우리얘기

현재 배관 검사는 10m 이내의 범위에서 수동으로 내시경을 배관 내부에 진입시켜 육안 검사를 하거나, 결함이 예상되는 부분 외부에서 X-선, 초음파를 이용하고 있습니다.

이는 정확성이 떨어질 뿐만 아니라 검사 거리가 짧아 배관의 극히 일부로 검사 범위가 한정되는 단점이 있습니다.

발전소나 상하수도 같은 좁은 배관 속을 스스로 이동하며 1㎜ 이하의 미세 결함까지 탐지해 낼 수 있는 로봇이 개발됐습니다.

□ 한국원자력연구원 원자력융합기술개발부 김승호 박사팀이 화력발전소 내부의 지름 10㎝ 배관 속을 100m까지 자유롭게 이동하면서 레이저를 이용해 배관 내부에 존재하는 1㎜ 이하의 이물질, 파임, 돌출 등 미세 결함을 탐지해 낼 수 있는 비파괴 검사 로봇을 개발했습니다.

지름 10㎝ 배관 내부 결함 비파괴 검사 로봇

배관 내부를 3차원으로 재현한 모습

투명 배관에 넣고 작동하는 모습



김승호 박사팀이 개발한 로봇은 4방향에서 발사되는 레이저 주사를 이용, 배관 내부의 모습을 3차원으로 복원한 다음 고화질로 전송함으로써 1㎜ 이하(탐지 가능 최소 크기 0.47㎜) 크기의 미세 결함까지 정확하게 탐지할 수 있습니다.

이동시 0.1㎜ 간격으로 레이저를 발사해서 이동 거리를 측정함으로써 로봇의 위치 좌표와 결함의 발생 위치를 정확히 알아낼 수 있습니다.

특히 크기 대비 출력이 높은 모터를 선택함으로써 소형이면서도 충분한 구동력을 확보하고, 로봇이 배관에 접촉해서 나선형으로 이동하는 나사 구동 방식을 채택, 30㎏의 물체까지 견인할 수 있는 강한 추진력을 얻음으로써 배관 내부를 최대 100m까지 이동할 수 있습니다.

이번에 개발된 로봇은 이물질, 파임, 용접 부위 불량 등 미세 결함으로 인한 배관 파손 및 폭발 가능성을 사전에 탐지할 수 있어, 일차적으로는 화력 발전소 비 가동 기간에 투입돼 배관 안전성 검사에 활용될 예정입니다.

아울러 김 박사팀은 배관 내부의 세 축을 지지점으로 삼아 전진하며 지름 50㎝ 중구경 배관을 검사할 수 있는 로봇도 개발했습니다.

지름 50㎝ 배관 내부 결함 비파괴 검사 로봇

<김승호 박사>   ○ 성    명 : 김승호 (金承鎬, 만 58세)  ○ 소속기관 : 한국원자력연구원 원자력융합기술개발부     학    력   ○ 1972년 ~ 1979년  연세대학교 기계공학과 학사   ○ 1979년 ~ 1982년  연세대학교 기계공학과 석사   ○ 1982년 ~ 1988년  연세대학교 기계공학과 박사   주요경력   ○ 1982년 ~ 1983년 미국 원자력규제위원회(US NRC) 실무연구원   ○ 1988년 ~ 2005년 한국원자력연구원 원자력로봇연구실 실장    ○ 1995년 ~ 1996년, 2003년 ~ 2004년 제어자동화시스템공학회 이사   ○ 2007년 ~ 2008년 뉴욕주립대학 교환 과학자   ○ 2011년 ~ 현재 한국원자력연구원 원자력융합기술개발부장   주요연구업적 <연구 주제>     - 원자력 산업용 첨단로봇 기술개발     - 원자력 산업용 내방사선 로봇 기술개발     - 화재진압 및 화점탐사 로봇 기술개발 <연구 성과>     - 연구논문 건수 : 60건     - 특허출원 : 30건     - 특허등록 : 50건

한국원자력연구원은 탁월한 연구성과로 연구원 발전과 국가 과학기술 발전에 기여한 노영창 박사와 김승호 박사를 영년직 연구원으로 선정했습니다.

김승호 책임연구원(원자력융합기술개발부장)은 높은 방사선에 노출되는 원자력 발전소 내부에서 작업을 수행할 수 있는 '내방사선 로봇' 기술 개발을 선구적으로 수행, 증기발생기 와전류 비파괴 탐상검사 로봇, 월성 원전 가동중 원자로 전면부 이동 검사 로봇 등을 개발한 로봇 개발 전문가입니다.

원자력 로봇 기술 기술을 선진국 수준으로 끌어올리는 데 공헌했으며, 앞서 우리나라 최초의 원전인 고리 1호기 안전 검사 및 안전 심사를 담당해서 원전 안전 심사 및 검사 지침을 확보하는 데도 기여한 바 있습니다.

선정된 영년직 연구원은 3년 단위 재계약 없이 정년을 보장받고, 인사평가 등급에서 B 이상을 부여 받으며, 해외파견 시 부장급 대우를 적용 받는 등 인사 및 처우 혜택을 받습니다.
 
아울러 연구원 자체연구개발사업과제 신청시 1회에 한하여 우선권을 부여 받는다.

한국원자력연구원은 2009년 말 첫 영년직 연구원으로 정용환 박사와 송진호 박사를 선정한 데 이어 올해까지 총 4명의 영년직 연구원을 선정했습니다.
 
원자력연구원은 앞으로도 연구성과가 뛰어난 연구원들의 안정적 연구 활동을 돕고 연구원들의 사기를 진작하기 위해 적격자가 있을 경우 해마다 2명 이내로 영년직 연구원을 선정할 계획입니다.