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Nikkei X-TECH_2023.4.13

뉴스 i-Construction
‘개복치’에서 ‘거북’으로
터널 점검 로봇이 보다 저속으로 '진화'

니시마쓰건설과 사가대학 도시기반공학 코스의 이토(伊藤) 교수 연구실은 공동으로 수로터널의 열화 상황을 점검하는 자율주행식 수로 조사 로봇 ‘turtle’을 개발했다. 니시마쓰건설과 나가사키대학이 이전에 개발한 같은 용도의 로봇과 비교하면 점검에 필요한 시간은 길어졌지만 정확도가 향상되었다. 2023년 3월 23일에 발표했다.

수력발전소 등 수로터널은 길이가 수 ㎞에 이르는 것이 있는 데다 도로가 뚫리지 않아 내부에서 이동하기 어렵다. 유지관리를 위해 균열, 누수 등 열화 상황을 파악하는 점검 작업은 인력으로는 무거운 부담이 된다. 니시마쓰건설은 이 작업에 소요되는 에너지를 절약하기 위해 터널 조사 로봇의 개발에 주력해 왔다. 수로 터널의 관리자나 점검 실무자에게 리스 또는 판매를 상정한다.

거북이를 뜻하는 명칭을 붙인 신형 로봇은 터널 벽면 등의 균열을 폭 0.1mm 이상이면 검출이 가능하다. 2020년에 발표한 비행선형 수로조사 로봇 '터널 만보우'로 검출할 수 있는 균열이 폭 약 10mm 이상이었기 때문에 검출 정밀도가 현격히 향상되었다.

'만보우(개복치)'가 시속 약 1.5㎞로 터널 내를 자율비행하는 반면 '카메(거북이)'는 시속 약 0.6㎞로 자율주행하며 점검한다. 미세한 균열을 놓치지 않도록 속도를 줄였다.

-- 카메라 7대로 터널 내부의 상황 파악 --
turtle은 본체 치수가 길이 87cm, 폭 72cm, 높이 113cm로, 무게가 208kg이다. LiDAR로 벽면과의 거리를 파악하면서 주행하고, 5대의 계측 카메라로 수로 터널의 천장이나 벽면의 고정밀도 이미지를 얻는다. 이외에 전후 1대씩 있는 영상카메라로 터널 내부의 누수 등을 영상으로 기록할 수 있다.

배터리를 풀충전하면 7시간 정도 가동된다. 조사할 수 있는 터널은 직경 약 6m, 길이 2㎞ 정도로, 내부 수심이 20㎝ 이하, 연속적인 누수가 없고 단차가 10㎝ 이하인 것이 요건이다.

취득한 터널 내부 이미지에서 터널 전개도 이미지를 작성하고, AI(인공지능)를 사용한 균열 검출 소프트를 가동하면 균열을 검출할 수 있다.

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