드론 및 4족 자율 로봇을 이용한 방사선 슬롯 커뮤니티 기술 개발

슬롯 커뮤니티은 Mirai Giken Co, Ltd, Kikuchi Seisakusho Co, Ltd, Matsuura Denkosha Co, Ltd와 공동으로 드론과 자율 4족 보행 로봇 'Spot'을 활용한 방사선 측정 시스템을 구축했으며, 국소적으로 높은 방사선량

원자력시설 및 중간저장시설에서는 토양 등의 방사선량 조사가 필요하지만, 감시초소를 이용한 고정점관측, 보행조사 등의 방법이 사용되고 있으며, 광대한 현장에 걸쳐 슬롯 커뮤니티을 수행하는 기술은 확립되지 않았습니다 또한, 노동력 부족이 심각해짐에 따라 노동력 절감 또한 중요한 문제로 대두되고 있습니다

따라서 슬롯 커뮤니티은 후쿠시마현에 건설된 중간 저장 시설인 Okuma 3 건설 지역 토양 저장 시설에서 드론과 Spot을 사용한 방사선 측정 기술의 실증 테스트를 수행하여 신속한 측정과 노동력 절감이 가능한 기술을 개발했습니다

실증 테스트의 내용과 결과, 슬롯 커뮤니티 기술의 특징은 다음과 같습니다

실증시험을 실시한 임시저장시설은 제염작업 중 발생한 토양(이하 제거토양이라 함)을 저장하고 흙으로 덮어두는 곳입니다 납 실드가 장착된 탐지기와 스팟(Spot)을 장착한 드론을 사용하여 지상에 국부적으로 높은 방사선 수준이 있는지 조사했습니다 드론은 넓은 면적을 빠르게 슬롯 커뮤니티할 수 있고, 스팟은 이상 징후를 더 자세히 찾아낼 수 있다 또한 Spot을 사용하면 드론이 날 수 없는 건물 내부에서도 슬롯 커뮤니티이 가능합니다

이번에는 지표면에 노출된 제거된 토양을 시뮬레이션하는 방사선원(이하 방사선원이라고 함)을 설정하고 드론과 Spot을 멈추지 않고 주변 지역을 주행하면서 방사선원 감지가 가능한지 확인했습니다 드론의 비행 고도는 3m, 비행 속도는 초당 1m로 설정됐으며, 스팟의 감지 높이는 70cm, 이동 속도는 초당 약 08m로 설정됐다

지면에 1MBq(메가베크렐) 방사선원을 설치하고 드론과 스팟이 직접 그 위로 3회 왕복 이동한 결과 6개의 피크가 나타나 방사선원을 식별할 수 있었습니다 1MBq의 방사선원은 지상 1m 높이에서 약 008μSv/h의 공간선량률에 상당하는 방사능을 갖고 있는데, 이는 일반적으로 안전한 023μSv/h의 약 1/3 수준으로, 충분히 적은 방사선량이라도 검출할 수 있다는 뜻이다

또한 이번 실증 테스트에서는 드론에 GPS가 장착되었으며 위치 데이터와 방사선 슬롯 커뮤니티 데이터를 결합하여 감지 결과를 컬러 맵으로 시각화하는 것이 가능했습니다

이 기술은 제거된 토양의 중간 저장 시설 및 용량 감소/재활용 시설뿐만 아니라 해체가 시작된 후 원자력 발전소 건물 주변 및 내부 영역을 모니터링하고 방사성 폐기물을 지하에 매립한 후 검사 작업에도 유용합니다 또한, 실증 테스트에서는 작은 면적을 자세히 점검해 시간당 약 4,500m²의 속도로 슬롯 커뮤니티이 가능한 것을 확인했다 일반적인 인간 보행 조사(1인당 시간당 약 1,100m²)에 비해 약 4배의 생산성 향상을 달성했습니다 또한, 드론을 활용해 일상 업무에서 폭넓은 면적을 슬롯 커뮤니티할 경우 시간당 약 40,000m²를 슬롯 커뮤니티할 수 있어 생산성이 더욱 향상된다