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로봇, 재난으로부터 ‘사람’ 지킨다

사고현장 수습 등 고위험 작업에 활용

기사입력 2021-12-27 07:10:37
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[산업일보]
2011년 후쿠시마 원자력발전소에서 방사능 누출 사고가 발생한 이후 일본은 재난 수습을 위해 사고현장에 로봇을 투입했다. 원전 내부를 촬영하고 화학물질, 방사선량을 측정하며 밸브나 문을 열고 닫을 수 있는 로봇 ‘팩봇(Packnot)'이 대표적이다.

한국은 방사능 누출 사고 처리 등 고위험 작업을 위한 재난 대응용 로봇을 개발 중이다. 최근 경기도 고양시 일산 킨텍스(KINTEX)에서 열린 ‘2021 대한민국 과학기술대전(KOREA SCIENCE & TECHNOLOGY FAIR)’에서 원자력 비상대응 로봇을 개발한 연구기관을 만났다.
로봇, 재난으로부터 ‘사람’ 지킨다
(왼쪽부터)트램(TRAM), 암스트롱(ARMstrong), 래피드(RAPID) 사진 = 한국원자력연구원

‘재난 지역 순찰, 방사선 오염지도 작성’…로봇으로 초동 대응

2015년부터 로봇 방재 시스템과 방재용 로봇을 개발 중인 한국원자력연구원(KAERI)은 로봇 삼총사 ‘래피드(Remote Agent for Patrol and Immediate Dispatch, RAPID)’, '티램(Tracked Radiation Area Monitoring, TRAM)', '암스트롱(Accident Response Manipulator strong, ARMstrong)'을 전시했다.

이 로봇들은 사고현장 정보 파악, 방사선량 모니터링, 야외 광역 고속 순찰, 대피 정보 표시 및 안내방송 송출 등 다양한 역할을 하며, 로봇 전용 영상 통신 서버를 통해 재난지휘본부 상황실과 정보를 공유한다.

초동대응 및 모니터링 로봇 ‘래피드’는 신속하게 재난 현장으로 들어가 야외 광역지역을 도로 중심으로 순찰하며, GPS 및 지도 데이터를 활용해 방사선 오염지도를 작성한다.
로봇, 재난으로부터 ‘사람’ 지킨다
신호철 한국원자력연구원 책임연구원

신호철 한국원자력연구원 책임연구원은 “이 로봇은 재난 지역의 장애물을 인식하고 폭발 등 사고 발생 상황을 지도에 표시함으로써 재난지휘본부 상황실에 방사선 수치, 대피정보 등을 제공한다”고 설명했다.

이 밖에도 래피드는 작업자에게 접근 가능한 지역과 불가능한 지역을 구분해 재난 현장의 피해 현황과 위험 상황을 알리고, 전광판 및 방송을 통해 지역 주민들에게 대피 정보를 제공한다.

“로봇, 방사선량 등 정보 수집부터 현장 수습까지 가능”

한국원자력연구원은 재난 지역의 실외지도를 만들 수 있는 로봇뿐 아니라 계단, 장애물 등이 있는 곳을 오르내리며 순찰하는 로봇도 개발했다.

탱크, 장갑차, 불도저 등의 바퀴에 사용하는 장치인 무한궤도를 장착한 ‘티램’은 사고현장을 누비며 실내‧외를 모니터링하는 로봇으로, 방사선 센서, 온도 센서, 각종 카메라를 탑재해 다양한 정보를 수집한다.

신호철 책임연구원은 “티램은 팬틸트줌(Pan-Tilt-Zoom, PTZ) 카메라 등에서 수집한 정보를 바탕으로 실내 3차원 지도를 작성해 작업자가 위험한 현장에 들어가지 않아도 내부를 상세히 파악할 수 있도록 돕는다”고 말했다.

재난 현장의 지도를 제작하고 장애물 위치, 방사선량 등 각종 정보를 파악한 후에는 현장을 수습하는 작업을 진행해야 한다. 고하중 취급 로봇 ‘암스트롱’은 원자력 사고현장에서 ‘래피드’와 ‘트램’이 만든 지도를 기반으로 장애물 처리, 화재진압 등의 역할을 한다.

신 책임연구원은 “작업자가 원격으로 제어하는 ‘암스트롱’은 유압 실린더를 탑재한 로봇 팔을 움직여 무거운 돌, 콘크리트 등 잔해물을 약 200kg(왼쪽과 오른쪽 각각 100kg)까지 옮길 수 있으며, 전기 커넥터 연결 등 섬세한 작업도 할 수 있다”고 설명했다.

로봇 팔의 그리퍼(Gripper)를 이용해 산업용 밸브 개폐, 소방장비와 절삭 공구 사용, 랜선 연결 등이 가능하다는 것이다.

로봇으로 중대재해처벌법 대비한다

최근에는 재난 상황에 투입하는 로봇을 산업 현장에 활용하는 움직임도 나타나고 있다. 철강, 건설, 조선 등의 기업들이 내년 1월 27일 중대재해 처벌 등에 관한 법률(중대재해처벌법) 시행을 앞두고 위험 작업에 사람 대신 로봇을 투입하길 원하기 때문이다.

박종원 한국원자력연구원 선임연구원은 “제철소의 플랜트에서 밸브 조작 시 폭발사고가 발생하는 경우가 있는데 암스트롱 같은 로봇을 활용하면 산업재해를 예방할 수 있다”면서 “건설 현장 등에서는 벽돌 등 무거운 물체를 쌓거나 나르는 작업에 로봇을 투입하는 방법도 있다”고 말했다.

국내 건설사들은 건설 현장의 고위험 작업에 로봇을 투입하는 중이다. 삼성물산은 근로자가 유독성 물질에 노출될 수 있는 ‘내화뿜칠’ 작업에 로봇을 활용하고 있다.

포스코건설은 라이다(LiDAR)와 고성능 카메라를 탑재한 자율보행 로봇을 터널공사에 투입해 터널 내부의 시공 오류나 균열을 확인하고 있다.




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