(사진. Carnegie Mellon University)

 

미국 카네기멜론 대학(CMU, Carnegie Mellon University) 로봇연구소가 개발한 공정 배관 내 우라늄 침적 파악을 위한 한 쌍의 자동 로봇이 미국 내 과거 가스확산형 농축공장의 폐로비용을 크게 줄여줄 것으로 기대되고 있다.

‘RadPiper’라고 명명된 이 로봇은 Ohio주 Piketon에 있는 과거 Portsmouth 가스확산농축공장에 최초로 투입될 예정이다. 이 공장은 1954년부터 2001년까지 가동됐으며 120㎞에 달하는 공정 배관을 갖고 있다. 배관 내 우라늄 침적물은 해당 시설이 제염, 폐로 및 해체되기 전에 위치가 파악되어야 한다. 

현재까지 이 작업은 사람이 배관 외부에서 측정하는 방법뿐이었다. 따라서 시간도 많이 걸리고 작업자가 방호복을 입어야 하며 높은 곳에 있는 배관에 접근하기 위해서는 비계를 이용해야 하는 등 위험도도 높았다.

각 로봇은 CMU가 개발한 ‘Disc-collimated’ 방사선감지기를 장착하고 있는데, 외부에서 측정하는 것보다 높은 정밀도로 배관 내 방사선 준위를 측정할 수 있다. 이 로봇은 배관 내를 이동하면서 약 30㎝ 구간 단위로 방사선 준위를 측정하게 된다. 따라서 핵분열성 핵종인 우라늄-235가 침적되어 있는 것으로 파악된 구간은 별도로 제거해서 제염하게 된다. 직경이 76㎝ 및 107㎝인 배관에 처음 투입될 계획이다.

CMU가 특허를 출원한 Disc-collimated 방사선감지기는 감마선을 계측하기 위해 표준 NaI를 사용한다. 조사구간 아닌 이외에서 오는 감마선을 막는 2개의 대형 납 디스크 사이에 NaI가 설치된다. 미 에너지부(DOE)측은 공정 건물 내 24㎞가 넘는 배관을 이 방법으로 조사하게 될 예정이라면서 RadPiper로 수행하면 사람이 수행할 때보다 인력을 1/8로 줄일 수 있을 것으로 기대했다.

DOE는 일부 기기의 경우 우라늄 침적물을 직접 사람이 조사해야 하는 경우도 있지만 로봇을 이용할 경우, Portsmouth 시설의 위치확인 작업에서 수 천만 불의 비용을 절감할 수 있다고 밝혔다. 현재 폐로가 진행되고 있는 Kentucky주 Paducah 공정에서 동일한 작업을 할 경우 미화 5,000만 불을 절감할 수 있을 것으로 추산된다. 

CMU는 이 로봇 개발을 위해 DOE로부터 미화 140만 불을 지원받았으며 Fluor-BWXT Portsmouth사와 긴밀이 협력했다. 원형(Prototype) 로봇이 이미 실제 공장시설에서 시험을 마쳤으며, 실제 작업에 투입될 첫 번째 RadPiper 로봇은 지난 5월에 인도됐다.