목표
원전 유지보수를 위한 균열 탐지 등 원전 내부 특화 임무 수행을 위한 고정밀 수중 모니터링/경작업용 로봇 시스템 개발
원전 내 수중환경에서 로봇 기반 동적 임무 수행 시 매니퓰레이션 기반 정밀작업이 요구되기 때문에 다자유도 원전 특화 매니퓰레이션 기술개발
로봇의 위치 파악을 위한 수상 로봇 플랫폼 활용 지원 시스템 개발
수중 로봇 고정밀/고신뢰도 위치추정/지도 작성 등 획득 데이터 정밀 분석 기술 개발
연구개발의 필요성
현안
원전 내 냉각수 배출 및 사용 후 핵연료 수조 등을 포함한 수중 환경은 고온, 방사능 등의 이유로 잠수작업자를 투입하기에 잠재적 위험 존재
수중 작업 무인화를 위해 개발된 로봇의 경우 대부분 열린 공간의 해양 환경에서 개발하여 특수한 원전 환경(폐쇄적, 짧은 작업시간 요구) 적용 한계
해결 방안
고온, 방사능 환경의 원전 저수조에 투입이 가능하고 짧은 시간 내에 고정밀 스캔 및 고신뢰도 작업 수행이 가능한 수중 정밀 작업 로봇 시스템 개발
수중 정밀 작업 로봇 핵심 기술 제안
원전 유지보수를 위한 균열 탐지 등 원전 내부 특화 임무 수행을 위한 광학, 음향 기반 센싱 시스템 및 멀티카메라 기반 정밀/고속 스캔 시스템 개발
기존 매니퓰레이터 및 추진기를 활용한 고정 추진 모듈 시스템 개발과 이를 통한 고정밀 수중 매니퓰레이션 시스템 개발
수중 로봇 고정밀/고신뢰도 위치 추정/지도 작성 등 획득 데이터 정밀 분석 기술 개발
기대효과
원전 수중 구조물의 시야가 확보되지 않는 고탁도 환경에서도 로봇을 활용한 균열 탐지, 손상 평가, 정밀한 유지보수 작업 수행 가능
다자유도 매니퓰레이터를 활용한 원격 정밀 작업으로 작업자의 안전 확보 및 고위험 수중 유지보수 작업의 자동화 구현 가능
로봇을 통한 수중 환경 실시간 데이터 획득 및 분석으로 원전 시설 안전성 평가 및 유지보수 계획의 정확도 향상
수상 플랫폼과의 통합 운용을 통해 로봇의 정밀 위치 추정 및 고정밀 데이터 확보로 신뢰성 높은 유지보수 기술 구현 가능
현장 적용 및 실증 효과
실제 원전의 취수구 및 수중 설비를 대상으로 수중정밀작업로봇의 3차원 위치추정 및 정밀 매니퓰레이션 성능을 검증하여 현장 적합성 입증
로봇을 활용한 균열 탐지 및 매니퓰레이션 작업의 실증시험을 통해 실제 원전 환경에서의 작업 정확성 및 안정성 확보
고정밀 센서(초음파 센서, 수중 카메라, 레이저 센서 등)와의 통합 운용을 통한 비파괴 검사 및 균열 탐지 기술의 성능을 현장에서 실증하고 유지보수 효율 향상
원전 시설의 일상적 점검 및 긴급 상황 발생 시 신속 대응 체계 구축으로 원전 운영의 신뢰도 향상 및 위험 요소 사전 차단 가능