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원자력 폐로에 로봇기술 투입…효용 최대화!
일본 시미즈 건설, 기존 재해현장 노하우 최대 활용
2017년 07월 10일 (월) 박영식 elenews@chol.com

동경전력 후쿠시마 원자력발전소 1호기에는 사용 후 연료봉 추출을 위해 최상층부에 대한조사가 진행되고 있다. 대형 구조물의 배치를 파악하기 위해서는 일단 미세한 잔해를 철거할 필요가 있는데 이 작업은 대형 크레인의 원격 조작으로 이루어지며 크레인을 정밀 제어하기 위해서 시미즈 건설(清水建設)은 로봇기술에 올 인하고 있다.

지상의 잔해물은 불도우저로 모아 회수할 수 있지만 최상부에 잔해물은 부주의로 붕괴할 경우 하층부 및 연료저장고의 사용 후 연료봉에 영향을 미칠 수 있다. 불안정하게 겹쳐 놓은 잔해물을 조심스럽게 해체해 제거할 필요가 있다. 로봇이 잔해물 위에서 활동할 수 없기 때문에 상공에서 접근하는 방식을 채용했다.

시미즈 건설은 로봇을 크레인으로 연결해 위에서 작업한다면 안전할 것이라고 설명하면서도 상층에서 크레인 밧줄이 흔들릴 수 있기 때문에 케이블 끝의 유니트가 회전하게 되어 이를 제어하는 것이 어렵다. 이에 대한 보완책으로 공중에서 회전을 제어할 기본 장치를 개발한 것이다. 이 기본 장치에 전원 및 통신기능, 팬을 중첩하여 로봇을 이동시키기 위한 기초 유니트로 활용한다.

초기의 기본 장치에서는 좌우로 팬을 배치하여 프로펠러로 바람을 일으켜 회전을 정지시켰다. 조사작업별로 거듭 개량 작업을 실시해 새로운 모델에서는 팬 끝에 L자의 닥트를 연결한다. 풍량은 일정한 상태로 풍향만을 바꿔 힘을 미세 조정한다. 당사 관계자는 풍량조정보다도 풍향조정이 제어하기 쉽고 관리도 용이할 것으로 설명했다.

이 기본 장치에 천공 유니트 및 잔해물 흡수 유티트, 비산방지제 흡착기 부착 등을 교체해 광범위한 작업을 실현해 왔다. 천공 유니트는 최상층부의 바닥을 도려내 핵심 샘플을 회수한다. 핵심을 낙하시키지 않도록 칼날이 관통하는 첨단 날개를 열어 샘플을 보호 유지한다. 핵심 샘플은 오염도를 계측하는데 활용된다.

흡수 유니트는 잔해물을 흡수하는 방식으로 회수한다. 벽돌과 같은 무게가 있는 물질을 흡수하기 위해 흡수 풍속은 매초 65m에 이르며 이러한 동력원에는 터널용 장거리 송풍기를 채용했다. 이처럼 가능한 한 특수한 기술개발은 피하면서 기존 제품 및 장치를 조합시켜 시스템을 구축하고 있다. 부품 조달 및 유지관리의 빈도 등 현장의 부담을 줄이기 위함이다.

건설업이 개발하는 하나하나의 장치는 로봇처럼 보이지는 않는다. 다만 원격 시스템 전체에 로봇 기술이 도입되어 현장에서의 운용성을 고려할 수 있다. 폐로형 로봇 기술은 방사선을 제외한다면 재해현장의 기술과 공통되는 것으로 이러한 기술 및 노하우는 반드시 일본에 도움이 될 것임을 담당 엔지니어는 강조하고 있다.

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