영동텍스타일, 국내 첫 로봇 염색공정 도입

‘2020년 섬유산업 제조로봇 공정모델 선도보급 실증사업’ 참여 및 수혜

TIN뉴스 | 기사입력 2021/02/23 [10:28]

[스마트 팩토리]

염료 보관 및 반자동 계량시스템·염료 자동용해 및 이송시스템 구축

다관절 로봇 및 이송로봇, 작업자 대체작업효율 및 안전성 등 작업환경 개선 

 

▲ 염료 자동용해 및 이송시스템  © TIN뉴스

 

경기도 안산 섬유염색 전문 업체 ㈜영동텍스타일(대표 박영태)이 국내에서는 처음으로 염료 자동용해 및 이송시스템에 제조로봇을 도입하며, 산업 고도화 및 스마트 자동화에 속도를 내고 있다. 

 

영동텍스타일은 ‘2020년 제조로봇 선도보급 실증사업’ 중 섬유산업 제조로봇 공정모델 선도보급 실증 과제 지원을 받아 총 5억5,000여만원 중 40%만 자부담으로 시스템 구축을 완료했다. 한국섬유기계융합연구원(총괄), 섬유 자동화 설비 전문 업체 ㈜포원시스템(대표 권오대, 참여기관)의 지원을 받아 6~7개월간의 세팅과 테스트 등을 거쳐 현재 시운전 중이다. 

 

영동텍스타일은 앞서 작업환경과 생산 효율성 개선을 위해 수년간 염색공정 고도화 작업을 단계별로 진행해왔다. 특히 염료 배합과 조제 시 다량의 미세먼지와 화학물질로 인한 작업자의 건강 위협 등을 예방하고 젊은 인력들을 유입을 활성화시키는 방안을 모색 중이었다. 

 

그러던 차 국내 염료 등 섬유설비 자동화 전문 업체인 ㈜포원시스템 권오대 대표의 제안을 받았다. 한국섬유기계융합연구원이 포원시스템과 수행 중인 ‘섬유산업 제조로봇 공정모델 선도보급 실증사업’에 참여해달라는 제안을 받아들여 지난해부터 세부참여기관으로 참여하게 됐다.

 

그리고 지난해 6월 중순부터 본격적인 실증사업에 돌입해 지난해 말 제조로봇과 각 염료 관련 자동화시스템 구축을 완료하고 2~3개월의 교육과 테스트를 거쳐 현재 시운전 중이다.

 

‘제조로봇 선도보급 실증사업’은 산업용 로봇을 재직공장에서 도입해 원단을 구분하는 제조로봇을 개발 도입한 1차 실증사업에 이어 2차 실증사업 목표로 염색공장에 제조로봇을 도입하는 안이 논의됐고, 현재 그 논의가 실제 현장에 도입한 사례가 바로 영동텍스타일이다. 

 

박 대표는 “하드웨어적으로는 섬유공장이 갖추어야 할 나름의 자동화는 모두 마무리됐다. 특히 염료조제 자동화 프로그램이 완성됐다. 국내에서 염료 자동용해 및 이송시스템에 제조로봇이 적용된 곳은 우리가 처음이다”라고 강조했다.

 

영동텍스타일 내 구축되어 시운전 중인 제조로봇과 자동화시스템은 ‘염료 보관 및 반자동 계량시스템(1set)’과 ‘염료 자동용해 및 이송시스템(1set)’ 2가지다. 여기에 추가적으로 자동포장기(1set)도 함께 구축됐다.

 

두 자동화 시스템 중 시각적으로 흔히 자동차 생산 공정에서 볼 수 있는 다관절 로봇이 도입된 것은 염료 용해조 공정의 ‘염료 자동용해 및 이송시스템’이다. 쉽게 말해 기존 작업자가 직접 바가지로 믹스된 염료와 조제약품을 2개 용해조에 넣던 반복적인 작업을 다관절 로봇으로 대체한 것이다. 바닥에 고정된 다관절 로봇은 일단 바닥에 고정된 상태로 작업 반경은 360˚ 회전이 가능하다.

 

용해조에 배합된 염료와 조제약품(약 20㎏)을 넣는 작업은 하루 평균 120~200회 정도로 반복적이고 비교적 고된 작업이다. 무엇보다도 기존 사람이 작업 시 발생하던 10% 정도의 로스율이 제조로봇 도입 이후 거의 발생하지 않고 있다는 점도 주목할 부분이다.

동시에 단순 반복 작업에 투입하던 인력을 다른 공정에 투입할 수 있어 인력 재배치를 통한 인력 활용도와 작업 효율성에서도 성과를 내고 있다.

 

▲ 염료보관 및 반자동 계량시스템  © TIN뉴스

 

또 다른 자동화시스템은 용해조 교반 前 공정인 ‘염료보관 및 반자동 계량시스템’이다.

역시 작업자가 염료 보관 창고에서 필요한 염료와 약품을 직접 찾아 계량하는 반복 작업을 로봇으로 대체했다. 앞서 설명한 제조로봇과 달리 외형상 다관절 로봇이 아니다.

 

작업 범위는 좌우와 상하로 움직인다. 흔히 물류센터에서 입력된 바코드를 스캔해 물건을 빼고 이를 이송시키는 로봇의 모습을 상상하면 된다. 이러한 구동 로봇이 염색공정에 도입된 것이다. 원리와 조작이 간편하다.

 

작업자가 컴퓨터 작업 선반에 필요한 염료의 데이터를 입력하면 이송 로봇이 레일을 이용해 84개 염료 상자 중 입력된 염료 상자에 위치해 해당 박스를 꺼내어 작업자에게 전달하고 염료 상자를 정위치에 가져다 놓고, 작업자는 염료의 계량을 측정한다. 이 역시 사람의 반복적인 작업을 대체하고 정확한 데이터를 기반으로 작업 정확도와 효율성을 높일 수 있다.

 

친환경적인 작업 환경 개선…

젊은 인력 유입 통한 고령화 인력 대체 용이

 

 

박 대표는 제조로봇과 자동화시스템 도입을 결정하면서 최우선적으로 작업자의 건강(안전)과 친환경적인 작업 환경 개선에 중점을 두었다. 

박 대표는 “현재 시운전 중인 제조로봇과 자동화 시스템은 작업 환경이 친환경적으로 개선됐다는 점에서 의미가 크다. 어떤 업종이든 작업 환경이 가장 중요하다. 작업자가 마스크와 보호 장구를 착용한다해도 미세먼지나 분진이 다량 발생하고 있고 늘 위험에 노출되어 있다. 결국 이번 시스템 도입도 이러한 요소를 최소화시키고 예방해보자는 취지였다”고 강조했다.

 

동시에 근로의 질도 향상됐다.

박 대표는 “모든 작업 과정이 컴퓨터를 이용하다보니 젊은 인력들의 작업 습득 속도와 관심이 높다. 과거 외국인 노동자나 고령자들이 작업하던 공정을 지금은 고령 인력을 젊은 인력으로의 대체가 용이하다”고 강조했다.

 

정부 지원을 받아 제조로봇과 자동화 설비 도입 시 가격 부담도 덜었다.

총사업비 5억5,500만여원 중 실제 영동텍스타일이 지불한 금액은 전체 비용의 40% 정도로 웬만한 고가의 DTP 1set 가격보다 적은 금액으로 시스템 구축을 완료했다.

 

박 대표는 “우리의 제조로봇과 자동화시스템의 성공을 모델 삼아 더 많은 염색업체들이 시스템을 도입해 생산 및 경영 측면에서의 효과와 더불어 친환경적인 작업 환경 개선에 큰 도움이 되기를 바란다”고 말했다.

 

한편 영동텍스타일은 바이어들의 친환경 및 지속가능 관련 요구가 늘어나면서 지난해부터 GRS 등 친환경 인증취득에도 속도를 내고 있다. 이르면 올 상반기 내 인증을 마무리 짓는다는 계획이며, 현재 OEKO-TEX Standard 100 인증 취득도 진행 중이다.

 

김성준 기자 tinnews@tinnews.co.kr

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