□ 복잡하고 좁은 배관 내부의 1㎜ 이하 미세 결함까지 탐지해 낼 수 있는 로봇이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 화력 발전소나 상·하수도 같이 배관 위주로 구성된 시설이나 설비를 정밀 검사함으로써 이들 시설의 안전성 향상에 기여할 전망이다.

□ 한국원자력연구원(원장 정연호) 원자력융합기술개발부 김승호 박사 팀은 화력 발전소 내부의 지름 10㎝의 소구경 배관에 투입, 100m까지 자유롭게 이동하면서 레이저를 이용해서 배관 내부에 존재하는 1㎜ 이하의 이물질, 파임, 돌출 등 미세 결함을 탐지해 낼 수 있는 비파괴 검사 로봇을 개발했다. 이 로봇은 지식경제부 산하 한국에너지기술평가원 전력산업융합원천기술개발사업의 일환으로 12억5천만원을 투입해 지난 2009년부터 3년간의 연구개발 끝에 개발됐으며, 한국원자력연구원 주관 하에 5개의 참여 기관과 대학이 공동으로 개발했다.

 ○ 종래의 배관 검사는 10m 이내의 범위에서 수동으로 내시경을 배관 내부에 진입시켜 육안 검사를 하거나 결함이 예상되는 부분 외부에서 X-선, 초음파를 이용한 검사를 수행했으나, 정확성이 떨어질 뿐만 아니라 검사 거리가 짧아 배관의 극히 일부로 검사 범위가 한정되는 단점이 지적되어 왔다.

 ○ 김승호 박사 팀이 개발한 로봇은 4방향에서 발사되는 레이저 주사를 이용, 배관 내부의 모습을 3차원으로 복원한 다음 고화질로 전송함으로써 1㎜ 이하(탐지 가능 최소 크기 0.47㎜) 크기의 미세 결함까지 정확하게 탐지할 수 있고,

 ○ 이동시 0.1㎜ 간격으로 레이저를 발사해서 이동 거리를 측정함으로써 로봇의 위치 좌표와 결함의 발생 위치를 정확히 알아낼 수 있으며,

 ○ 크기 대비 출력이 높은 모터를 선택함으로써 소형이면서도 충분한 구동력을 확보하고, 로봇이 배관에 접촉해서 나선형으로 이동하는 나사 구동 방식을 채택, 30㎏의 물체까지 견인할 수 있는 강한 추진력을 얻음으로써 배관 내부를 최대 100m까지 이동할 수 있는 성능을 가지고 있다.

□ 개발된 로봇은 이물질, 파임, 용접 부위 불량 등 미세 결함으로 인한 배관 파손 및 폭발 가능성을 사전에 탐지할 수 있어, 일차적으로는 화력 발전소 비 가동 기간에 투입돼 배관 안전성 검사에 활용될 예정이다.

 ○ 김 박사 팀은 배관 내부의 세 축을 지지점으로 삼아 전진하며 지름 50㎝ 중구경 배관을 검사할 수 있는 로봇도 개발, 소구경 배관 검사 로봇과 연계 활용시 다양한 구경을 가진 배관 검사에 활용할 수 있다고 밝혔다.

 ○ 김승호 한국원자력연구원 원자력융합기술개발부장은 “이번에 개발된 기술을 기반으로 향후 지름 10㎝ 미만의 극소구경 배관을 포함, 다양한 배관을 검사할 수 있는 로봇을 개발해서 원자력 발전소, 화학 플랜트, 가스배관 검사 등에 확대 적용할 계획”이라고 밝혔다.