[서울=뉴스핌] 이나영 기자= 로봇 전문기업 케이엔알시스템이 중수로 원전의 방사화 구조물을 원격으로 절단·해체하는 로봇시스템 개발을 완료했다. 지난 1월 약 28억원 규모의 정부 발주 실증사업 계약을 체결한 지 7개월 만으로, 오는 9월 최종 납품 절차에 들어갈 예정이다.

31일 케이엔알시스템에 따르면 회사는 최근 '중수로(PHWR·가압중수로) 방사화구조물 절단 플랫폼' 개발을 마쳤다. 시스템은 한국원자력환경복원연구원(KRID) 경주 분원 중수로해체기술원에 설치돼 중수로 해체 기술 실증에 활용될 예정이다.

이번 시스템은 중수로의 밀폐형 원자로 용기인 칼란드리아와 내부 부속물을 작업자의 직접 접근 없이 원격으로 해체하기 위해 개발됐다. 회사는 상용 중수로의 칼란드리아 해체를 목적으로 로봇시스템을 개발해 실증에 나서는 사례는 세계 최초라고 설명했다.

시스템은 크게 4개 체계로 구성된다. 원자로 내부 구조물을 원격으로 절단·인출하는 '수평해체시스템', 고하중 양팔로봇으로 대형 구조물을 해체하고 방사성 폐기물을 이송하는 '수직해체시스템', 해체물을 운반하는 '중량물 인양시스템', 칼란드리아 외부 Vault 구조물을 해체하는 'Vault 구조물 해체시스템' 등이다.

핵심 장비인 고하중 양팔로봇은 한 팔당 7자유도로 설계됐다. 로봇팔 크기는 2.4m, 작업반경은 2.5m이며 최대 400㎏의 하중을 다룰 수 있다. 회사가 개발 중인 고중량 작업용 슈퍼휴머노이드의 설계 기술을 활용해 대형 구조물을 다루면서 원격 정밀작업이 가능하도록 개발했다.

구동에는 케이엔알시스템이 자체적으로 축적해 온 유압 정밀제어 기술을 적용했다. 유압 방식은 전동모터 방식과 비교해 부피 대비 높은 출력을 낼 수 있어 고중량 작업에 적합하고, 방사선 환경에서 전자부품 의존도를 낮출 수 있다는 게 회사 측 설명이다.

여기에 스마트 유압제어와 디지털 트윈 시뮬레이션 기술을 적용하고 고온·분진·진동·습기 등 원전해체 환경을 고려해 방진·방수·내열·내진·내방사선 설계를 반영했다. 수중 환경에서도 원격 정밀제어가 가능하도록 설계했다.

이번 개발은 국내에서 운영된 중수로의 해체 기술 확보와도 맞물려 있다. 중수로는 다수의 압력관과 내부 구조물로 구성돼 있어 해체 과정에서 원격 절단·이송 기술이 요구된다. 케이엔알시스템은 해외에서도 상용 중수로 핵심 구조물 해체를 위한 기술 개발과 실증이 초기 단계에 있는 만큼 이번 실증을 향후 사업 확대의 기반으로 활용한다는 계획이다.

원전해체는 영구정지와 해체계획 승인, 사용후핵연료 반출, 방사성 계통·구조물 철거, 부지복원 등의 절차로 진행된다. 이번에 개발된 시스템은 이 가운데 방사성 구조물을 원격으로 절단·철거하는 작업을 실증하기 위한 장비다.

회사는 이번 중수로 해체 실증 경험을 바탕으로 국내 원전해체 사업 참여를 확대할 계획이다. 고리 1호기를 비롯한 경수로 해체와 월성 원전 중수로 해체 관련 사업을 검토하고, 향후 캐나다와 아르헨티나, 루마니아, 중국, 인도 등 해외 시장 진출도 추진한다.

김명한 케이엔알시스템 대표는 "원전해체 로봇을 국내 기술로 약 7개월 만에 완성했다"며 "이번 실증 성과를 바탕으로 고리 1호기와 월성 1호기를 비롯한 국내외 원전해체 로봇 시장 진출을 추진하겠다"고 말했다.

nylee54@newspim.com