오카야마대학 자연과학연구과 연구팀은 주식회사 이시가키(石垣)와 공동으로 여과포 교환작업을 자동으로 수행하는 로봇시스템을 개발하였다.

 

오염 토양을 여과하는 여과포 교환작업은 농축된 방사능물질에 의해 피폭될 우려가 있기 때문에 여과포 교환작업을 완전 자동으로 수행하는 로봇시스템의 개발이 반드시 필요하였다. 개발한 로봇은 3차원 영상처리에 의해 장치를 인식하여 상황변화에 적응하면서 작업을 추진할 수 있으며 완전 자동 여과포 교환을 가능케 하였다.

2011년 3월 11일 도호쿠지방 태평양 연안 지진에 따른 원자력발전소 사고로 인한 방사선 환경오염문제가 심각해졌다. 앞으로 오랜 기간을 걸쳐 환경회복과 관련된 지원작업이 필요한 상황이며, 오염제거 토양의 세척, 재생, 감용화기술의 개발은 후쿠시마의 재생에 중요한 과제이다.

연구팀은 오염토양의 세척, 재생, 감용화기술로서 오염토양을 세정하여 오염토양의 80% 정도를 세척, 재성토로서 회수하면 동시에 20%의 고농도 농축오염 잔류 토양을 생산하는 시스템에서 농축오염 잔류 토양을 고형 및 감용화하는 필터 프레스 기술을 개발하고, 그 실증실험에 성공하였다. 그러나 고농축된 오염 잔류토양의 고형 및 감용화 처리공정에서 선량분포 해석을 수행한 결과, 작업원 피폭 저감화 대책으로서 필터 프레스 장치의 로봇 자동화가 반드시 필요하다.

종래 기술의 경우, 로봇은 공작물 등 위치가 사전에 설정된 위치와 오차가 발생하지 않는다는 것을 전제로 한 것으로 가공물의 위치 결정 오차가 발생하면 로봇은 정확하게 동작할 수 없다. 특히 대상물의 3차원 위치, 자세가 변화하는 경우에는 로봇 작업은 곤란하였다.

 

본 연구그룹은 3차원 대상물의 인식방법으로서 MOS(move on sensing)시스템을 구축하고, 필터 프레스 장치의 상황(여과포 심봉(心棒)의 위치 변화 등)이 변화되더라도 적응하면서 작업을 지속할 수 있는 로봇시스템을 개발하였다.

앞으로 연구팀은 완전 자동 필터 프레스/로봇 시스템의 실용화를 위해 연구개발을 지속할 예정이다.

본 기술개발은 핵심 내용은 다음과 같다.
완전자동 필터 프레스/로봇시스템은 (1) 물에 잘게 부순 토양을 용해시킨 수용액을 압착하여 방사능 수준이 기준치 이하의 물과 농축된 방사능을 포함한 탈수 케이크로 나누는 통상적인 작업과, (2) 정기적으로 실시하는 여과포 교환작업(여과포에는 방사능 물질이 부착되어 있기 때문에 작업자가 피폭될 가능성이 있다)을 완전 자동으로 수행할 수 있다.

때문에 방사능 농축수준을 높여 고농도로 농축하는 것도 가능하여, (ㄱ) 작업자의 피폭 저감화, (ㄴ) 대량, 장기간 처리작업의 완전 자동화에 의한 작업 효율 향상, (ㄷ) 중간 저장 처리시설의 합리적인 운용 및 장래(20~30년 후) 최종처분 작업 및 시설 운용의 합리화에 큰 효과가 있을 것으로 기대한다.

 

[출처 : KISTI 미리안(http://mirian.kisti.re.kr) 『글로벌동향브리핑(GTB)』2014. 07. 11 / 원문출처 : http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press26/press-140703-2.pdf]