재난극복 팔걷은 출연硏…인명구조 로봇팔, 어둠속 호흡 찾아내는 센서 등 개발 성과

[서울=뉴시스]이진영 기자 = 지난 8일 서울과 인천 등 중부지방을 중심으로 쏟아진 100년여만의 기록적인 폭우는 기후변화의 영향 중 하나다.  UN이 발표한 세계 재해 보고서에 따르면 기후변화가 심각해짐에 따라 태풍과 홍수 등의 대형 재난 발생 또한 증가하고 있는 추세이다.

이에 맞서 정부출연연구기관들이 재난 현장에서 대형 장애물을 옮겨 인명을 구조할 로봇팔, 어둠속에서 호흡만 겨우 하는 사람도 탐지하는 레이더 센서, 화재 감지 오작동률을 3%로 대폭 낮춰 10초 안에 경고를 해주는 화재 감지기 등의 재난에 대응한 기술개발에 적극 나서고 있어 주목된다. 

한국생산기술연구원(KITECH)은 지난해 1월 한양대학교, 한국전자기술연구원, 한국기계산업진흥회 등과 공동으로 재난 현장에서 각종 잔해를 안전하게 치우고 인명 구조나 초기 복구 작업에 도움을 줄 수 있는 '재난대응 특수목적기계'를 개발했다.

개발된 장비는 4개의 무한궤도 하부모듈 위에 사람의 양 팔 역할을 하는 6m 길이의 작업기 한쌍이 달려있어 장비에 탑승한 소방관은 웨어러블 장치를 이용해 작업기를 내 팔처럼 직관적으로 조종할 수 있다. 큰 힘을 내면서도 사람 팔과 가장 근접한 형태의 로봇 관절을 구현해 낸 것이다.

기존 재난 현장에 주로 투입되는 굴삭기는 소방관과 같은 비숙련자가 긴급 작업을 수행하기에 무리가 있었는데, 이를 활용한다면 최대 200kg의 대형 장애물을 옮기는 것은 물론 22mm 두께의 철근 절단, 시멘트를 부수고 특수 합판을 뚫는 등 매몰돼 있는 인명을 빠른 시간 내에 구조하는 것이 가능해진다. 이 로봇은 건설·산업 현장, 대단위 농업현장, 국방 현장 등 다양한 현장에서 실전 배치를 앞두고 있다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 지난 2월 어두운 재난 현상에서 소방관들의 시야의 한계를 극복해 피해자를 탐지할 수 있는 레이더 센서를 개발했다.

화재, 폭발, 붕괴 등의 실내 재난현장은 어둠과 연기, 분진 등 구조대원들의 시야를 제한하는 요소가 많고, 구조대원들 또한 현장의 구조를 낱낱이 알고 있을 수 없다.

이번에 개발된 기술 중 하나인 임펄스 무선 초광대역(IR-UWB) 레이더 센서는 반사된 전자파를 이용해 센티미터(cm)급의 움직임도 알아낼 수 있다. 또 고정밀 주파수변조연속파(FMCW) 레이더 센서 기술은 움직임 없이 호흡만 하는 사람도 탐지할 수 있다.

또 소방대원의 헬멧에 장착되거나 휴대기기 형태로 만들어져 활용이 손쉬워 실제 재난환경에서 골든타임 내의 빠르고 안전한 구조를 지원할 것으로 관측된다.

한국표준과학연구원(KRISS)과 KRISS 연구소기업 한선에스티(주)는 지난해 6월 사람이 사용하는 불과 실제 화재 불을 구분해 실제 화재만 인식해 발화 10초 이내에 알려주는 지능형 화재감지기를 만들어냈다.

화재 시 골든타임을 확보해주는 화재경보기는 수많은 생명을 살릴 수 있게 도와준다. 하지만 기존 화재 경보기는 집에서 에어프라이기를 사용하거나 고기를 굽는 경우, 담배연기, 소독약 등 열과 먼지를 화재로 오인해 경보음을 울리는 경우가 많아 실제 화재가 발생했을 때 대처 감각을 무디게 만들었다. 또한 최초 발화 1분 이후인 화재 2단계에 화재를 감지하는 것은 진압과 대피 시간 확보에 애로점으로 꼽혔다.

하지만 표준연이 개발한 지능형 화재감지기는 화재 극 초기에 해당하는 1단계에서 화재를 인식한다. 적외선센서와 적외선 열화상센서를 결합한 융합센싱기술을 도입해 불꽃의 특정 CO2 파장대를 이용해 빠르게 인식할 수 있는 것이다. 또한 열화상 좌표를 통해 국소 공간의 자동 소화도 할 수 있다. 실제 오경보율은 3% 이내로 기존 화재감지기의 34~50%에 비해 신뢰성이 대폭 향상됐다.

국가과학기술연구회(NST) 관계자는 "재난 상황을 예측하고, 피해를 최소화해 신속하게 회복할 수 있도록 돕는 중심에는 과학기술의 뒷받침이 꼭 필요하다"면서 "더군다나 앞으로의 재난은 기존의 패러다임과는 다르게 자연과 기술, 기술과 자연이 서로 영향을 주며 더더욱 복합적이고 예측이 어려워질 것으로 관측, 출연연은 국민의 안전한 삶을 보장하기 위한 기술 확보를 위해 끊임없이 도전하겠다"고 말했다.


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