[과학을읽다]바닷 속 공사하는 국산 '수중트랜처'

한국해양과학기술원(KIOST) 산하 수중건설로봇사업단(UCRC)에서 국내 기술로 제작한 수중건설로봇 URI-L, URI-R, URI-T 등 수중트랜처들의 작업 모습. [사진=KIOST]

[아시아경제 김종화 기자]바다는 인류의 보고입니다. 재생에너지 생산을 위한 풍력발전시설, 조력발전시설 등의 각종 발전시설과 수중케이블 설치, 교량건설이나 선박의 접안 시설 건설 등 바다를 이용하기 위해서는 해양공사가 필수적입니다.

실제로 바다에 인접해 있는 대부분의 국가들에서는 해저자원 발굴을 위한 해양플랜트 구축이나 해양에너지 개발을 위한 구조물 건설 등의 수요가 계속 늘어나고 있습니다. 육지 자원의 고갈에 따라 해양 자원 발굴의 필요성이 점점 커지고 있기 때문입니다.

특히 인간의 손이 가장 많이 미치는 수심 500~2500m 깊이까지의 바닷속에 시설 매설과 해저 지면 고르기 같은 장시간의 수중작업을 수행할 수 있는 로봇에 대한 수요가 전 세계적으로 급증하고 있는 상황입니다.

그렇다면 이런 바다 속의 공사에는 어떤 장비가 투입될까요? 해양공사는 육상의 공사에 비해 효율성과 정밀성이 매우 낮고, 열악한 작업환경 때문에 인명사고의 위험도 높습니다. 그래서 대부분의 해양공사는 수중건설로봇을 이용합니다.

우리나라는 수중건설로봇에 대한 기술이 부족해 매년 수백억원이 넘는 막대한 기술비용과 임차료를 지불하면서 해외 장비를 임차해 사용하는 실정입니다. 그래서 우리 정부도 2013년부터 '해양개발용 수중건설로봇 개발사업'을 추진하면서 자체기술로 수중건설로봇 제작을 위해 노력해왔습니다.

수중건설로봇 중 가장 많이 쓰이는 것이 수중트랜처입니다. 비교적 좁고 깊은 굴을 파는데 쓰이는 기계인 수중트랜처는 해저 파이프라인을 매설하는데 사용됩니다. 해저 파이프라인은 조류나 파랑, 어구나 닻 등 외부적 요소로 파손될 수 있어 바다 밑 땅속에 매설해야 하기 때문입니다.

최근 몇년 새 우리 기술로 개발된 수중트랜처 중에는 'URI-L', 'URI-T', 'URI-R' 등이 많이 알려져 있습니다. 한국해양과학기술원(KIOST) 산하 수중건설로봇사업단(UCRC)에 따르면, URI-L은 최대 2500m 수심에서 수중환경조사나 수중 구조물 시공 및 작업 지원, 유지 보수 등 경작업을 할 수 있는 로봇입니다. 중작업용 수중건설로봇 'URI-T'는 최대 2500m 수심에서 해저 케이블을 매설하거나 중량이 큰 구조물을 설치할 수 있습니다.

가장 최근에 개발된 URI-R는 트랙기반 중작업용 로봇으로 최대 500m 수심의 단단한 지반에서 파이프라인을 매설하거나 암반 파쇄, 지반 고르기 등의 작업을 높은 정확도로 수행할 수 있습니다. URI-R는 궤도 바퀴로 해저 바닥에 붙어 이동하고, URI-L과 URI-T는 프로펠러로 수중에서 수평 또는 수직으로 이동하는 것이 특징입니다.

글로벌 시장조사 기관 'Markets and Markets Analysis'의 보고서에 따르면 전 세계 수중건설로봇 시장 규모는 매년 7% 가량 성장하고 있으며, 2017년 17.7억 달러에서 2022년 24.9억 달러까지 늘어날 것이라고 전망했습니다.

이런 상황에서 우리 기술로 개발한 수중건설로봇이 본격적으로 현장에 보급될 경우 해외장비 수입 대체로 연간 100억원 이상의 해외장비 임대비용을 절감할 수 있다고 합니다. 또 2030년에는 세계 수중건설로봇 시장에서 점유율 5%를 달성, 연간 1250억원 이상의 경제적 파급효과가 발생할 것으로 기대됩니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr