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(주)그린로보텍의 ‘수도용 노후관 갱생용 특수로봇’ (주)그린로보텍의 ‘수도용 노후관 갱생용 특수로봇’ 관리자 기자입력 2007-11-26 10:29:58

친환경적 노후관 갱생 시공의 활성화를 선도할
(주)그린로보텍의 ‘수도용 노후관 갱생용 특수로봇’



공법 및 로봇의 개발 배경

상수도관의 시공 연수가 증가함에 따라 수도관 내 스케일 및 녹 등이 발생하는 노후화가 진행되고 있다. 이러한 이유로 수도관 내부에는 세균번식과 녹물 등이 발생하여 수돗물에 대한 음용수로서의 불신까지 초래되고 있다. 이는 <그림 1>에서 보여주는 사진을 통해 확인할 수 있다.
따라서 이 수도관 내부를 갱생하는 여러 가지 공법이 생겨 적용하고 있는데, 기존의 스케일 및 녹 제거 공법 종류는 다음의 세 가지가 있다.

- Scraper 공법 : 파이프 내부에 원형 Scraper를 투입하고 Winch로 반대쪽에서 끌어당겨 스케일 및 녹 제거
- Water Jet 공법 : 고압의 Water Jet 장비를 파이프 내부로 통과시켜 스케일 및 녹 제거
- Sand Blast 공법 : 고압으로 모래를 관 내부 면에 쏴 스케일 및 녹 제거

그러나 이 같은 기존의 스케일 및 녹 제거 공법에는 문제점이 제기되고 있다.



먼저 Scraper 공법에는 많은 양의 스케일 및 녹이 발생된 관은 작업이 불가하고, 스케일과 녹이 완벽하게 제거되지 않으며, 같은 이유로 여러 번 반복하므로 시공시간이 길어진다는 단점이 그것이다.
또한 Water jet 공법에서는 고압(1,000~2,500bar)의 물을 사용하므로 많은 양의 폐수가 발생하고, 스케일 및 녹이 두껍고 딱딱한 경우 장시간이 소요되며, 스케일 및 녹 등 제거 후 건조과정에서 Pipe 내부 면에 다시 녹이 발생되어 Lining 후에 도장재가 박리되어 부실시공의 원인이 되고 있다.
따라서 최근에는 이 두 공법을 혼용해서 사용하는 경우가 주로 시공되고 있는데, Scraper로 일단 딱딱한 스케일과 녹을 대충 긁어 낸 후 Water jet으로 마무리하기도 한다.




그러나 여전히 많은 양의 폐수가 발생되고, Lining을 위한 건조 시 파이프내부 면에 녹이 다시 발생되는 등 근본적인 문제점을 해소하지 못하여 부실시공 발생률이 높아 갱생시공을 기피하는 원인이 되고 있다.
Sand Blast 공법 역시 최근에 대차에 분사장치를 설치하여 Winch로 끌어내면서 시공하는 방식이 시도되고 있으나, 많은 양의 먼지가 발생되고, 관면에 부착되어 스케일 및 녹의 제거상태를 확인할 수 없고, 파이프 내부에 많은 모래와 스케일 및 녹이 쌓여 제거하기가 어렵다.
품질이 저급한 하수관에서는 시공이 가능하나, 상수도관에서 도입이 용이하지 않은 이 공법은 사람이 출입할 수 있는 대형 관에서 시공이 이루어지고 있다.


스케일 및 녹 제거용 제청로봇

건조시킨 상태에서 스케일 및 녹을 완벽하게 제거하거나 녹 발생을 방지하는 ‘제청로봇’은 폐수의 발생 근원을 차단하고 스케일 및 녹만 별도로 집진하여 폐기물처리가 가능하여 친환경적이라는 평가를 받고 있다.

비굴착식 갱생 공법으로 최소 작업거리 100M에서 교통통제, 환경오염 등의 제약을 극복하는데, 모니터링에 의한 오퍼레이터 작업으로 단순 노동인력을 전문기능직으로 양성하며, 건설현장의 근로환경 개선으로 발생될 수 있는 산업재해를 최소화한다.
이 로봇 내부의 주요 기능을 살펴보면 7.5마력, 최대 2,750rpm의 특수 제작 메인모터가 장착되었고, 자동 수평유지 센서가 적용되었다.

또한 전/후 속도조절 및 속도표시기능의 주행 모터와 클러치 적용으로 비상시 Winch 등으로 견인 탈출, 엔코더 장착으로 거리를 측정한다. 사이클론 진공흡입청소기를 장착하여 바닥의 분리된 스케일, 녹 등을 흡입 배출하는 기능도 내장되어 있다.




관수로용 도장로봇

현재 에폭시(EPOXY)용으로 개발된 도장로봇은 차후 폴리우레탄용으로도 개발할 계획이다. 이 로봇은 자주식 주행으로 정밀한 속도 유지로 도장 품질을 획기적으로 개선하고, 무용재 타입의 수중경화용 에폭시 사용으로 수돗물에 유해물질 용출 방지 및 통수시간을 단축할 수 있다.
또한 시공기간 및 시공비용에 있어서 교체비용의 30~40% 정도로 최소화하고 있으며, 3,000mm 이상의 대형관에도 적용이 가능하다는 특징을 갖고 있다.
이 도장로봇은 다음 <그림 6>과 같이 노즐을 통해 도료를 안개형태의  무화분사를 하는 스프레이 회전분사 방식이다. 이 로봇은 자주식 주행으로 일정한 속도를 유지함으로써 일정한 도막을 형성하고, CCTV 카메라를 좌/우 전방과 우방에 장착하여 모니터로 확인할 수 있으며, X형식의 다리 구조는 관 사이즈를 300~1,300mm까지 적용을 가능케 한다. 이로써 분기관이 있더라도 주행할 수 있다.




수도권 & 부산 광역상수도 갱생공사 진행中

지난 6월 입찰공고를 마치고 11월 마감하여 2008년 3월 5일 발표될 수자원공사의 ‘수도권 광역상수도 갱생공사’에 (주)그린로보텍이 시범공사에 참여하고 있다. 동사는 컨소시엄 형식으로 입찰에 참여할 계획으로, 총 갱생길이 51km, 총 예정 공사비 800억 원 중 갱생부분 300억 원을 예상하고 있다.
또한 부산광역시의 송수관 갱생공사도 준비하고 있는데, 이는 수도권 광역상수도 입찰 공법에 준하여 시범공사를 실시할 예정이다. 오는 11월 입찰공고 예정인 이 사업은 2,000mm에 약 40km 규모로, 약 400억 원의 예산이 잡혀있다.





(주)그린로보텍은...

세계적 기술력을 보유한 국내 최고의 수도용 노후관 갱생용 특수로봇 전문기업인 (주)그린로보텍은 환경과 사람을 생각하는 마음으로 사업을 진행하고 있다.
2003년 상수도 노후관 갱생용 특수로봇 개발에 착수한 이래, 기존의 상수도관 갱생 공법상의 기술 및 환경상의 다양한 문제점을 획기적으로 개선하고 보완한 친환경적 공법의 제청 및 도장로봇을 개발하여, 2006년 ‘수도용 노후관 갱생방법’과 ‘수중경화용 2액형 에폭시 도료’에 관한 특허를 취득했다.
이어 한국수자원공사, POSCO, 현대오일뱅크 등 노후관 내부청소 및 도장공사를 성공적으로 마쳐 (주)그린로보텍 만의 독창적인 기술력과 공법을 인정받았다.
다량의 폐수발생, 긴 시공기간, 녹 재발생, 높은 부실 시공률 등으로 기피되었던 국내 갱생시공에 동사의 제청 및 도장로봇은 획기적인 질적 향상과 시간 및 비용 절감으로 향후에도 친환경적 노후관 갱생시공의 활성화와 저변확대를 선도해나갈 것이다.

자료 : (주)그린로보텍 서상영 부장 www.greenrobot.co.kr

관리자 기자
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