산업용 로봇과 3D프린팅

산업용 로봇

인간의 노동력을 대처하는 대표적인 수단은 로봇이다. 로봇은 위험하고 어렵고 지저분한 작업 영역에서 사람의 역할을 대신 해주고 있는 고마운 도구다. 로봇은 대부분 철 구조물의 제작된 중량물이라 사람과 같은 공간에 있을 수 없다. 사람과 로봇이 충돌하지 않도록 로봇이 작업하는 동안에는 안전 펜스를 설치하여 사람이 접근하지 못하도록 법으로 규제하고 있다. 또 기존 로봇에 역할은 단순하기 때문에 한번 설치하면 그 자리에 고정돼 이동하기 힘들다. 로봇은 비싸고 공간을 차지하고 유연성도 부족했다. 오늘날 협동 로봇은 안전 펜스를 걷어내고 밖으로 나와 사람과 같은 공간에서 일할 수 있게 되었다. 협동 로봇은 일반적으로 토크 센서를 장착해서 사람에게 위해를 줄 수 있는 힘을 감지하면 자동으로 정지한다. 협동 로봇은 탁상에 올려놓을 수 있을 정도로 작고 가벼운 것들이 많아 이동하기 쉽다. 사물 인터넷을 통해 인터넷 혹은 다른 설비들과 네트워크로 연결할 수 있고 작업변경도 간단하게 할 수 있다. 사람이 협동 로봇에 팔을 잡고 움직이는 방식으로 손쉽게 작업을 가르칠 수 있다. 한국도 협동 로봇에 대한 안전인증제도를 제정하여 2018년 7월부터 적용하고 있다. 국제표준을 바탕으로 제정되었으며 인증심사는 한국로봇산업진흥원에서 담당하고 있다. 안전성, 효율성 그리고 육체적 노동을 기피하는 사회 분위기 등을 고려할 때 협동 로봇에 수요는 점차 증가할 것으로 예상된다.
가상•증강현실
가상 현실은 현실과 유사한 상황이나 환경을 컴퓨터로 만들어 사람이 실제와 유사한 체험을 하도록 구현하는 기술이다. 가상현실은 항공기 조정과 같이 위험하거나 국가의 비용이 소요되는 교육훈련 분야에서 활용되고 있는 기술이다. 가상현실에서 충분히 체험하게 하고 실전에서 보다 짧은 시간만으로 필요한 지식과 기능을 숙달하게 하는 수단이 된다.
증강현실은 현실세계 이미지 혹은 배경에 가상의 정보(사진, 동영상, 문자 등)을 보여주는 기술이다. 증강현실은 가상현실 의 기술적 한계를 보완하는 기술이다. 1992년 보잉항공사의 토머스 코델 박사가 복잡한 비행기 전선을 조립하는 방법을 교육하기 위해 가상의 이미지를 실제 화면에 겹쳐서 보여준 것이 최초로 알려져 있다.

3D 프린팅

프린팅은 문자, 이미지 등을 인쇄하는 것을 말한다. 3D 프린팅은 3차원 입체적으로 인쇄한다는 의미다. 본래 인쇄는 출력을 의미하는데 3D프린팅은 인쇄라는 표현보다는 물건을 만드는 것을 의미한다. 제작 혹은 제조라는 표현이 적절하다. 가공산업에서 물건을 만들기 위해서는 최종 제품의 형상보다 큰 소재의 재료를 준비한다. 이것을 깎거나 절단해서 제품을 만드는데 이 과정에서 재료 낭비가 발생한다. 3D 프린팅은 얇은 층을 하나씩 쌓아 올리는 적층제조 방식을 사용하므로 재료의 낭비도 없고 에너지도 절약할 수 있다.
3D 프린팅이 주목받는 요인으로는 개인맞춤형 가치사회의 출현을 들 수 있다. 소비자들은 나만을 위한 특별한 제품, 나의 개성을 보여줄 수 있는 특별한 디자인을 원한다. 기존 공장은 대량 생산에 적합한 공법이므로 개별적인 소비자의 요구에 대응하기 힘들다. 3D 프린팅은 기본적으로 1개 만들기 공법이므로 개인 맞춤형 생산에 적합하다. 3차 산업혁명 시대는 IT기술이 주도하였으므로 좁은 공간에서 비지니스가 가능하다는 소호라는 표현이 있었다. 이제 4차 산업혁명의 3D 프린팅 기술은 소호로 넘어 HM도 가능하다. 주택 혹은 가까운 공간에서 소비자가 필요로 하는 상품을 DIY로 제조할 수 있는 시대가 오고 있다. 3D 프린팅은 언제, 어디서나 필요한 물건을 만들 수 있는 방법이지만 산업현장 그래서 광범위하게 사용하려면 해결해야 할 과제가 많다.