▲스페인 연구팀이 소방관 지원 로봇시스템을 개발했다.(사진=후안카를로스 국왕대학)

스페인 후안카를로스국왕대학(Universidad Rey Juan Carlos)과 마드리드자치대학(Universidad Autónoma de Madrid) 연구팀은 화재 진압시 소방관들에게 실시간으로 정보를 제공하고, 화재 진압 계획을 수립하는 데 도움을 줄 수 있는 자율 지상 로봇시스템을 개발했다고 테크엑스플로어가 지난 20일(현지 시각) 보도했다.

연구팀은 이번 연구 성과를 전문 저널인 ‘필드 로보틱스’에 발표했다. 이 로봇 시스템은 화재 발생 시 소방관들이 진압 과정에 효과적으로 개입하고, 화재의 영향을 받는 지역에 접근할 수 있는 안전한 경로를 확보하며, 대피 과정을 지원할 수 있도록 도와준다.

연구팀은 "이번 연구는 대응팀의 사고율과 임무 수행 시간을 줄이는 것을 목표로 하는 ‘헬프 리스폰더’(HelpResponder) 프로젝트의 일부다. 이 시스템은 고정된 비콘(beacon), 드론, 지상 로봇을 활용해 달성된다. 지상 로봇은 환경 파라미터를 실시간으로 획득해 응급팀을 지원한다"고 말했다.

화재 진압을 탐색하는 스페인의 최근 연구들은 소방관들을 지원하는 새로운 기술의 도입 필요성을 강조하고 있다. 이러한 연구는 구조물의 붕괴, 유해가스의 흡입 등 위험이 높은 실내 환경에서 임무를 수행하는 응급팀에 영향을 미치는 사고 데이터를 수집하는 데 집중하고 있다.

연구팀은 "이러한 통계 데이터는 소방관들이 진압 작전에 개입하기 전에 주변 환경을 알아야 할 필요성을 보여준다. 화재 발생 위치, 유해가스의 존재, 가능한 이동 경로에 대한 모든 정보는 보다 효과적이고 안전하게 대응하는 것과 관련이 있다"고 말했다.

연구팀이 개발한 로봇 시스템은 주변 환경을 모니터링하고, 소방대원들과 데이터를 공유할 수 있다. 다양한 센서를 활용해 실내 온도, 습도, 공기의 질, 로봇과 다른 물체의 위치에 관한 데이터를 수집해 데이터베이스에 저장하며, 소방관들은 스마트폰 애플리케이션을 통해 데이터베이스에 접근할 수 있다.

이 로봇시스템은 수동 모드, 자율 모드, 대피 모드를 지원한다. 수동 모드시 조작자는 키보드, 조이스틱을 이용해 원격지에서 속도 명령을 생성할 수 있다. 또한 조작자는 GUI(그래픽 사용자 인터페이스)나 직접적인 관찰을 통해 로봇을 제어할 수 있다.

자율 모드에서 로봇은 잠재적인 장애물을 피하면서 실내 환경을 독립적으로 탐색할 수 있다. 이를 위해 통합 센서가 수집한 데이터를 바탕으로 로봇의 위치를 확인하고, 주변의 장애물을 감지 및 식별하며, 경로 계획을 수립한다. 자율 모드에서 로봇은 전체 방과 복도를 커버하면서 환경 조건에 대한 지역 정보를 제공한다.

대피 모드에서 로봇은 목표물에 이르는 빠르고 안전한 경로를 만든다. 이 모드는 건물의 전경에 대한 사전 지식을 바탕으로 현재 위치에서 목표 위치까지 최단 경로를 계산한다. 목표 위치는 건물의 출구나 피해자의 위치 등이 될 수 있다. 이 로봇은 모듈식 설계 방식을 채택하고 있어 열화상 카메라, 다른 센서 등 구성 요소를 핵심적인 구성 내용의 변경없이 추가할 수 있다.

연구팀은 앞으로 ROS를 통합해 자율주행시스템을 개선하고, 실제 상황처럼 화재와 연기가 진행되는 동적 시나리오를 재현하도록 시뮬레이터를 개선할 계획이다. 또한 로봇과 드론, 비콘이 수집한 데이터를 동시에 분석할 수 있는 웹 플랫폼도 개발하고 있다.