▲ 한국로봇산업진흥원이 수중로봇에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 최근 ‘로봇이슈브리프 2014-1호 국내외 수중로봇 산업의 현황 및 전망’ 보고서를 발행했다. 사진은 한국해양과학기술원(KIOST)에서 개발한 다관절 해양 탐사 로봇 '크랩스터'

전 국민이 세월호 침몰 사고로 슬픔에 잠겨 있는 가운데 수색에 투입됐던 수중로봇에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 이에 본지에서는 한국로봇산업진흥원이 최근 발행한 ‘로봇이슈브리프 2014-1호 국내외 수중로봇 산업의 현황 및 전망’ 보고서의 주요 내용을 요약한다. 본문에서는 수중로봇의 국내외 기술 개발 수준과 현황을 살펴보면서 국내 수중로봇이 상용화되지 못한 이유에 대해 정부가 필요할 때마다 과제를 도출해 연구목적으로 로봇을 개발하고 있기 때문이라고 지적하고 있다.

수중로봇은 무인해양로봇(UMV·Unmanned Marine Vehicle) 또는 무인해양잠수정이라고도 하며 일반적으로 수상, 수중 에서 운용되는 모든 로봇 및 무인잠수정을 통칭한다. 때로는 수상에서 운용되는 수상로봇(USV·Unmanned Surface Vehicle)과 구별해 수중의 극한 환경에서 자유롭게 이동하면서 주어진 임무를 수행할 수 있는 능력을 가진 로봇(UUV·Unmanned Underwater Vehicle)만을 지칭하기도 한다. 또 조정법에 따라 육상 또는 수상의 운용시스템과 케이블로 연결되어 인간이 제어하는 원격조정로봇(ROV·Remotely Operated Vehicle)과 완전 무인 및 자동화된 자율수중로봇(AUV·Autonomous Underwater Vehicle)으로도 분류한다. 특히 AUV는 어뢰나 잠수함과 같은 실린더 모형뿐만 아니라 물고기나 가재 등의 생체 모방형도 있다.

이와 함께 ROV와 AUV의 중간 형태인 SAUV(Semi-AUV), 자체 추진력이 없지만 모함에 예인돼 움직이는 예인플랫폼(Towed Platform) 등도 수중로봇에 포함된다. 최근에는 ROV와 AUV 간의 경계가 사라져가고 있는 추세로 AUV의 경우 필요시 모선과 광케이블로 연결해 실시간 데이터를 전송 받을 수도 있고 로봇팔을 장착해 원격으로 부가적인 임무를 수행하기도 한다.

군사용은 미국...자원탐사는 EU와 일본이 주도
수중로봇은 사람이 안전하게 일할 수 없는 곳이나 접근이 어려운 곳에서 사용된다. 기존에는 해저 자원탐사, 국방 등 특수목적용으로 개발돼 왔다.

최근 미국을 비롯 영국·프랑스·독일·노르웨이·스웨덴·일본 등 해양 선진국들은 컴퓨터 기술과 혁신적인 신소재·신기술의 비약적 발달에 힘입어 해저 및 심해에서 특수 목적의 탐사와 작업이 가능한 다양한 형태의 수중로봇을 연구 개발하고 있다. 이제 수중로봇은 군사용과 해양과학 연구용을 넘어 해저케이블의 매설과 검사, 해저광산의 탐광, 수중구조물 설치·지원·검사, 강·바다의 수질감시 등 산업용으로 폭넓게 활용되고 있다. 특히, 다중빔 수중음파탐지기(소나) 등 첨단 센서를 탑재한 수중로봇은 기존 선박에 기반을 둔 해양조사 활동을 대부분 대체하고 있다.

2009년 이후 수중로봇을 개발하거나 운용 중인 국가는 약 20여개로 600 종류 이상의 로봇이 개발됐다. 미국은 다양한 형태의 연구개발과 활용이 가장 활발한 국가로 군사목적의 AUV를 실전에 투입해 사용하고 있다.

EU는 거의 모든 회원국들이 독자적 또는 국가별 컨소시엄을 통해 북극의 유전개발 관련 대형 ROV와 군사용 소형 AUV 등을 개발, 운용하고 국외 수출도 진행하고 있다. 수중로봇에 대한 연구개발 및 운용이 가장 활발한 국가는 영국이고 프랑스와 독일을 비롯 스칸디나비아 반도의 스웨덴과 노르웨이도 기술 수준이 두드러진다.

아시아에서는 일본, 중국, 싱가포르 등이 해양자원 개발 및 군사용으로 다양한 수중로봇을 개발해서 운용하고 있다.

수중로봇을 개발하고 있는 주요 기업으로는 블루핀 로보틱스, 보잉, 하이드로이드, 아이로봇, 록히드마틴(이상 미국), ASV, BAE시스템스, 사브씨아이(이상 영국), ACSA, 사이버네틱스(이상 프랑스), 아틀라스일렉트로닉, 알스톰실링로보틱스(이상 독일), 오딘, 콩스버그(이상 노르웨이) 등을 비롯 일본 기업으로는 미쯔이조선(MES)이 있다.

해양수산부·해양과학기술연구원 R&D 중심…상용화 미흡
국내는 1990년부터 대우조선해양과 한국해양과학기술원을 중심으로 ROV 및 AUV를 연구했으나 실용화하지 못하고 있는 실정이다. 또 현재 우리나라 수중로봇 관련 기술 수준은 정부와 전문가들의 많은 노력에도 불구하고 선진국에 비해 많은 부분에서 뒤쳐져 있는 상태이다. 이는 천안함 사건 등 사건이 터졌을 때 정부의 필요에 따라 과제를 도출해 연구목적으로 수중로봇을 개발하고 있기 때문으로 분석된다.

2000년대에는 해양수산부가 중심 역할을 하고 있다. 해수부의 지원 아래 한국해양과학기술원이 대양전기공업과 공동으로 군사용으로도 활용할 수 있는 연구용 SAUV를 국내 처음으로 개발했다. 또 한국해양과학기술원은 2007년 6000m급 심해탐사용 ROV인 해미래를, 2009년 천해용 자율무인잠수정인 이심이를 개발한 바 있다. 이와 함께 해수부는 지난해부터 미래해양개발을 위한 수중건설 로봇사업을 추진하고 있다.

이처럼 국내 수중로봇 연구개발은 해수부의 지원아래 대우조선해양, 대양전기공업, 한국해양과학기술원, 국방과학연소 등을 중심으로 연구개발이 활발히 수행되고 있으나 아직까진 연구개발 차원에 머물고 있어 상용화가 이루어지지는 않고 있다.

어려워도 반드시 가야할 길
수중로봇은 민간사업 확대 및 군사용 등으로 적용분야가 점차 확대되는 추세이다. 특히 해양자원 탐사 및 조사, 해양플랜트 건설 및 유지보수, 해저 케이블 및 파이프라인 매설과 주기적 검사 등 민간분야와 군사용으로 수중로봇 적용분야가 빠르게 증가하고 있다. 또 2020년 수중로봇 시장규모는 현재보다 10배 이상 증가 할 것이란 전망도 흘러나오고 있다. 우리 나라도 삼면이 바다로 돼 있고 자원이 부족한 실정에서 해양자원 개발은 급선 과제이다. 하지만 선진국과 비교해 보면 선체 설계를 제외한 나머지 기술은 크게 미치지 못하는 수준이다.

이에 대해 보고서를 작성한 한국로봇융합연구원 서진호 연구본부장은 “미래 수중로봇 기술개발과 사업화 성공을 위해 우선 수중로봇의 국내외 개발현황, 기술수준 분석, 적용분야, 경제성 분석 방법론 등을 파악하는 것이 필요하다”며 “이를 바탕으로 체계적인 계획을 수립하고 연구개발을 수행해야 한다”고 강조했다. 또 그는 “수중로봇은 핵심기술을 비롯 핵심장비와 부품으로 구성되어 있고 이 로봇의 실용화도 이러한 핵심장비 및 부품의 개발과 직결되어 있다”며 “수중로봇의 핵심장비 및 부품의 실용화에 중점을 두어 정책적 지원과 개발이 이루어져야 할 것”이라고 밝혔다.