* 자료 : (주)동일파텍 필드로봇연구소
실내화재진압로봇은 미래성장동력사업의 일환으로 2004년 12월~2008년 1월까지 1단계가 완료되고, 2008년 2월부터 2단계 상품화 사업으로 진행되고 있다.
이 개발사업을 하면서 ▲계단승월, ▲내열시스템, ▲농연투시 문제, ▲열기에 노출된 비전시스템 보호, ▲소화시스템, ▲시장성, ▲통신시스템, ▲400kg 이상급 로봇의 제작/구동 등과 같은 어려움에 봉착하였다.
이러한 부분에 단계적으로 2005년 설문조사 및 작업지역 분석을 통하여 로봇의 사양을 확정하고, 2006년 700kg급 모바일 플랫폼을 개발하여 다양한 야지 및 험지주행 테스트를 실시했으며, 2007년 소화시스템 및 내열시스템을 보완 안정성 테스트를 걸쳐 2008년 상품화에 가까운 시제품인 ‘FIRO-F, FIRO-S’를 출시하게 되었다.
혹자들은 화재진압로봇의 자율주행 필요성을 강조하지만 화재현장의 환경은 정형화된 환경이 아닌 수시로 변화하고 기존의 로봇센서로 현장상황을 파악할 수 없는 조건(영상장비를 제외한 적외선/레이저센서/초음파센서는 작동불가)이 되기 때문에 로봇이 자율적으로 움직이기란 어렵다.
따라서 소방관에 의한 원격조정시스템이 가장 안전시스템이라 할 수 있다.
위와 같은 과제해결을 위해 동일파텍(주) 필드연구소는 ‘로봇을 이용한 원격 화재진압 및 인명탐색 기법개발’, ‘화재현장 적용을 위한 소방로봇의 내열 및 냉각시스템에 관한 연구’, ‘로봇 제어기’ 등을 연구하였다.
로봇을 이용한 원격 화재진압 및 인명탐색 기법개발
소방분야에 활용되고 있는 로봇은 작업에 따라 크게 방수형, 수중 탐색형, 정찰형, 구조형의 네 가지로 구분할 수 있으며, 조종방법에 따라 인공지능형과 원격 조작형, 탑재형으로 구분할 수 있으나 화재진압환경이 여러 가지 어려운 상황과 열악한 조건을 되어있어 지금까지 개발되어진 로봇은 대부분이 원격 조작형으로 사람에 의하여 조정하는 형태로 되어있다.
지금까지 개발된 로봇은 실외화재 진압을 목적으로 개발되어 실질적으로 소방관의 진압작업이 힘든 실내화재 및 지하화재에는 무게, 크기, 내열 기능면에서 투입되기가 어렵다.
실외화재 진압작업은 소방관 및 기존의 소방장비로도 진압작업이 가능하지만 지하 및 실내화재의 경우 폐쇄된 공간으로 인한 심리적 부담감, 짙은 농연으로 인한 시야확보의 어려움, 유독가스, 알지 못하는 위험상황 등(고온, 통신장애) 다양한 특징들을 가지고 있다.
이로 인하여 소형화재임에도 불구하고 진압이 힘들며 막대한 양의 소화용수를 사용하게 됨으로써 비용이 증가하고 더딘 화재진압으로 재산피해 및 인명피해 또한 증가하는 추세에 있다.
따라서 본 내용에서는 지하 공동시설(지하상가 및 지하철역사) 및 실내의 화재진압 작업을 수행하기 위하여 개발된 실내화재 진압로봇의 특징과 기능에 대하여 소개 하고자 한다.
실내화재진압로봇이 실내화재 또는 지하화재 지역에서 작업을 수행하기 위해서는 아래와 같은 문제점을 해결해야 한다.
1) 화재현장으로까지의 진입하는 방법
2) 가혹환경하에서의 탐색방법(농연,암흑,습기)
3) 내열 및 단열대책(복사열, 직사열)
4) 시스템 보호대책(내부온도 상승, 습기)
5) 강력한 견인능력(소방호수)
6) 장애물 극복능력/방법(수직등판,계단승월) 등
위의 문제점 해결을 위하여 화재진압로봇의 특징과 기능에 대하여 서술하고자 한다.
소방로봇의 구성
소방로봇은 실내화재 진압 및 소방관의 인명구조 보조를 전제로 개발하였다.
따라서 화재현장에서 계단승월과 같은 어려운 환경에서의 원활한 이동성이 기본이며, 내화, 단열, 소화, 방수 등의 기능이 필수적으로 보유되어야 한다.
현재 개발된 소방로봇은 하부 주행장치인 모바일플랫폼, 작업환경 분석 및 시야확보를 위한 센서모듈, 실내화재에서 내부 시스템을 보호를 위한 냉각시스템, 화재진압용 소화포 등으로 구성되어 있다. 그림 1은 실제 제작된 소방로봇의 사진이며, 표 1에서는 로봇의 제원을 정리하였다.
