“화재 발생. 소방로봇 출동!”
경북 포항에 건설된 모의화재 시험 건물. 해당 건물에서 화재 상황이 시연되자 로봇을 실은 지휘통제차량이 최대 시속 100㎞로 현장에 도착한다. 이윽고 5분도 되지 않아 7대의 로봇이 지휘통제차량 트레일러에서 하차한다. 인공지능(AI)을 탑재한 드론 형태의 정찰 로봇과 초소형 궤도차량 형태의 지상정찰 로봇이 각각 2대씩 건물에 진입한다. 정찰 로봇들은 첨단광학 센서와 레이더를 이용해 건물 벽체 너머의 짙은 연기 속에서 생존자를 찾는다. 탐색에 성공하자 장갑차 형태의 로봇이 소방관들을 태우고 불구덩이 속으로 뛰어든다. 차량에 달린 로봇팔로 건물 벽체와 문을 절단한 뒤 생존자를 태우고 화재 현장을 빠져나온다. 통합운용 시스템이 탑재된 붉은색 트레일러에서는 3명의 관제요원이 탑승해 현장 상황을 실시간으로 모니터링하며 로봇 작동을 지휘한다.
이는 우리 정부가 오는 2022년을 목표로 세계 최초로 개발 중인 소방로봇군단 통합 시스템의 청사진이다. 이들 로봇의 1차 시제품 모습과 시연 장면이 서울경제신문을 통해 언론 최초로 공개됐다. 정식 사업 명칭은 ‘국민안전로봇 프로젝트’. 총사업비 680억원이 투입되는 산업통상자원부의 대형 사업이다. 산업연구원(KIET) 전담하에 한국로봇융합연구원(KIRO)이 실무 연구개발(R&D)을 진두지휘하고 있다 .
이번 프로젝트는 로봇 플랫폼 4종 개발, 센서 2종 개발, 성능검증용 실증단지 구축 사업으로 이뤄졌다. 4종의 로봇 플랫폼은 지상형·비행형 정찰 로봇, 장갑형 로봇, 지휘통제차량(다중로봇 통합관제 운용 시스템)이다. 해당 로봇들과 연계될 스마트 소방장비들도 행정안전부 소관 R&D 사업으로 추진되고 있다. 이들 사업까지 완료되면 스마트장비로 무장한 소방관과 로봇이 서로 연동해 화마와 싸우는 ‘통합로봇소방군단’이 탄생하게 된다.
서갑호 KIRO 안전로봇사업단장은 “개별 소방용 로봇 플랫폼은 (미국·일본·유럽 등) 선진국에서 앞서 개발됐지만 이들 플랫폼을 융합 연계해 운용하는 통합관제 시스템 개발은 우리가 세계 최초”라며 “3년 내에 로봇과 통합관제 시스템을 완성하게 되면 기존의 선진국 기술을 앞지를 수 있다”고 내다봤다.
소방로봇군단 개발의 발단은 지난 2008년 12월 40명의 목숨을 앗아간 경기 이천 GS리테일 냉동물류창고 화재 참사였다. 이후에도 대형 화재와 각종 안전사고가 잇따르자 정부는 2016년 소방로봇 개발에 시동을 걸었다.
4종의 소방로봇 플랫폼에 탑재될 2종의 센서(농연가시화 센서, 인명탐지 센서)는 6월 개발이 완료된다. 농연가시화 센서는 짙은 화재 연기로 육안이 막힌 캄캄한 공간에서도 생존자와 주요 열원을 볼 수 있게 해준다. 공상과학(SF) 영화 ‘더 프레데터’에서 외계인이 헬멧의 적외선 영상 등으로 어둠 속에서도 사물을 보는 것과 비슷하다. 다만 KIRO의 광학 센서는 이보다 진화됐다. 해당 센서에 적용된 AI가 현장의 연기·먼지·조도 등 상황을 판단해 다양한 광원을 최적의 상태로 조합해 식별 가능한 영상으로 보여준다. 해당 센서는 정찰 로봇과 장갑 로봇에 장착된다. 인명탐지 센서는 일종의 레이더다. 어떤 광학 센서로도 도저히 앞을 볼 수 없는 상황에서 전파를 쏴 반사돼 오는 신호를 분석해 주변을 탐색한다. 벽 뒤나 건물 붕괴 잔해물 등에 묻힌 생존자도 감지할 수 있어 복잡한 건물에서 소방관이 불길이 역류(백드래프트)하는 위험을 무릅쓰고 일일이 문을 열거나 잔해물을 뒤지며 수색하는 작업을 줄일 수 있다.
4종의 로봇 플랫폼도 투박한 형태지만 첫 시제품이 최근 제작됐다. 완성 형태의 최종 시제품은 내년부터 로봇에 따라 순차적으로 나올 예정이다. 그중 정찰 로봇 플랫폼에도 AI가 적용된다. 덕분에 관제요원이 일일이 명령을 내리지 않아도 입력된 임무에 맞춰 알아서 경로를 탐색하고 정보를 전달한다. 특히 비행정찰 로봇의 경우 연기 등으로 건물 내부구조를 알 수 없는 상황에서 내부를 직접 탐색 비행하며 지도를 제작해 소방관들이 진화 및 인명구조 경로를 짜는 데 큰 도움을 줄 수 있다. 장갑 로봇의 경우 운전자를 포함해 최대 4명의 소방대원을 태울 수 있다. 소방관들은 화재 현장 낙하물과의 충돌, 화염 등으로부터 보호받으며 건물에 진입할 수 있다. 차량 전면에 2개의 로봇팔이 달리는 데 5~6가지의 손 모듈을 용도별로 바꿔 달 수 있다. 손 모듈의 종류에 따라 벽이나 문을 절개하고, 틈새를 벌리고, 생존자를 덮친 건물 잔해 등을 들어 올리거나, 손으로 집어 부술 수 있다. 장갑 로봇 운전석에는 조종요원이 양팔에 찰 수 있는 로봇팔이 달려 있는데 이를 움직이면 차량 외부에 달린 거대한 로봇팔이 그 동작을 흉내 내며 똑같이 움직인다. 조이스틱이나 버튼으로 조작하는 것보다 훨씬 쉽고 정교하게 로봇팔을 움직일 수 있게 된 것이다. 로봇팔은 유압장치를 활용해 500㎏까지 들어 올릴 수 있다.
서 단장은 “이번 사업이 기업들에는 선진적인 기술을 확보할 수 있는 기회”라며 “이번 연구과제로 직접 개발된 기술은 개발에 참여한 기업들에 우선적으로 이전하고 제품화할 수 있도록 기회를 줄 것”이라고 설명했다. /포항=민병권기자 newsroom@sedaily.com
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