"이곳은 뉴잉글랜드 지역 전력망의 명줄과도 같은 핵심 시설입니다. 원치 않는 이유로 전력 공급이 끊긴다면 대체 자원을 확보하는 데 막대한 비용이 듭니다. 이 거대한 시설을 멈춤 없이 가동하기 위해서는 압도적이고 효과적인 유지보수 도구가 필수적입니다."

전력망의 100% 무중단 가동이라는 절대적인 목표와, 치명적인 특고압 설비로부터 작업자를 보호해야 하는 안전의 의무. 내셔널 그리드 경영진은 역사적으로 이 두 가지 난제 사이에서 아슬아슬한 줄타기를 해왔습니다.

대표적인 예로 변환소의 핵심인 '사이리스터 밸브 홀'을 들 수 있습니다. 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 축구장 크기의 5층짜리 이 거대한 시설은 가동 중 엄청난 고전압 전기 위험이 존재하기 때문에 사람의 출입이 엄격히 통제됩니다. 작업자들은 외부에서 내부를 관측하기도 어려워, 매년 단 한 번 예정된 셧다운 기간에만 내부에 진입하여 설비의 누유나 결함을 점검할 수 있었습니다.

하지만 2019년, 내셔널 그리드의 IT 혁신 리더들이 보스턴 다이내믹스의 4족보행 로봇 스팟을 현장에 투입하면서 모든 것이 변하기 시작했습니다. 초기에는 스팟이 변환소 내부의 강력한 전자기장을 견딜 수 있는지 테스트하는 데 그쳤지만, 지난 2년간 스팟은 단순한 파일럿 프로젝트를 넘어 변환소 안전 점검 시스템의 가장 완벽하고 대체 불가능한 핵심 자산으로 자리 잡았습니다.

"오늘날 우리가 수행하는 거의 모든 프로젝트는 스팟이 수집한 데이터에 의존하고 있습니다. 이 로봇은 우리에게 절대적인 안전을 제공합니다. 스팟은 이제 완벽한 우리의 '팀원'입니다."

일상이 된 자율 순찰과 무인 제어

초기 실증을 통해 스팟이 밸브 홀의 강력한 전자기장을 무리 없이 견뎌낸다는 것이 입증되었습니다. 또한 현장 운영진은 스팟의 장애물 회피 시스템이 고가의 민감한 전력 설비들과 완벽하게 안전거리를 유지하며 기동하는 것을 두 눈으로 확인했습니다.

이후 내셔널 그리드는 스팟의 완벽한 자율 주행을 위해 현장 곳곳에 위치 인식 마커를 부착했습니다.

"제어실에서 스팟을 조종할 수 있다는 것은 현장에 엄청난 혁신입니다. 비상 수동 임무를 내릴 때조차 작업자가 현장에 직접 나갈 필요가 없습니다. 제어실의 오퍼레이터는 변환소 전역을 감시하는 20개의 CCTV 모니터 옆에 스팟을 '21번째 모니터'로 띄워두고 완벽하게 현장을 통제합니다."

이러한 유연성 덕분에 스팟은 상시 자율 순찰 임무의 핵심으로 활약하고 있습니다.

과거에는 1년에 단 한 번 육안 검사를 하고 6개월마다 열화상 측정을 하는 것이 전부였습니다. 하지만 스팟이 도입된 후 점검 빈도는 극적으로 증가했습니다.

"이 변환소는 지어진 지 32년이 넘은 노후 설비입니다. 지난 32년간 우리는 설비가 펄펄 살아서 가동되는 동안에는 내부를 점검할 방법이 없었습니다. 오직 셧다운 때만 가능했죠. 하지만 이제 우리는 설비가 최고조로 가동되는 순간에 스팟을 들여보내 가장 생생한 데이터를 얻습니다. 이 방대한 데이터는 노후화된 자산의 수명을 원래 예상했던 것보다 훨씬 더 길게 연장할 수 있는 강력한 무기가 됩니다."

완벽한 심리적 안정감 (Peace of Mind)

스팟을 현장의 예방 정비 루틴에 완전히 안착시키기 위해, 내셔널 그리드는 2022년 초 보스턴 다이내믹스와 함께 변환소 오퍼레이터 및 엔지니어 전원을 대상으로 이틀간의 심층 교육을 진행했습니다.

교육 직후, 운영진은 확신을 가지고 스팟을 열화상 점검 임무에 투입했습니다.

특히 최근 수동 점검 임무 중, 스팟은 절연관 부위에서 아주 미세한 오일 누출을 귀신같이 잡아냈습니다.

"당장 폭발할 수준은 아니었지만 반드시 수리가 필요한 결함이었습니다. 우리는 스팟의 데이터를 근거로 즉각적인 선제적 예방 정비 셧다운 일정을 잡았습니다. 이 미세한 누유가 방치되었다면 시간이 지나 얼마나 큰 대형 사고로 번졌을지 아무도 모릅니다. 스팟이 우리를 살렸습니다."

무한한 가능성의 시작

다른 모든 딥테크 혁신과 마찬가지로 스팟을 현장에 안착시키는 데에도 끈기와 노력이 필요했습니다. 하지만 내셔널 그리드는 그 과정이 들이는 시간 이상의 압도적인 가치를 가져다준다고 확신합니다.

특히 내셔널 그리드는 업계에서 가장 먼저 스팟을 도입하여 대규모 로봇 자동화 부문에서 타 경쟁사들을 멀찌감치 따돌렸습니다.

"미래는 놀라울 정도로 밝습니다. 우리는 스팟을 단순히 열화상 촬영 전용 로봇으로만 한정 짓지 않습니다. 스팟이라는 단 하나의 플랫폼만으로 부분 방전 탐지, 이상 소음 분석, 3D 현장 매핑을 모두 해낼 수 있습니다. 무엇보다 스팟은 단 5분 만에 임무에 맞는 페이로드로 교체하고 다음 작업에 투입될 수 있는 가장 완벽한 모듈형 혁신 장비입니다."