재난 발생시 효율적인 원전 내 위험 작업을 위한 로봇 팔의 최적 설계

Abstract

2011년 후쿠시마 원전 사고 이후, 재난 사고 현장에서 사람을 대신하여 임무를 수행하는 로봇에 대한 수요가 커지고 있다. 지금까지 많은 로봇들이 개발되어 왔지만, 실제 재난 사고에 대응하기에는 부족한 실정이다. 로봇들은 재난 현장에서 임무수행 성공률이 낮으며, 작업 가능한 임무들이 제한적이다. 이러한 현실을 반영하여, 미국 국방성 산하 종합방위연구기획국은 DRC 대회를 개최하여 전 세계의 로봇 공학자들에게 후쿠시마 원전과 같은 재난 상황을 극복하기 위한 로봇 개발의 필요성에 대해서 환기시켰다. 이와 같이 재난 로봇에 대한 필요성이 증가하는 가운데, 본 연구실은 한국형 원자로에서 재난 사고 발생시 이에 대처하기 위한 족형 로봇을 개발 중에 있다. 본 연구는 개발 중인 재난 로봇의 팔을 설계하는 것이다. 이를 위하여 먼저 원전 사고 현장에서 필요한 임무들을 정량적으로 분석한다. 그다음 로봇팔의 기능 요구 조건과 디자인 파라미터들을 결정하고, 최종적으로 최적화 알고리즘을 이용하여 원전 작업 수행이 가능하고, 여러가지 구속조건을 만족하면서, 가벼운 로봇팔을 설계한다.