첨단 과학기술이 극한작업 현장의 해결사로 나선다.  그 주인공은 재난구조로봇이다.  하루가 멀다 하고 발생하는 재난 사고로 수많은 인명이 희생당하고, 생각지도 못하게 발생한 장애는 남아있는 사람들에게 오랫동안 지울 수 없는 상처를 낳는다. 

하지만 이 예측 불허의 수많은 사고에 인간은 속수무책일 뿐이다. 이에 과학기술계가 발벗고 나선 가운데 지난해 미래부는 관계부처와 합동으로 ‘재난대응 과학기술 역할 강화 3개년 실천전략’을 마련했다.  

여기에는 재난 전조감지 및 분석․예측, 의사결정을 지원하기 위한 재난 빅데이터 분석기술, 시뮬레이션 등과 같은 첨단 기술 개발과 CCTV, 119 신고센터, SNS 데이터 등의 통합/분석관리, 위성통신 등 재난 예방․감시 강화를 위한 기술 등이 포함된다.   

또 재난현장 대응 기술도 첨단화되고 있는데 현장의 지휘․통제 및 구조 작업 효율화를 위한 특수차량, 로봇 등 첨단 시스템과 장비 개발 등이 본격화될 전망이다. 특히, 재난 대응을 위한 작전수행용 로봇 등의 개발이 활발하게 촉진된다.  

재난구조 로봇은 위험한 상황에서 사람 대신 구조·수리 작업과 같은 임무를 수행하는 로봇을 말한다. 과거에는 무한궤도를 갖춘 크롤러형 로봇들이 대부분이었지만 최근 들어서 인간형 휴머노이드 로봇들도 재난구조로봇으로 개발되고 있다. 

아울러 심해저와 같은 극한의 작업 환경에서도 로봇들의 활약이 증가하고 있다. 우리나라 연근해뿐만 아니라 최대 6000m 심해에서 정밀탐사와 해저작업을 수행할 수 있는 다관절 복합이동 해저로봇들이 해저 탐사 및 에너지 자원 확보를 위해 활발하게 개발되고 있다.  

재난 구조 로봇의 현주소 

지난 2011년 동일본 대지진의 현장에 재난구조로봇이 나타났다. 지진의 특성상 또 원전이 가진 위험성으로 인해 인간이 하기 힘든 극한작업에 로봇과 같은 무인 작업용 기기들이 투입된 것이다.  

원격으로 조정되면서 사람이 갈 수 없는 뜨겁고, 방사능이 사방팔방으로 튀는 작업현장이라도 모든 곳을 두루 돌아다니며 영상을 찍어 내부 상황을 외부에 알리는 역할을 하는 것이 바로 재난구조로봇이다.  

당시 후쿠시마 발전소에 투입된 아이로봇사의 팩봇의 경우, 방사능으로 오염된 원전 내부를 찍어서 영상으로 보내는데 성공했다. 이 팩봇은 양쪽의 무한궤도로 움직이면서 4대의 카메라로 영상을 찍고, 무언가 파지할 수 있는 로봇팔로 약 14kg의 물건을 들을 수 있다.  

이 팩봇은 원래 전쟁터에서 폭발물 탐지, 제거를 위해 만들어졌다. 9.11 테러 현장에서 인명 구조를 돕는데도 투입된 바 있어 재난 구조 로봇으로 유명해졌다.

그런데 대부분의 재난구조로봇은 팩봇과 같은 크롤러 로봇으로 제작된다.  그 이유는 이런 형상이 재난 현장처럼 각종 잔해가 여기저기 쌓여 있는 곳을 로봇이 움직이기에 가장 안성맞춤이기 때문이다.   

그러나 최근에 진화하는 재난구조로봇의 모습은 휴머노이드형이다. 전문가들은 “원자력발전소와 같은 위험한 사고현장에서 사람 대신 들어가는 로봇의 모습은 인간형이 유리하다”고 말한다. 실제로 인간처럼 두발로 걷는 로봇이 건물 잔해를 비집고 다니며 조난자를 찾고, 각종 밸브를 잠그는 등의 임무를 수행하기 위해 개발되고 있다.  

오는 6월 미국 캘리포니아 주 로스앤젤레스 인근 퍼모나에서 열리는 재난로봇대회(DRC) 최종결선에는 카이스트의 ‘DRC 휴보 Ⅱ’와 미국의 방위로봇 전문기업 보스턴다이나믹스의 인간형 로봇 ‘아틀라스’, 국내 로보티즈사의 ‘똘망’ 등이 고장난 원자력전소에 들어가 소방호스를 연결하고 냉각수 밸브를 잠그고 나오는 이 대회에서 격돌할 것으로 알려졌다.  

해저는 다관절 로봇이 대세  

재난구조 못지않게 로봇이 활약하고 있는 분야가 바로 해저탐사다. 지난 2010년 주무부서인 국토해양부는 “2010년부터 2015까지 2단계에 걸쳐 총 200억 원을 투입하여 실해역에서 작업 가능한 첨단 해저로봇을 개발할 계획이다”고 밝혔다.  

이를 위해 수중 작업환경이 열악한 우리나라 연근해뿐만 아니라 최대 6, 000m 심해에서 정밀탐사와 해저작업을 수행할 수 있는 다관절 복합이동 해저로봇이 개발되고 있다. 이 로봇의 장점은 우리나라 연근해와 같이 조류가 세고, 시계가 불량한 수중환경과 대양의 심해환경에서 사람의 작업을 대체할 수 있는 것이다.   

이중 200m 이내의 연근해 해저에서 잠수부를 대신해 장시간 작업할 수 있는 천해용 다관절 해저로봇은 해저에 밀착, 보행으로 이동함으로써 조류를 극복하고, 초음파 카메라나 멀티빔 소나 등 첨단 음향장비를 이용해 악시계 환경을 극복하면서 작업할 수 있도록 설계됐다.  

또 올해에는 6, 000m 수심의 해저에서 수중유영과 해저보행을 하면서 정밀탐사와 작업을 할 수 있는 첨단기능을 보유한 심해용 다관절 로봇이 개발된다. 심해용 해저로봇은 프로펠러나 캐터필러에 의해 이동하는 방식과는 달리, 최대속도 0.3㎧로 움직이는 수중유영과 해저보행에 의해 부유물과 해수의 교란을 최소화하면서 이동, 보다 정확한 해양 정보와 데이터를 수집할 수 있다.  

뿐만 아니라 불규칙한 해저에 착지해 몸의 자세를 수mm 단위로 정교하게 변화시키면서 해저토양, 생명체, 암석, 광물샘플 등을 채취할 수 있다. 이 로봇들은 시험을 거친 후, 해저 열수광상, 열수 분출공, 해저화산, 침몰선 등 기존의 것으로 정밀탐사가 어려운 지점의 근접 탐사에 활용된다.