본 리포트는 유럽 최대의 철광석 광산 기업인 LKAB와 룰레오 공과대학교(LTU)의 협력 사례를 다룹니다. 총연장 600km에 달하는 깊고 어두운 지하 광산은 한국의 대규모 지하 터널 건설 현장, 복잡한 플랜트 시설 및 중공업 현장과 매우 유사한 악조건을 갖추고 있습니다.

이번 사례는 바퀴형 로봇과 드론이 실패한 극한의 비정형 환경에서, 4족 보행 로봇 SPOT이 어떻게 통신 사각지대를 해소하고 '중대재해 예방', '예방 정비를 통한 유지보수 혁신', 그리고 '비용 및 시간 절감(ROI)'이라는 실질적인 비즈니스 가치를 창출해 냈는지 명확히 보여줍니다.

도입 배경 및 직면한 과제

한국의 험준한 건설 현장이나 복잡한 제조 라인과 마찬가지로, LKAB의 지하 1.5km 키루나 광산은 진흙, 고인 물, 암석 잔해로 가득한 예측 불가능한 환경이었습니다. 현장의 안전 확보와 데이터 수집을 위해 다양한 무인화 장비를 도입했으나, 곧 다음과 같은 치명적인 한계에 직면했습니다.

• 기존 무인 장비(바퀴형 로봇 및 드론)의 치명적 실패: 기존 바퀴형 로봇은 투입 후 단 50m도 가지 못하고 험지(진흙, 돌부리 등)에서 전복되거나 작동을 멈추었습니다. 비행 드론 역시 짧은 배터리 수명, 비행 시 발생하는 과도한 분진, 그리고 깊은 지하 터널에서의 통신 두절 문제로 인해 단독 솔루션으로 활용할 수 없었습니다.
• 작업자의 생명을 위협하는 치명적 리스크(중대재해): 발파 작업 직후나 붕괴 위험이 있는 구역은 사람의 진입이 엄격히 통제됩니다. 정확한 시각 데이터나 센서 측정값 없이 엔지니어의 '경험적 추측'에만 의존해야 했으며, 이는 자칫 대형 인명 사고로 직결될 수 있는 거대한 리스크였습니다.
• 신기술 도입에 대한 경영진의 불확실성: 현장 실무자들의 기대와 달리, 의사결정권자들은 ROI가 입증되지 않은 신기술 도입에 회의적이었습니다. 현장의 가혹한 조건을 견디고 실제 운영 프로세스를 혁신할 수 있다는 확실한 비즈니스 근거가 필요했습니다.

SPOT 솔루션 적용

LKAB는 룰레오 공과대학교(LTU) 연구진과의 협력을 통해 SPOT에 현장 맞춤형 특수 페이로드를 장착하고, 완벽한 자율 순찰 시스템을 구축했습니다.

• 맞춤형 페이로드 및 원격 제어망 구축: SPOT의 상단에 가스 누출 탐지 센서와 고정밀 라이다(LiDAR) 스캐너를 통합 탑재했습니다. 관리자는 수십 킬로미터 떨어진 안전한 통제실에서 원격 점검 소프트웨어인 '오빗(Orbit)'을 통해 SPOT의 움직임을 완벽하게 제어했습니다.
• 통신 사각지대 해소 (SPOT의 Wi-Fi 중계 역할): 깊은 지하시설의 고질적인 통신 단절 문제를 극복하기 위해, 사람이 접근할 수 없는 초고위험 구역에서는 SPOT이 소형 드론을 전개하고 스스로 통신 중계기 역할을 수행하여 제어망의 사각지대를 완전히 없앴습니다.
• 지형적 한계 극복 및 무인화: 젖은 진흙, 흩뿌려진 암석 등 기존 로봇이 극복하지 못했던 극한의 지형을 완벽하게 주파했으며, 보스턴 다이내믹스의 소프트웨어 업데이트를 통해 미끄러운 표면에서도 안정적인 보행 능력을 확보했습니다. 임무를 마친 후에는 현장에 설치된 전용 충전 도크(메탈 하우스)로 자율 복귀합니다.

도입 성과 및 비즈니스 가치

LKAB 현장에 투입된 SPOT은 단순한 R&D 검증을 넘어, 기업의 핵심 자산 보호와 작업자 안전을 보장하는 최정예 현장 투입 솔루션으로 자리 잡았습니다.

중대재해 예방 및 작업자 안전 확보

• 발파 직후 구역이나 붕괴 위험이 있는 미확인 구역에 작업자 대신 SPOT을 최초로 투입하여 가스 누출 및 안전 상태 파악
• 기존의 '위험한 추측'에 의존하던 방식을 탈피하여, 작업자를 치명적 사고의 위험으로부터 완벽히 분리

예방 정비 및 유지보수 혁신

• 라이다(LiDAR) 스캐너를 장착한 SPOT이 자율 순찰 모드로 현장을 누비며 내부의 3D 입체 지도(디지털 트윈) 실시간 구축
• 미세한 균열이나 지진 활동의 징후 등 육안으로 식별하기 어려운 설비 및 구조적 결함을 사전 감지하여 압도적인 예지 보전 데이터 제공

비용 및 시간 절감 (ROI 극대화)

• 대형 굴착 장비나 중장비가 이동하기 전, SPOT을 선발대로 투입해 진입로의 안전성 사전 검증
• 이를 통해 수십억 원에 달하는 장비의 파손 및 매몰을 방지하고 작업 지연 선제적 차단

차세대 무인 안전 솔루션 확장 (재난 구조)

• 현재 레이더 및 소나 센서를 장착해 연기가 자욱한 화재/재난 상황에서도 생존자를 탐색하는 테스트 진행 중
• 고립된 작업자에게 가스 마스크, 산소통을 전달하고, SPOT의 조명과 사이렌으로 대피로를 안내하는 인명 구조 로봇으로 그 가치를 폭넓게 확장

요약하자면, LKAB 사례는 기존 기술로는 접근조차 불가능했던 극한의 환경에서 SPOT이 어떻게 즉각적이고 확실한 해결책이 될 수 있는지를 입증합니다. 클로봇은 세계 최고 수준의 로보틱스 기술력에 국내 산업 환경에 최적화된 맞춤형 SI 솔루션을 결합하여, 고객님의 현장에 가장 확실한 비즈니스 가치를 제공하겠습니다.

프랑스 파리 대도시권의 대중교통 운영 및 유지보수를 총괄하는 국영 기업 파리 교통공사(RATP)는 매년 수천 건의 토목 구조물을 검사해야 하는 막중한 임무를 안고 있습니다. 현장 작업자들을 치명적인 위험으로부터 보호하기 위해, RATP는 사람이 접근하기 어렵고 위험한 지하 구역을 정밀 점검할 최적의 솔루션으로 모바일 로봇 공학을 선택했습니다. 내부적으로 '퍼시벌(Perceval)'이라는 코드명으로 불리는 보스턴 다이내믹스의 4족보행 로봇 스팟은 이제 파리 지하 인프라 점검 프로세스의 가장 완벽하고 핵심적인 자산이 되었습니다.

"우리는 매일 1,600만 명의 승객을 수송합니다. 도시의 삶의 질을 높이고 승객에게 더 나은 경험을 제공하기 위해 매일 혁신하는 것은 우리의 DNA입니다."

왜 수많은 로봇 중 '스팟'이어야만 했는가?

1900년에 지어진 파리의 지하철 네트워크는 308개의 역과 220km의 선로를 갖춘 유럽 최대 규모이자 가장 오래된 인프라 중 하나입니다. 이 거대한 네트워크는 지하 복도, 깊은 터널, 보조 도크, 교량 및 고가교 등으로 이루어져 있으며, 현장 곳곳에는 무려 수천 개의 필수 점검 포인트가 산재해 있습니다.

지하철 네트워크의 대형 사고를 방지하기 위해, 유지보수 팀은 구조물의 미세한 균열 진행 상태를 추적하고, 수만 볼트가 흐르는 전력 케이블 및 가선망의 이상 발열을 열화상 촬영으로 조기에 감지하는 등 전반적인 상태를 면밀히 분석해야 합니다. 하지만 어둡고 비좁은 노후 구조물의 복잡성과 내재된 위험성 탓에, 이러한 필수 예방 정비 작업은 종종 끔찍한 산업 재해로 이어지곤 했습니다.

하지만 스팟이 도입되면서 판도는 완전히 바뀌었습니다. 이제 현장 작업자들은 위험 구역에 발을 들이지 않고도 가장 안전한 곳에서 완벽한 데이터를 확보할 수 있습니다.

이 가혹한 과제를 해결하기 위해, RATP는 칠흑같이 어둡고 거친 환경에서도 한 치의 오차 없이 시각 및 열화상 데이터를 수집할 수 있도록 스팟에 360도 PTZ 카메라 페이로드를 장착했습니다. 특히 스팟은 전면 카메라 유닛(CAM2)의 턱 부위에 내장된 첨단 컴포넌트를 활용하여 빛이 없는 암흑 속에서도 정밀한 공간 인지와 장애물 회피가 가능합니다. 여기에 더해, 무선 와이파이(WiFi) 신호가 심각하게 끊기는 450m 깊이의 지하 터널에서도 완벽한 통신을 유지할 수 있도록 메시 네트워크 기술이 적용된 무선 안테나 장비를 추가로 통합했습니다.

이러한 맞춤형 하드웨어 연동 덕분에 스팟은 깊은 지하 험지를 자유롭게 누비며 구조물의 상태 데이터를 실시간으로 전송할 수 있었고, 작업자들은 멀리 떨어진 안전한 통제실에서 현장을 생생하게 들여다볼 수 있게 되었습니다.

"RATP 인프라 부문은 파리 대도시권 교통망에서 점검하고 유지보수해야 할 토목 구조물만 35,000개가 넘습니다. 이 모든 시설은 5년 주기로 반드시 정밀 검사를 받아야 합니다. 하지만 그중 상당수는 유지보수 팀이 접근하기조차 매우 까다롭고 치명적인 위험이 도사리고 있습니다. 우리의 작업자들이 임무를 안전하게 완수하도록 돕기 위해 스팟을 투입하는 것은 선택이 아닌 너무나도 당연한 결정이었습니다."

무인화를 넘어선 스마트 입체 관리: 디지털 트윈의 완성

RATP는 스팟의 현장 투입을 통해 이미 엄청난 이점을 누리고 있습니다. 현재 회사가 관리하는 35,000개의 시설물 중, 환기가 거의 되지 않아 질식 위험이 큰 13km 구간의 밀폐 터널을 포함하여 약 75~100개의 고위험 토목 구조물 점검을 스팟에게 전적으로 맡겼습니다.

나아가 RATP는 스팟에 자율 3D 레이저 스캐닝 모듈을 장착하여 광활한 지하 인프라 전체를 3D로 매핑하는 프로젝트를 추진 중입니다. 정확한 데이터를 얻기 힘들었던 깊고 위험한 지하 시설물들이 스팟의 발끝에서 완벽한 디지털 트윈으로 구현되어, 현실의 위험을 가상 공간에서 완벽하게 관리하는 진정한 스마트 유지관리 시대가 열리고 있습니다.