Aquajuster®를 탑재한 수중 인프라 점검 로봇 “Dear™” 개발

수중 자세 제어 기술로 흐릿함 없이 선명한 이미지 캡처

보도자료

Obayashi Corporation(본사: 도쿄도 미나토구, 사장: Tatsu Shiraishi)은 Aquajuster(*1)를 장착하고 수중에서 선명한 이미지를 촬영할 수 있는 "Dearg"라는 수중 인프라 검사 로봇을 개발했습니다

수중 인프라 검사 로봇 DeargTM

일본의 기반 시설은 높은 경제성장 기간 동안 집중적으로 개발되었으며 현재 그 중 많은 부분이 노후화되어 있으며 댐과 같은 구조물의 업데이트 및 서비스 수명 연장이 시급히 필요합니다 댐, 방파제 등 수중구조물을 수리할 때에는 균열 유무와 그 정도를 사전에 조사할 필요가 있다

전통적으로 다이버는 육안 검사 및 사진 촬영 등을 위해 수중으로 들어갔습니다 그러나 인간의 다이빙 작업은 작업 시간 및 다이빙 깊이에 제한이 있기 때문에 지속적이고 안전한 검사를 수행할 수 있는 로봇의 개발이 오랫동안 기다려져 왔습니다

DIAG는 크레이지 슬롯이 개발한 수중 검사용 무인 수중 차량(ROV: Remotely Operated Vehicle)으로 지상이나 선박에서 원격으로 제어할 수 있습니다 기체에는 자이로 효과를 이용한 자세 제어 장치인 Aquajuster가 장착되어 있어 물의 흐름으로 인한 기체의 흔들림을 억제하고 거의 정지 상태를 유지하면서 물체를 촬영할 수 있습니다

또한 다이버가 검사한 결과 최대 잠수 수심은 약 40m였지만 디아그는 최대 100m까지 잠수할 수 있으며 수면에서 전력을 공급받아 장시간 계속 작동할 수 있습니다

진단 구성

진단 구성

DIAG는 국토교통부의 '차세대 사회 기반 시설을 위한 로봇 기술 및 로봇 시스템' 공개 공모에 선정되었으며, 거듭된 시연 끝에 최고 등급을 받았습니다

Dearg의 기능은 다음과 같습니다

  1. 뛰어난 수중 자세 제어 및 이미지 분석 덕분에 선명한 이미지

    Diag에는 Aquajuster가 장착되어 있기 때문에 자이로스코프 효과는 물 흐름으로 인한 항공기의 흔들림을 억제하여 거의 정지 상태를 유지하면서 물체를 촬영할 수 있습니다 또한, 항공기의 고화질 카메라로 촬영한 영상은 영상분석을 통해 물속에 떠 있는 흰색 물체를 자동으로 제거한 후 모니터에 표시되므로 진흙탕에서도 실시간으로 선명한 영상을 볼 수 있다

  2. 이미지 분석 전후 사진 비교

  3. 육상이나 선박에서 간단한 원격제어로 안전한 검사 가능

    다이버의 검사에는 시간 제한이 있습니다 예를 들어, 수심 40미터에서는 몇 분 동안만 지속적으로 작동할 수 있습니다 다이버는 검사를 실시할 때 일정량의 휴식을 취해야 하지만, 이 작업에는 필연적으로 다이빙 질병이 발생할 위험이 있습니다(*2)

    반면, 항공기는 지상이나 선박에 탑승하여 컨트롤러를 사용하여 원격으로 제어되므로 Diag의 검사에는 위험이 없습니다 작동이 쉽고 작동 자격이 필요하지 않습니다 Diag는 작업선의 발전기로부터 전력을 공급받아 장기간 계속 작동할 수도 있습니다

    수중 인프라 점검 로봇 Diag, 컨트롤러

  4. 단시간에 검사 지점에 도달하고 정확한 위치 정보를 기록

    잠수사는 기준점으로부터의 거리를 측정하면서 검사장으로 향하지만, 수심이 깊어질수록 어두워지고 물의 혼탁으로 시야가 나빠질 수 있기 때문에 지점까지 도달하는 데 시간이 걸립니다 진단 검사는 지상에 설치된 측량 장비와 작업선에 설치된 응답기(*3)를 사용하여 항공기의 위치를 ​​실시간으로 파악하므로 단시간에 검사 지점에 도달할 수 있습니다

    또한 항공기에서 라인 레이저를 방출하여 균열의 크기를 측정하고 항공기의 위치 정보를 이용하여 균열의 위치를 ​​기록하는 것이 가능합니다

현재 크레이지 슬롯은 전체 댐 구조의 상태를 한눈에 확인할 수 있는 모자이크 지도를 만들기 위해 기록을 유지하면서 댐 벽과 평행하게 이동할 수 있도록 Diag를 개선하는 작업을 진행하고 있습니다 오바야시코퍼레이션은 새로 개발된 Diag를 댐, 방파제, 해상풍력터빈 기초 등 다양한 수중 구조물 검사에 적극 활용해 작업 안전성을 높이고 수중 구조물의 수명 연장에 기여할 예정이다

친애하는 검사 지점 및 위치 확인

Diag 검사 지점 및 위치 확인 중

  • ※1 아쿠아저스터
    크레이지 슬롯의 독점 기술은 자이로스코프 효과(물체가 자세를 방해할 가능성을 줄이기 위해 물체를 회전시키는 효과)를 사용하여 수중 리프팅 작업 중에 매달린 하중의 방향을 제어합니다 오바야시 주식회사(크레이지 슬롯)가 건설한 도쿄 스카이트리® 건설 공사 중슬롯 게임, Tower Crane의 파트너 Mecha'' 바람의 영향으로 흔들리는(회전하는) 타워크레인의 매달린 하중을 제어하는데 사용되었습니다
  • ※2 다이빙 질병
    다이빙 후 감압 과정에서 발생하는 오류입니다 감압병이라고도 알려진 증상으로는 손과 발 관절의 통증, 숨가쁨, 움직일 수 없는 증상 등이 있습니다
  • ※3 트랜스폰더
    무선 통신에 사용되는 무선 중계기 작업선에서 응답 신호(음파)가 전송되고 수중 Diag에서 응답 신호(음파)가 들립니다 작업선과 Diag 사이의 거리는 음파의 왕복 시간과 수중 음속으로 측정됩니다

또는 그 이상

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