포항지능로봇연구소, 물(水) 산업 전시회 참가

“수중청소로봇, 이제 적용하는 일만 남았다”

‘PIRO-U3’는 담수와 해수 등 다양한 수중환경에서 청소가 용이한 수중청소로봇으로, 포항지능로봇연구소가 개발한 PIRO(파이로)의 세 번째 버전이다. 지금까지 로봇전시회에서 만날 수 있었던 이 수중청소로봇을 지난 ‘2011 국제수처리플랜트산업전’에서 볼 수 있었는데, 이는 로봇의 상용화를 적극적으로 추진하기 위한 움직임으로 보인다. 물 산업 전시회에서 포항지능로봇연구소를 만나 수중청소로봇의 필요성과 특징들을 살펴봤다. 취재▶▶문정희 기자(press3@engnews.co.kr)

물속 청소, 사람 대신 로봇이 한다!
3월 2일(수)부터 4일(금)까지 서울 삼성동 코엑스(COEX)에서 개최된 ‘2011 국제수처리플랜트산업전(WATEREX 2011)’에 포항지능로봇연구소가 참가해 수중청소로봇 ‘PIRO-U3’를 전시했다. 작년 9월에 PIRO-U3를 공개했던 포항지능로봇연구소는 이번 전시회를 통해 담수와 해수 등 다양한 수중환경에서도 청소가 가능한 PIRO-U3를 홍보하면서 수중청소로봇의 상용화를 적극적으로 추진할 것임을 밝혔다. 현재 포스코에 PIRO-U1과 PIRO-U2, 2대가 적용되고 있다. 포스코는 다 쓴 냉각수를 5만t급 초대형 수조에 저장했다가 오염물질을 침전시킨 뒤 재활용하는데, 로봇을 사용하기 전에는 정기적으로 물을 빼내고 수조 바닥에 쌓인 오염물질을 청소해야 했다. 하지만 수중청소로봇 사용 후 물을 빼내지 않아도 되고, 시간도 절반 이상 절약할 수 있게 됐다. 로봇은 10~15m 수심의 수조에서 최대 분당 20~30m를 청소할 수 있고, 작업인원도 한두 명의 로봇 엔지니어만 있으면 된다. PIRO-U3는 사람이 들어가 작업하기 어려운 환경에서 수중 청소가 가능할 뿐만 아니라, 기본적인 청소 기능 외에도 수심·수온·염분·탁도 측정 센서가 장착되어 있어 앞으로 수중탐사용으로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

국산부품 비율 80% 높인
수중청소로봇 ‘PIRO-U3’,
GPS 이용한 무인 타입으로 작동

‘2011 국제수처리플랜트산업전’에 참가한 계기는.
포항지능로봇연구소가 주로 로봇전시장에서 수중청소로봇을 공개했었다. 지금까지 일반인들에게 수중청소로봇에 대한 인식을 심어주고 반응을 살펴봤다면 이번 전시회에서는 상용화를 위한 적용처를 찾기 위해 참가하게 됐고, 현재 산업용의 수질관련 장비로서 소개하고 있다.

수중청소로봇이 왜 필요한 건가.
지금까지 산업용 저수조 청소의 경우 저수조의 물을 뺀 상태로 사람이 들어가 침전물을 청소해왔고, 강바닥이나 바다의 경우는 잠수부가 장비를 들고 잠수해서 청소하는 방법을 이용해왔다. 이는 번거롭고 위험한 작업이다. 하지만 수중청소로봇을 이용하면 이런 점을 해결할 수 있다.

이번 전시회에 소개한 ‘PIRO-U3’의 특징에 대해서 설명한다면.
PIRO-U1, U2에 비해 외형적으로 크기가 축소됐고, 무게도 훨씬 가볍다는 특징이 있다. 이전 버전은 무게가 300~320㎏ 정도였는데, PIRO-U3은 180~200㎏ 정도다. 국산부품 비율도 80% 이상으로 높였다. 그리고 양 옆에 부레를 달았다. 이는 작업하고 난 후, 회수를 위한 목적으로 만든 것이다. 또한 두 버전이 인공적인 구조물에 있는 수조에 사용된다면 PIRO-U3은 수심 5~6m 이내의 바다까지도 들어가서 청소할 수 있다. 따라서 강이나 바다에 있는 찌꺼기나 오물까지도 처리한다.

수중청소로봇이 물속에서 청소하는 방법은.
로봇에 탑재된 슬러지를 이용해 오염 물질을 걸러내고 찌꺼기는 일반 진공청소기 원리처럼 펌프로 빨아올린다. 호스가 길어질 경우에는 흡입력이 약해질 수 있는데, 그럴 경우 지상에 진공펌프를 이용해 더 강한 힘으로 빨아올리게 된다. 현재는 이런 원리로 청소하는데, 향후 로봇 암으로 쓰레기 덩어리를 잡는 방법까지 계획하고 있다. PIRO-U1은 사용자가 로봇에 탑재된 카메라를 이용하여 물속을 보며 로봇을 조정하는 개념으로 사용됐다. 그러나 물이 너무 오염되어 잘 보이지 않는 환경에서는 조정하기가 어렵기 때문에 이를 보완해, PIRO-U2부터는 GPS를 이용한 무인 타입으로도 작동할 수 있게 했다.

오염된 물이 어느 정도까지 정화가 되는 건가.
바닥이 전혀 안보이던 물에서 수중청소로봇으로 청소하면 바닥이 보이는 정도까지 수질이 개선된다.

향후 수중청소로봇에 대한 포항지능로봇연구소의 계획은.
앞으로는 상품화하기 위한 방안을 계획하고 있다. 공업용수 저장탱크나 강, 바다뿐만 아니라 원자력, 화력, 수력 발전 같은 물을 많이 사용하는 발전소에도 적합하다고 생각한다. 예를 들어 원자력 발전소에는 연료봉을 저장하는 탱크가 있다. 연료봉이 그대로 유지하도록 화학약품을 탄 물에 연료봉을 담가놓게 되는데 거기에도 침전물이 생길 수 있다. 하지만 피폭의 위험이 있기 때문에 청소하기가 굉장히 위험하다. 이처럼 수중청소로봇은 사람이 작업하기 어려운 환경에 적합하기 때문에 앞으로 많은 산업에서 적용될 수 있다고 기대하고 있다.

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