[재미있는 원자력] 로봇 기술의 숨은 주역, 원자력/박종원 한국원자력연구원 원자력융합기술 개발부 선임연구원

로봇은 우리에게 친숙하다. 영화는 물론 각종 애니메이션에서 지구 평화를 지키는 주인공으로 로봇이 자주 등장하기 때문이다.

인류의 오랜 역사에 비해 로봇이 등장한 것은 100년 정도에 불과하다. 로봇은 1921년 체코 출신 극작가 카렐 차페크의 연극 ‘로섬의 만능 로봇‘이라는 희곡에서 처음 등장했다. 로봇이란 단어는 ‘강요된 노동’, ‘소작농의 노동’을 뜻하는 체코어 ‘로보타’(Robota)에서 유래됐다. 이후 1961년 미국 제너럴모터스(GM) 공장에 산업용 로봇이 설치되었고 선진국을 중심으로 군사, 물류, 의료, 건설, 해양 등 다양한 분야에서 로봇이 개발돼 활용되고 있다. 최근에는 직립 보행하는 인간형 로봇인 휴머노이드가 주목받고 있다.

사실 잘 알려져 있지는 않지만 이런 로봇 개발의 역사를 이끌어 온 하나의 축은 바로 원자력이다.

원자력 시설 내부에는 고방사선 구역, 수중 구역 등 인간이 접근하기 어려운 영역이 많은데 이런 곳에서 사람 대신 로봇을 활용하기 시작한 것이다. 대표적으로 ‘핫셀’이라는 시설에서는 1950년대부터 로봇팔을 사용하기 시작했다. 작업자들은 방사선을 막아주는 납유리창 밖에서 원격 조종할 수 있는 로봇팔을 이용해 안전하게 방사성 물질을 취급하며 다양한 작업을 가능케 하기 위한 것이었다.

1960년대 이후 원자력발전소가 상업화되면서 로봇 개발은 더욱 활기를 띠었다. 원자력발전에 사용되는 핵연료를 주기적으로 교체하는 작업에 강한 방사능을 견딜 수 있는 로봇이 사용되었으며, 고방사선이 방출되는 좁은 구역을 점검하는 소형 이동로봇도 개발되었다. 국내에서도 원전의 좁은 배관 속을 스스로 이동하며 1㎜ 이하의 미세 결함까지 탐지할 수 있는 뱀 형태 로봇이 개발된 바 있다. 원자력 분야에 사용되는 로봇은 안전 모니터링 및 유지 보수뿐만 아니라 지진이나 쓰나미 같은 예기치 못한 자연재해 등으로 인한 원전 사고 시에도 활용된다. 2011년 발생한 일본 후쿠시마 원전사고 때도 미국 군용로봇 ‘팩봇’과 일본 재난대응 로봇 ‘퀸스’ 등이 투입돼 원전의 내부 사고 상황을 파악하기도 했다.

현재 우리나라에서는 원전 로봇 개발에 그치지 않고 언제든지 로봇을 투입, 운영할 수 있도록 조종사를 훈련하는 등의 역할을 담당할 ‘한국형 원전사고 대응조직’도 준비 중이다. 이는 위험이 발생했을 때 즉각적으로 로봇을 투입해 운영하기 위한 것이다.

이 밖에도 메스 없이 방사선을 이용해 암을 제거하는 기존 사이버나이프보다 안전하고 치료시간을 단축할 수 있는 암 치료용 엑스선 발생 로봇 장치 개발도 진행 중에 있다.

이처럼 앞으로도 로봇은 다른 산업분야뿐만 아니라 원자력 및 방사선 분야에서 그 역할이 더 중요해질 것이다.