과제명 : 원자력 시설 로봇을 위한 원격조작 시스템의 기술동향

분석구분

기술동향분석

과제수행자

이*요,김철중

분석일

2012-12-20 16:22:49.0

기술산업분류

일반기계

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

원자력 시설 로봇  원격조작  

과학기술표준분류

기계

내용

한국과학기술정보연구원(KISTI)에서 개발한 MiriAn 이슈 기술 트리매핑 흐름 중에서 원자력 시설 로봇은 기계/재료→전문 서비스용 로봇→극한작업용 로봇→원자력 시설 로봇으로 정리하였다. 이 로봇은 원자력 시설의 점검 및 보전, 원자력 시설의 제어 및 해체, 핵연료 및 폐기물 취급, 고오염 기기 교환 및 분해 조립 등의 작업을 수행케 한다. 최근에는 인간의 오감 중 시각과 촉각을 원격조작 로봇 시스템에 부가하여 원격지에서 로봇이 작업을 수행할 때 경험하는 환경을 조작자에게 실시간으로 전달함으로써 주어진 임무를 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있게 하는 원격조작 로봇 시스템 구축에 대해 서술하였다.
일본은 1980년대 초에 원자력 시설 로봇 기술개발에 대한 가장 포괄적이고 야심적인 계획을 수립하였으며, 당시 일본의 통상산업성은 공업기술원을 중심으로 극한작업 로봇 프로젝트를 발족시켰다. 구체적으로는 산업계로부터의 요청이 많고, 기술의 파급효과가 큰 원자력, 해양, 방재 등 3 분야의 로봇 시스템 기술 개발에 중점을 두었다. 그 중에서 원자력 시설 로봇의 개발목표는 원자력 시설 내을 이동하면서 필요한 기기 및 설비의 점검, 보수 등 고도의 정밀도를 가진 작업을 수행하는 원격조작 로봇을 개발하는 것이었다.
미국 iROBOT사의 PackBot는 1998년에 국방고등연구계획국(DARPA)의 “Tactical Mobile Robotics Program"으로부터 개발을 의뢰 받아 2001년 9월 11일의 Ground Zero 수사활동에 처음으로 투입되었다. PackBot는 카메라나 로봇 암 등의 다채로운 옵션을 가진 다목적 작업 로봇이므로 작전마다 장비에 차이가 있어서 총중량도 다소 변한다.
한국은 원자력 연구개발 중장기 과제로서 “원자력 산업용 첨단 로봇 기술개발”을 중정사업으로 추진하고 있다. 이에 따라 이미 개발된 점검 감시 로봇의 적용대상 범위를 확대하기 위해 이동 로봇인 KAEROT의 기능 다양화, 실용화, 신뢰성 향상을 연구목표로 선정한 후에 계속적인 연구를 수행함으로써 KAEROT/M1의 개발에 박차를 가하고 있다.
원자력 시설을 비롯한 극한작업을 수행하기 위한 원격조작 로봇을 이해하기 위해서는 텔레오퍼레이션(Teleoperation) 기술과 가상현실(Virtual Reality) 기술을 이해해야 한다. 로봇 기술과 가상현실 기술이 융합된 것이 원격조작 시스템 기술이며, 이를 더욱 다양화하고 고도화시키기 위해 촉역각 장치를 비롯한 각종 연구가 다양하게 추진되고 있다.
증강현실은 인간과 컴퓨터의 상호작용 및 의사전달에 이용할 수 있는 새로운 패러다임을 제공하는 기술 분야이다. 가상현실이 실세계 환경을 컴퓨터 환경으로 구축하고 이 가상세계에 몰입함으로써 인간과 컴퓨터의 상호작용을 실현하는 것에 반해 증강현실은 가상현실의 한 연구분야로서 파생되었음에도 불구하고 컴퓨터 모델을 이용하여 생성된 비가시 정보를 실세계 정보에 투영하여 상호작용함으로써 현실세계에 대해 다양한 디지털 정보들을 보다 실감나게 체험할 수 있도록 하는 기술이다.
원자력 시설을 비롯한 여러 가지 재난대응 로봇에서 요구되는 기술수준의 난이도를 충족시키기 위해서는 현 시점에서 가능한 모든 검증된 핵심기술 뿐만 아니라 미래 지향형의 기술도 발전적으로 검토되어야 하며, 동시에 인간의 지각과 인지능력도 최대한 이용되어 이 모든 것이 종합되어야만 한다. 또한, 고온의 극한환경에서 부여된 임무를

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