일본산업뉴스요약

교량 케이블 노화, 로봇으로 원격 점검
니시마쓰건설, 사가대학과 공동 연구

니시마쓰(西松)건설은 교량을 지지하는 케이블의 손상을 높은 정밀도로 확인할 수 있는 로봇을 개발했다. 카메라와 가속도계 등이 탑재되어 있어 사람이 직접 확인하는 것과 같은 수준의 점검이 가능하다. 노후화의 기준이 되는 50년 이상 된 교량 등의 도로 인프라는 앞으로 급증할 것이라고 한다. 미쓰이스미토모(三井住友)건설도 같은 종류의 로봇을 개발하는 등, 최근 건설회사들이 교량의 케이블 부분을 효율적으로 점검할 수 있는 기술 개발에 주력하고 있다.

-- 카메라∙계측기 탑재, 사람에 의한 작업과 동일한 수준의 정밀도 --
니시마쓰건설이 사가(佐賀)대학과 공동으로 개발한 것은 점검 로봇 ‘고로고로 체커’. 점검 대상은 사장교(斜張橋)라고 불리는 교량으로, 탑과 연결된 케이블을 이용해 강도를 높인 것이 특징이다. 요코하마 베이브릿지(요코하마 시)가 대표적이다. 사장교에서 케이블의 노화는 교량의 강도를 좌우하기 때문에 정기적인 점검이 반드시 필요하지만, 지금까지는 점검원이 교량에 올라가 직접 체크해야 했다.

고로고로 체커는 원격 조종이 가능, 케이블을 타고 스스로 이동한다. 로봇은 내부와 외부에 탑재된 7대의 카메라로 케이블 표면의 상태를 동영상으로 촬영. 케이블과 탑의 연결 부분 상태도 확인할 수 있다.

촬영된 동영상은 소프트웨어가 분석해 케이블 표면의 노화 정도를 평가. 케이블의 손상 상태를 나타내는 전개도 및 데이터 열람표, 촬영된 사진들을 출력해 보고서도 작성한다. 또한 카메라로 촬영된 사진을 분석해 케이블의 두께의 변화를 약 0.5mm의 정밀도로 감지. 탑재된 가속도계가 케이블의 진동을 계측해 장력(Tension)을 예측할 수도 있다.

고로고로 체커는 작업원이 직접 눈으로 점검하는 것과 같은 정밀도로 효율적으로 점검할 수 있을 뿐만 아니라, 안전 대책 및 교통 규제 등도 최소한으로 줄일 수 있다. 니시마쓰건설은 앞으로 각 지역의 사장교에 검침 로봇 도입을 추진해나갈 계획이다. 손상 없이 케이블 내부의 철재 손상 등을 파악할 수 있는 기능을 추가하는 것도 검토하고 있다.

국토교통성의 통계에 따르면 사장교는 2016년 4월 1일 시점에서 일본 322개 지역에 설치되어 있고 교량의 총 길이는 약 95km에 달한다.

고속도로 등의 정비가 급속도로 추진되던 고도 경제성장기로부터 약 50년이 지난 지금 교량이나 터널 등 도로 인프라의 노후화가 사회문제로 대두되고 있다. 2033년에는 전체 도로의 교량 중 약 67%가 노후화의 기준이 되는 설치된 지 50년 이상이 될 것이라고 추산되고 있어 인프라 갱신 및 점검∙보수를 효율적으로 실시할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

사장교의 점검 로봇은 미쓰이스미토모건설도 최근 야마구치(山口)대학 등과 공동으로 연구해 실증 실험을 실시하고 있다. 미쓰이스미토모건설의 로봇은 비디오 카메라와 자동제어장치를 조합한 촬영기기와 드론을 이용한 승강기기를 함께 사용하는 것이 특징이다.

150m 정도의 케이블을 30분 정도에 점검할 수 있고, 1대의 승강 기기로 복수의 촬영기기를 동시에 사용할 수 있어 점검 작업 시간을 단축할 수도 있다.

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