틸트프로 수동 안전핀 없이 버킷 이탈 사고 막는 ‘회전링크’ 개발

[빅데이터뉴스 채명석 기자] 건설 현장에서 반복되는 굴착기 버킷 이탈 사고를 설계 단계에서 차단하는 기술이 국내 기업에 의해 개발되어 국제 학술계의 검증을 받았다.

경기도 화성시(동탄)에 위치한 굴착기용 어태치먼트 제조 기업 틸트프로(Tiltpro Corp.)는 수동 안전핀이 필요하지 않아도 완벽한 안전성을 보장하는 ‘자율형 이중 잠금 회전링크(모델명 RX7·RX10)’를 개발했다고 22일 밝혔다.

이 기술은 지난 14일 호주 애들레이드대학교(Adelaide University) 김기평 교수의 연구를 통해 국제 학술지 ‘건설관리 국제저널(International Journal of Construction Management, IJCM)’에 온라인 게재되면서 국제적 신뢰성을 확보했다 회사 측은 설명했다.

‘회전링크(Rotating Quick Hitch)’은 굴착기의 암(Arm)에 버킷이나 유압브레이커 등 각종 작업 도구를 빠르게 교체할 수 있도록 돕는 기계장치다. 기존 회전링크는 작업자가 운전석에서 내려 직접 안전핀을 체결해야 하는 번거로움이 있었다. 이 과정을 생략하거나 체결이 불완전한 경우, 무거운 버킷이 추락해 근로자를 덮치는 치명적인 사고로 이어지곤 했다.

한국산업안전보건공단(KOSHA)의 2025년 2분기 통계에 따르면, 굴착기 관련 사고 중 ‘물체에 맞음’으로 인한 사망 사고는 전년 동기대비 86% 급증, 이에 대한 실질적인 대책이 시급한 실정이다. 호주·영국·뉴질랜드 등 국제 통계에서도 굴착기 버킷 이탈은 건설 현장 사망 원인의 상당 부분을 차지했다. 이는 특정 국가의 문제가 아닌 전 세계 건설 현장의 고질적 위험 요인으로 지적되고 있다.

틸트프로가 개발한 ‘RX7·RX10’은 작업자의 수동 개입을 원천적으로 차단하는 완전 자동 회전링크다. 이중 잠금 구조는 두 축으로 작동한다.

1차 잠금(후방)은 고장력 스프링이 유압 실린더를 보조해 실린더 고장 시에도 버킷을 고정한다. 2차 잠금(전방)은 실린더와 연동해 자동으로 전방 핀을 잠근다. 전방 잠금이 미완료된 경우에도 후방 잠금이 자동 보완 작동해 버킷 이탈을 차단한다.

유압 시스템 고장이나 전기 공급이 중단되는 극한 상황에서도 버킷이 이탈하지 않도록 설계되었다. 또한 운전석에서 육안으로 잠금 상태를 확인할 수 있는 시각 인디케이터를 내장하여, 작업자가 운전석을 벗어나지 않고도 체결 상태를 즉시 확인할 수 있다. 이는 국제 안전 표준(ISO 13031:2023)이 요구하는 ‘운전석 위치에서의 체결 확인’ 조항을 충족한다.

해당 이중 잠금 메커니즘은 틸트프로의 순수 국내 원천기술로 개발되었으며, 특허청을 통해 특허 등록이 완료된 상태라고 설명했다. 아울러 360도 회전 기능을 회전링크에 통합하여 굴착기 본체의 움직임을 최소화하면서도 정밀한 작업이 가능하며, 이를 통해 작업 효율도 최대 50%까지 향상될 수 있다는 점이 이번 연구를 통해 확인됐다고 했다.

김기평 교수 연구팀은 디지털 프로토타입 시뮬레이션과 물리적 프로토타입 제작·실증 검증의 두 단계를 거쳐 RX7·RX10의 안전성을 검증했다. 컴퓨터 구조 강도 시뮬레이션으로 수행한 디지털 프로토타입 시뮬레이션 결과, 틸트프로 회전링크는 일반 안전 기준을 크게 상회하는 안전율 3.0 이상을 전 구성 부품에서 확보했다. 이후 물리적 프로토타입을 제작해 한국건설기계부품연구원(KOCETI)의 실증 시험을 통과하며 신뢰성을 최종 입증했다.

구체적으로 살펴보면, ▲구조 안전성은 전 구성 부품 안전율 3.0 이상을 확보해 일반 건설기계 기준(2.0~2.5)을 상회했고 ▲실증 테스트는 KOCETI이 주관했으며, 3.5t·5t·14t 굴착기 3종으로 정상·진흙·요철 지반 등 조건에서 시험한 결과 전 조건에서 버킷 이탈이 없었으며, ▲국제 안전 표준(ISO 13031:2023) 적합 판정을 받았고, 한국 안전인증(S마크) 취득을 위한 준비를 진행중이며. 한국 및 호주 상용 판매 인증을 완료했다.


민병규 틸트프로 대표이사는 “현장 근로자의 생명을 보호하는 것은 타협할 수 없는 가치”라며, “이번 연구 결과를 바탕으로 건설 현장의 안전 사각지대를 해소하고 한국의 건설기계 기술력을 세계 시장에 널리 알릴 것”이라고 밝혔다.

논문 제1저자 김기평 교수는 “기존의 수동적인 안전 관행을 혁신적인 기계 설계를 통해 ‘시스템에 의한 안전’으로 전환했다는 데 큰 의미가 있으며, 앞으로 틸트프로의 회전링크가 건설기계 안전 패러다임을 바꾸는 데 기여할 것”이라고 말했다.

채명석 빅데이터뉴스 기자 cms@thebigdata.co.kr