건축/환경에너지

Nikkei Construction_2017.7.24 (p32)

NEWS 기술
'달 표면' 달리는 로봇, 성토 다짐 시험
기존 인력에 의한 계측시간 대비 15% 단축

다케나카 고무텐(竹中工務店)과 다케나카 토목은 우주항공연구개발기구(JAXA)와 공동으로 자율 주행하면서 성토 다짐 시험(Compaction Test)을 시행하는「자동 RI시험 로봇」을 개발했다. 실증 실험 결과, 기존의 인력에 의한 시험에 비해 작업시간을 15% 단축시킬 수 있었다. 도로 건설 및 조성 공사 외에도 우주개발에서의 활용을 목표로 한다.

자동RI 시험로봇은 JAXA가 우주탐사용으로 개발한 주행로봇「겡키(건강)」을 개량한 것. 달이나 화성에서의 사용을 상정하고 있으며, 바닥 높낮이의 차이나 경사면에서도 전복되지 않고 달릴 수 있다. 로봇의 후방에 방사선을 사용해 토양의 수분량 및 밀도를 계측하는「RI 계측기」를 탑재한 카트를 부착시켰다.

핵심 기술은 다케나카 고무텐이 개발한 GPS를 이용한 자율 주행 시스템이다. 컴퓨터 상에서 복수의 계측 지점의 좌표를 등록하면 시스템이 효율적인 이동 경로를 계산. 로봇에 탑재된 센서로 경로 상의 장애물을 인식하여 부딪히지 않게 경로를 재설정하면서 주행한다.

등록한 계측 지점의 반경 2m범위 내에 있는 로봇은 정지. 그 후에 카트에 싣고 있던 RI계측기를 지면에 내려놓고 데이터를 수집한다. 사람에 의한 작업은 사전에 지점을 설정하는 것과 계측하는 동안에 감시하는 것뿐이다. RI 계측기에 의한 다짐 시험은 성토를 가공한 당일 안에 끝내야 하기 때문에 야간에 시행되는 경우가 많다. 사람에 의한 계측 작업에서는 약 20kg의 기재를 운반하는데 많은 수고와 시간이 소모되기 때문에 성(省)에너지화가 요구되고 있다.

다케나카 토목의 고속도로 현장에서의 실증 실험에서는 성토 약 2,000㎡의 범위에서 총 15개소의 계측을 약 90분만에 끝냈다. 사람이 계측한 경우와 결과물은 거의 다르지 않다는 것이 확인되었다. 이번 공동 개발은 JAXA에 의한 공모형 연구사업「우주탐사 이노베이션 허브」의 채택을 받아서 추진되었다. 이번 사업에서는 우주와 지상의 양 쪽에서 사용할 수 있는 기술 개발이 목표였다.

다케나카 고무텐와 다케나카 토목은 자율 주행 시스템과 RI계측기의 현장 적용을 위해 내구성이 높은 기체 개발을 진행한다. 보다 심플한 주행로봇과 조합시키는 것도 검토 중이다. 한편, 우주에서의 활용을 위한 검토는 JAXA가 주체가 되어 진행할 예정이다. GPS에 대신할 계측 시스템 확보를 비롯해, 달이나 각 행성의 토양에 적합한 다짐 시험의 기준치에 대한 설정 등이 과제로 남을 것으로 예상된다.a

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