원전 감시·점검용 로봇 개발/원자력연 김승호 박사팀… 국내최초로
◎고방사선 구역서 기계 이상여부 측정/층계·경사·문·홈 등 자유자재로 이동/심해저 광물채집·농약살포등에도 활용 가능
깊은 바닷속이나 우주공간,방사선이 쏟아지는 원자력발전소등 극한상황 속에 로봇을 보내 사람 대신 각종 작업을 시키는 아이디어는 로봇공학의 궁극적인 목표로 선진 각국에서 연구개발이 활발한 분야다.그러나 극한작업용 로봇은 국내에서는 기초연구만 수행됐을 뿐 본격적인 개발은 시도되지 못하고 있던 상태.
한국원자력연구소는 6일 국내에서는 최초로 원자력발전소 고방사선구역 안에 들어가 사람 대신 안전성 관련기기의 이상여부를 감시하고 점검하는 로봇(KAEROT/m1)을 개발했다고 밝혀 관심을 모은다.
이 연구소 기반연구그룹 김승호 박사(43)팀이 원자력연구개발중장기계획에 따라 92년부터 개발에 착수,4년만에 완성한 이 로봇은 원전뿐만 아니라 앞으로 심해저 망간단괴와 같은 광물채집,폐어선수거,해저광케이블설치,무인농약살포 등 다른 분야에도 활용할 수 있는 기반기술을 포함하고 있어 기술적 파급효과가 적지 않을것으로 예상된다.
KAEROT/m1은 각종 센서를 탑재한 이동형 로봇형태로 원격지의 작업자에 의해 무선으로 원격조종된다.이 로봇의 구조를 보면 평지에서 전방향(옴니 디렉션) 주행을 할 수 있도록 4륜식으로 만들어졌으며 45도 경사,25㎝ 높이의 층계를 자유자재로 오르내릴 수 있다.또 22.5㎝ 높이의 장애물과 25㎝ 깊이의 홈,74㎝ 높이의 문을 통과하고 15㎝ 깊이의 물속도 주행할 수 있어 원자력발전소의 원자로 주변시설 구석구석을 자유롭게 다닐 수 있도록 돼 있다.
또 센싱부에는 CCD카메라와 관련감지장치를 탑재해 중소로형 원자력발전소의 원자로가 들어 있는 1차계통의 육안검사,중성자시료채취,배관누수및 부식검사,기체 및 액체누수감시·점검등의 작업을 할 수 있도록 했다.로봇에 탑재된 센서를 통해 측정된 정보는 원격지 제어실에 전달돼 실시간 정보분석을 통해 원전 안전성 관련기기의 이상동작을 진단하게 된다.
이 로봇은 또 방사능으로 오염된 지역이나 오염가능성이 있는 지역에 투입돼 방사선원을 측정,오염예상지역의 방사선원분포도를작성해 작업자가 위험도가 높은 방사선지역을 피해가면서 효과적인 제염작업을 할 수 있게 도와줄 것으로 기대된다.
로봇의 몸체는 무게를 가볍게 하기 위해 FRP재질로 구성됐으며 사용후 방사능을 제거처리를 할 수 있도록 방수처리도 돼 있다.
연구팀은 앞으로 이 로봇으로 고방사선구역내의 시설물 실증시험과 모의시험을 수행해 적합성과 타당성을 검증한 후 원자력발전소 1차계통의 이상상태진단 및 조기발견에 활용토록 할 계획이다.
원전용 로봇은 최초의 핵폭탄실험인 맨해턴 프로젝트에서 원격조작기가 선보임으로써 일찍이 로봇 이용연구의 서장을 연 바 있다.그러나 본격연구되기 시작한 것은 드리마일 아일랜드(TMI)사고 이후로 비상대응용 이동로봇이 활발히 연구됐으며 옛 소련의 체르노빌사고때는 독일이 제작한 이동로봇이 사고현장에 투입되기도 했다.
로봇연구는 원전시설 종사자의 작업기피현상이 증가되면서 더욱 활기를 띠고 있으며 일본에서는 50여종의 로봇이 실용화를 목표로 개발중이다.
김박사는 『앞으로 원전의 효율적 관리와 안전성제고를 위해서는 고방사선구역뿐만 아니라 상시감시가 요구되는 곳에서도 로봇이용이 필수적』이라고 말하고 『원전 유지·보수작업의 무인화를 앞당길 수 있도록 고도의 지능과 조작성 및 이동성을 갖춘 다기능 고지능형 로봇기술 연구개발이 지속적으로 수행돼야 한다』고 말했다.〈신연숙 기자〉