무인 운송 시스템을 위한 특수 드라이브

서보 드라이브로 차량 주차 가능

그림 1. 레이(Ray) 무인 운송 시스템은 차량을 들어올려서 정해진 목적지로 이송시킨다.

자율주행 차량을 이용한 솔루션이 대도시의 주차 문제를 경감시키기 위해 도입되고 있다. 2개의 메인 드라이브와 서보 컨트롤러는 이러한 시스템의 중요한 컴포넌트이다. 무엇보다도 폭스바겐(Volkswagens)이나 페라리(Ferraris)를 비롯해 그 어떤 차도 이 과정에서 손상되지 않는 것이 필수적이다. 엘모(Elmo)의 서보 드라이브는 로봇 구동 작업에 투입되었으며, 원활한 구동 및 크기, 신뢰성, 안전성, 서비스 품질 과제 등에 완벽하게 부합했다.

독일의 연방교통공단(Federal Motor Transport Authority)의 자료에 따르면, 독일의 자동차 수는 계속해서 증가하고 있으며, 2015년에 최고치를 갱신한 것으로 나타났다. 올해 초, 독일에 등록된 자동차 수는 4천440만대에 이르렀다. 도심의 거리는 체증과 혼잡이 이어지고 있고, 조만간 모든 차량은 주차 공간을 찾아야 할 것으로 보인다. 급증하는 토지비용과 임대요건 증가, 노후화된 다층 주차장은 모두 주차공간 공급에 어려움을 초래하고 있다. 동시에 사용자들은 보다 편리하고 사용이 용이한 주차 공간을 더욱 기대하고 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해 STS(Serva Transport Systems)는 “We park for you!”라는 테마아래 스마트한 솔루션을 개발했다. 이 솔루션은 기존 주차 인프라에 쉽게 통합할 수 있을 뿐만 아니라 계획 단계의 프로젝트의 경우 경제적인 장점도 제공할 수 있다. 레이(Ray) 자동주차 시스템은 수년 간의 연구개발 끝에 설계되었다. 포크리프트 트럭과 유사한 로봇 시스템 아이디어를 기반으로 한 이 솔루션은 자동차의 주차작업을 대체할 수 있다. 차량의 모델이 갈수록 대형화됨에 따라, 고객들은 비좁은 공간이나 좁은 주차 통로에서 능숙하게 자신의 자동차를 조작하기 어려워졌다. 이 시스템은 꽤 많은 시간 동안 공식적으로 운용되어 왔는데, 예를 들어, 독일 뒤셀도르프 공항의 경우, 2014년 중반부터 249개의 주차공간에서 이 서비스가 제공되고 있다. 주차로봇의 다른 애플리케이션으로는 독일 잉골슈타트에 위치한 아우디(Audi) 공장처럼 완성차의 물류작업을 위해 주로 사용된다.

이 시스템은 어떻게 동작하는가
STS의 자동주차 시스템을 이용하는 경우, 운전자는 주차장의 이송 스테이션에 자신의 자동차를 맡기면 된다. 그러면, 자동차를 고정시키고, 레이저를 통해 치수를 측정한 다음, 이 데이터를 기반으로 주차장에서 가장 적합한 주차공간이 결정된다. STS의 세일즈 디렉터인 다니엘 보예(Daniel Boyé)는 “나머지 주차작업은 레이 로봇으로 처리되는데, 운전자가 자동차를 이송 스테이션에 맡기면, 무인 운송차량이 자동차를 들어올려 측정한 다음, 앞에서 결정한 주차장의 해당 공간에 자동차를 주차하게 된다.”고 설명했다. 주차 로봇은 자동차의 크기에 맞게 자동으로 조정되며, 안전하게 목적지까지 이송하게 된다. 로봇은 레일이 필요하지 않기 때문에 개별 경로로 드라이브가 가능하다. 따라서 이러한 최신 주차방식을 도입하기 위해 빌딩 구조를 수정하거나 부가적인 장치를 설치할 필요가 없다. 그 결과, 주자공간의 활용 효율이 60% 이상 증가했다.

원활하고 안전하게 작동
역사가 길지 않은 STS의 짧은 연혁은 2010년부터 시작된다. STS는 초반부터 지속적인 성장률을 기록해 왔으며, 자동차 산업의 다수의 명망있는 기업들을 고객으로 두고 있다. 드라이브 기술은 무인 운송 시스템의 핵심 컴포넌트라 할 수 있다. 섀시 후면에 있는 2개의 메인 드라이브는 특히 더욱 중요한데, 이는 시스템이 주차하는 동안 절대 손상되어서는 안되는 고가의 자동차를 이송하기 때문이다. 주차 로봇은 매우 좁은 공간에서도 조작할 수 있어야 하기 때문에 드라이브가 가용할 수 있는 공간이 크지 않다. 서보 드라이브는 크기가 작고 무게는 가벼워야 하지만, 매우 무거운 자동차들도 이송할 수 있어야 하기 때문에 강력해야 한다. 원활한 이동은 물론, 정확하고 손상없는 주차를 위해, 이 회사는 이스라엘 기업인 엘모 모션 컨트롤(Elmo Motion Control)의 골드 드럼(Gold Drum) 서보 드라이브를 채택했다. 원활한 구동을 위해 신속한 제어를 위해 150A / 48V 버전이 메인 드라이브에 모두 사용되었다. 이 드라이브는 소형으로 많은 공간을 차지하지 않는데다, 강력한 서보 제어가 가능하고, 무게는 700g에 불과한데다, 크기는 95x 72 xs134mm(WxHxD)로 공간이 좁은 애플리케이션에 이상적이다.

골드 드럼의 또 다른 기능은 단일 축 모드뿐만 아니라 다축 동작에 사용이 가능하다는 것이다. 이 모델의 제품은 20kW의 피크 성능으로 15kW 연속 파워를 출력할 수 있다. 소스 전압은 낮은 14VDC에서 최고 100VDC까지 다양하다. 또한 골드 드럼은 실시간 애플리케이션을 위한 인증받은 EtherCAT이나 CANopen 연결뿐만 아니라 인증된 STO 안전 기능성도 제공한다. 이 서보 컨트롤러는 시스템의 역동성, 정밀성, 통신에 필요한 모든 기능을 갖추고 있다. 따라서 매우 복잡한 요건이라도 충분히 만족시킬 수 있다.

제품에 부합하는 서비스
서보 컨트롤러를 선택할 때 하드웨어 만이 중요한 결정기준이 되는 것은 아니다. 구매 결정 이전이나 진행과정, 또는 이후의 서비스 품질 또한 주차 시스템 제조업체에게는 매우 중요하다. STS는 제품 품질과 서비스 면에서 모두 협력할 수 있는 엘모 모션 컨트롤을 선택하게 되었다. STS의 CEO인 레오폴드 마이어(Leopold Meirer)는 “이러한 철학은 우리 자신과 정확하게 부합한다.”고 밝혔다.

특수 솔루션
무인 이송시스템은 자동차 제조업체나 차량대여, 물류기업 또는 자동차 주자설비 업체들에게 적합하다. 이는 공간을 절감하고, 설치가 간단하며, 유연하게 구현이 가능하다. 파트너사인 엘모 모션 컨트롤은 로봇 주차 시스템에서 요구하는 드라이브 전자장치에 대한 가장 까다로운 요건을 충족시킨다. 이 서보 컨트롤러는 견고하며, 로봇이 원활하게 구동할 수 있도록 해준다.

Author: Thomas Herold, Customer consultant, PR-Agency in Ubstadt-Weiher
글/ 토마스 헤롤드(Thomas Herold), 독일 우스타드 바이어(Ubstadt-Weiher) 소재 PR대행사

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