중국 고속철도에서 차량이 도달할 수 없는 곳에 위치한 무선 신호 장비를 점검할 수 있는 로봇이 적용됐다.

지난달 27일 헤이룽장(黑龙江)성 무자(牡佳) 고속철도 제1역에서 중국철도하얼빈국그룹(中国铁路哈尔滨局集团)이 개발한 2세대 AI 지능형 검사 로봇이 시험 운영됐다.

이 로봇은 리프팅 슬라이드 레일에서 사전에 설정된 궤적을 따라 이동한다. 적외선 열화상 장비는 200여 대의 신호 장비를 스캔한다. 이후 장비 작동 상태에 대한 영상과 사진을 생성해 실시간으로 컨트롤센터로 전송한다.

무자 고속철도는 중국 최동단 고속철도로서 헤이룽장성 무단장(牡丹江)시에서 자무쓰(佳木斯)시까지 총 길이 332km의 투자(图佳)철도 일부다. 헤이룽장성 동부 중요한 두 도시인 무단장과 자무쓰를 연결하는 중요한 통로다.

이곳 고속철도의 운영 환경은 온도차가 크고 레일이 산간 지역에 분포됐다. EMU 작동에 관한 가이드를 제공하기 위해 실시간으로 신호를 전송해야 하는데, 이를 위해 철도국에서 철도 노선을 따라 20개의 무인 신호 기계실을 구축했다. 각 기계실에는 200세트 이상의 신호 장비가 있다.

무단장의 전기 서비스 담당 부서는 매월 장비를 검사할 인력을 4명씩 배치하며, 이들 인력은 중계소의 위치가 멀어 차량이 아닌 도보로 이동한다. 유지보수 담당자가 가장 가까운 중계소에 도달하기까지 한 시간이 걸렸다.

이를 개선하기 위해 2020년 초 하얼빈국그룹은 수동 인력 검사를 대체하기 위한 지능형 로봇 연구개발을 시작했다. 1세대 로봇은 크롤러를 이용해 지상에 부착된 QR코드 경로를 따라 점검을 진행했다. 알람 메시지가 발생하면 로봇이 자동으로 데이터를 수집해 분석 및 판단까지 했다.

하지만 이 로봇은 지능형 장애물 회피 기능이 없어 수시로 잔해물과 캐비닛 등에 차단돼 검사 효과가 떨어졌다.

이에 하얼빈국그룹은 2세대 슬라이드형 지능형 로봇 연구개발을 시작해 올해 5월 실용화했다.

2세대 슬라이드 레일 지능형 로봇은 최소 회전 반경이 30mm에 불과한 슬라이드 레일 작동과 리프팅 플랫폼을 갖췄다. 리프팅 스트로크가 최대 2m로 막힘없는 이동이 가능하며, 2D 레이저를 통해 위치 정렬 정확도를 2mm 수준으로 높이고 검사의 정확도를 보장한다.

동시에 주변 장애물을 인식하고 회피할 수 있는 고급 ToF 비전 영역 배열(area array) 장애물 회피 기술도 적용했다. 로봇이 누수, 온도, 습도, 쥐 방제 등을 모니터링할 수 있는 기능을 갖췄으며, 설정된 수치를 넘어설 경우 경고 신호를 전송해 유지보수 인력이 실시간으로 처리할 수 있어 신호 장비의 상태를 잘 유지할 수 있다.