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[주목받는 신기술] 탑전자산업(주), 세계최초 ‘수중 드론 이용한 고압 상수관 로봇 내시경 탐사기술’ 개발

자체 추진력 보유한 물고기형 수중 드론의 세계 최초 상수관 탐사기술

최대 10kgf/cm 고수압에도 관경 500∼2천mm 대형 상수관 내부 양방향으로 최대 1km까지 탐사 가능

노후관 기술진단·유수율 제고·누수진단 사업 등에 매우 유용

국내 산업용 로봇 제조 기업인 탑전자산업(주)이 세계 최초로 ‘수중 드론 로봇을 이용한 상수도관 내부 탐사로봇 기술’을 개발했다. 사진은 상수관 로봇내시경과 부단수 삽입 챔버.

국내 산업용 로봇 제조 기업인 탑전자산업(주)(대표이사 고승균·https://www.tap.co.kr)는 세계 최초로 ‘수중 드론 로봇을 이용한 상수도관 내부 탐사로봇 기술’을 개발했다.

2022년 기준, 우리나라는 1970년대 이후 매설된 약 30∼50년 이상 노후화된 상수도관이 무려 10만km 이상 매설되어 있는데, 이러한 방대한 물량의 상수관로 노후화는 매년 적수(녹물) 및 누수 사고로 이어지고 있어 큰 사회적 문제가 되고 있다.

이에 대구 국가물산업클러스터 입주기업인 탑전자산업(주)는 한국물기술인증원의 연구개발정책 자금의 지원을 받아 지난 5월 이 기술에 대한 현장 실증화를 거쳐 객관적으로 기술 검증을 마친 후, 6월 22일 대구 메리어트 호텔에서 대구시 상수도 유관기관들과 언론사들을 상대로 성과발표회를 가졌으며, 그 기술적 가치의 희소성과 효과적인 측면에서 큰 호평을 받았다.

노후관의 내부를 검사하는 기술로서 고수압이 존재하는 상수도관 내부를 단수조치 없이 부단수 내시경으로 조사하는 기법이 기존에 존재해오긴 했으나, 내시경을 밀어 넣는 방식의 한계 특성상 30여m 이상 구간 이상을 볼 수 없었으며, 300mm 직경 이상 중·대형관은 원천적으로 카메라 시야 및 조명의 광량이 부족하여 실효성이 없다는 점에서 사실상 상수관 내부 탐사 기술은 간접 조사에 의지해 왔다.

고압 상수관 내부에 대한 로봇 내시경 탐사도

이 기술은 최대 10kgf/cm의 고수압 여건에도 500mm 이상 최대 2천mm 관경의 대형 상수관 내부도 단방향 500m(양방향 최대 1km)까지 자체 프로펠러 추진력으로 물고기처럼 자유자재로 관 내부를 카메라로 탐사할 수 있도록 고안되어졌다.

반면, 이번에 개발된 이 기술은 최대 10kgf/cm의 고수압 여건에도 500mm 이상 최대 2천mm 관경의 대형 상수관 내부도 단방향 500m(양방향 최대 1km)까지 자체 프로펠러 추진력으로 물고기처럼 자유자재로 관 내부를 카메라로 탐사할 수 있도록 고안되어졌다.

이번 기술의 개발은 국내뿐만 아니라 전세계적으로 개발 기술 사례가 없는 자체 추진력을 보유한 물고기형 수중 드론의 최초 상수관 탐사기술 사례로서, 본 기술을 통해 K-water가 주도하는 현대화 사업 및 지자체들이 정기적으로 시행되는 노후관 기술진단 사업 그리고 유수율 제고 및 누수진단 사업 등에 매우 유용하게 적용될 예정이다.

대구시의 상수도 관계자에 따르면, “현재 배수지행 송수관에 대한 직접 조사 및 내부 부단수 탐사가 부족한 상황에서 이 기술이 적용될 경우, 노후 상수관망에 대한 진단 및 누수, 적수 민원 사고에 대한 예방조치가 가능해지고, 노후관 교체 및 보수 사업에 있어서도 본 기술을 통해 공사 전후 관 내부 진단을 통해 연간 수백억 단위의 공사에 대한 시공 효율 및 예산 절감 효과를 볼 수 있을 것”이라고 전했다.

로봇내시경의 실제 탐사 장면(800mm / STP관).

또 탑전자산업(주)의 개발 관계자는 “상수관로는 국민의 먹는물과 생활수로서 그 관리에 대한 국가적 관심이 매우 크고, 하수관로처럼 전체 상수관로에 대한 준공 및 노후관 관리 검사가 필히 이뤄지도록 환경부 차원의 매뉴얼화 될 필요가 있다. 그리고 이전에는 기술의 부존으로 인해, 하고 싶어도 못했던 이러한 상수관 로봇 검사공정이 대해 이제는 기술이 개발되었으므로 향후 적극적으로 활용하여 방대한 노후관 교체 및 유지관리 비용을 명확히 교체 및 보수가 요구되는 상수도 구간만 추려서 효율적으로 사용할 수 있도록 연구해야 한다”고 말했다.

현재 이 기술은 특허 출원 1건, 진행 1건으로 지적 재산권에 대한 등록을 진행 중이며, 한국기계부품연구원(KTC)로부터 실제 상수관망에서 실증화 시험검증을 완료한 상태이며, 광케이블 가상누수센서 기술을 접목한 연구가 진행 중이다. [배민지 차장]