d라이브러리

오호라! 도시를 샅샅이 뒤져보니 경고장의 다이너마이트는 악당의 소행이 아니라, 낡은 시설물을 말하는 거였군! 지하에 묻혀 상태를 확인할 수 없는 하수관도 언제 터질지 모르는 다이너마이트라던데…. 하수관의 상태는 어떻게 확인하지?

노후 하수관이 싱크홀을 일으킨다?

아무런 예고없이 도로가 푹 꺼지는 싱크홀에 대한 뉴스를 본 적 있을 거예요. 도시에서 생기는 싱크홀의 66% 이상이 하수관 손상 때문에 발생한다는 조사결과가 나왔어요. 하수관은 집안에서 발생한 폐수를 폐수처리장까지 연결하는 통로로, 땅속 1~2m 깊이에 설치해요. 그런데 오래된 하수관이 파손되면 주변의 흙이 관속으로 밀려들어요. 이때 주변 지반이 약해지면서 도로에 싱크홀이 발생하는 거예요.

환경부는 2015년부터 2년 동안 전국을 돌며 20년 이상 된 노후 하수관 1만 5600km를 조사했어요. 그 결과 파손으로 싱크홀을 발생시킬 가능성이 있는 하수관 7만 6000여 개를 발견했지요. 즉, 1km 당 평균 4.9개의 결함이 있는 셈이에요. 환경부는 이번 조사를 바탕으로 향후 5년간 노후 하수관을 교체할 예정이랍니다.

꿈틀꿈틀, 하수관을 검사하는 로봇!

지금까지 하수관을 탐지하려면 내시경처럼 카메라가 달린 긴 선을 안으로 들여 보내거나, 땅 위에서 간접적으로 검사해야 했어요. 그런데 작년 일본 도쿄에서 열린 국제로봇전에 스스로 움직이며 하수관을 점검할 수 있는 로봇이 발표됐어요. 애벌레처럼 생긴 이 로봇은 일본 야마가타대학교 타다쿠마 리치히로 교수팀이 개발했지요. 애벌레 로봇은 본체 안에 동력장치가 있어 외부에서 별다른 전원 장치를 연결하지 않아도 고무로 만든 털을 진동시켜 바닥을 밀며 전진해요. 속도는 초당 5cm 정도로, 바퀴 같은 부속품이 따로 없어 하수에 섞인 오물이 엉겨 붙으며 움직임을 방해하는 문제도 막을 수 있지요. 연구를 이끈 타다쿠마 리치히로 교수는 “앞으로 애벌레 로봇에 카메라와 센서를 달아 활용도를 높일 것”이라고 말했어요.

●인터뷰 : 애벌레에 이은 뱀 로봇을 기대해 주세요!

타다쿠마 리치히로(일본 야마가타대학교 교수)

Q애벌레 로봇을 소개해 주세요!
3D 프린터로 제작한 부품을 조립해 로봇 본체를 만든 후, 모터와 애벌레의 섬모처럼 생긴 고무(탄성폴리머)를 마저 조립했지요. 바퀴가 달린 로봇은 보통 평평한 지형에서만 움직일 수 있어 하수관을 탐지하기 어려웠어요. 애벌레 로봇은 하수관과 비슷한 둥근 기둥 모양이고, 바퀴가 없어 곡면에서도 효율적으로 움직일 수 있지요. 또 작고 가벼워 하수관을 손상시킬 염려도 없답니다.

Q로봇을 개발하는 데 가장 어려웠던 점은 무엇인가요?
섬모의 재료와 크기를 정하는 일이 가장 어려웠어요. 강하고 딱딱한 소재를 쓰면 하수관을 딛고 나아가는 추진력을 높일 수 있지만, 동시에 로봇 본체가 무거워지면서 멀리 나갈 수 없지요. 재료와 섬모의 모양, 지름, 길이 등을 바꿔가며 여러 번의 실험 끝에 최적의 조합을 찾아냈답니다.

Q다른 로봇도 개발할 계획이 있으신가요?
이번엔 애벌레 로봇보다 가볍고, 작으며 뱀처럼 움직이는 하수관 로봇을 만들 계획이에요. 부드러운 소재로 로봇 본체를 만들어 외부의 충격에도 쉽게 부서지지 않도록 하고 싶어요. 지금은 부드러우면서도 강인한뱀 로봇을 만들 적절한 재료를 찾고 있답니다.