온라인 역사관망간과 니켈, 구리 코발트 등을 함유하고 있어 흔히 '해저의 검은 노다지'로 불리는 망간 노다지를 끌어 올리 수 있는 집광로봇이 개발되었습니다. 자세한 내용 한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소 홍섭 센터장 연결해서 이야기 나눠보겠습니다.
집광로봇 미내로를 개발했다고 들었거든요, 미내로는 어떤 로봇입니까?
▶ 미내로는 수심 5,000m 해저에서 망간단괴를 자동적으로 회수하는 로봇으로 기술의 검증 목적으로 개발됐는데, 단순한 장난감 같은 장비가 아니라 연간 30만톤의 망간단괴를 생산할 수 있는 능력을 갖도록 설계되었습니다. 4개의 무한궤도를 이용해서 심해저 바닥 위를 움직이면서 마치 청소로봇처럼 망간단괴들을 자동적으로 채집하는 장비가 되겠고 미내로의 크기는 길이 6m, 폭 5m, 높이 4m이고, 무게는 28톤에 달합니다.
망간단괴에 대해 생소 한 분들이 있거든요, 망간단괴에 대해 보충 설명 부탁드릴까요?
▶ 망간단괴라고 불리는 광물덩어리는 중요한 네 개의 광물덩어리가 포함되어 있고, 망간, 구리, 니켈, 코발트가 되겠고 그중에 망간이 가장 높게 있다해 망간단괴라고 부르는데 그 외에도 몰리브덴과 같은 희귀금속들을 비롯해서 최근에 산업계에 비타민이라고 불리는 희토류를 포함하는 등 전체 40여종 되는 광물자원이 육상에 있는 어떤 광산 보다 아주 높은 함유율을 가지고 포함 되 있습니다.
이미 심해저 주행경로 추종시험을 마쳤다고 하던데?
▶ 저희가 작년에 수심 1,370m 심해조건에서 수행한 경로추정 시험에 대해서 간략하게 말씀을 드리면, 일단 위치는 포항에서부터 동동남 130km 떨어진 해역이었습니다. 경로추정이란 사전에 로봇에게 주행할 경로 데이터를 입력하고 로봇이 스스로 그 경로를 따라서 주행하는 성능을 테스트하는 것을 말합니다. 지난번 시험 해역의 해저는 태평양 우리 광구의 퇴적층 보다 연약하고 동시에 지형의 굴곡이 더 심했습니다. 이런 열악한 환경에서 미내로가 사전에 입력한 주행경로를 스스로 따라가는 주행시험에 성공한 것은 기술적으로 매우 큰 의미를 가집니다.
우리나라 기술 수준은 다른 나라와 비교를 해보면 어떤 상태인가요?
▶ 다른 나라에서 우리 대한민국이 수행한 이와 같은 경로 심해 환경에서의 경로 추정 시험을 수행한 예는 없습니다. 그래서 가장 먼저 앞서 나간다고 생각할 수 있겠고 수수하게 우리나라 독자기술로 다 완성해서 달성했다는데 큰 의미가 있겠습니다.
그렇다면 상당한 파급효과가 있겠네요.
▶ 네, 많이 기대되고 있습니다. 이 미내로는 앞서 말씀드렸던 망간단괴라는 광물자원을 개발하기 위해서 설계,제작되었지만 심해저에 있는 광물자원을 개발하기 위한 공통기반기술로 활용이 가능하고 원격으로 해저를 다 주행하고 기능을 갖고 있는 로봇이기 때문에 해난 사고시 구난활동, 해저면 청소, 해저케이블 설치/보수/유지 등 다양한 해중작업에 필요한 장비 개발에 효율적으로 활용할수 있겠고, 해양장비 기술에 파급을 미침으로써 해양 신산업 창출에 기여가 될 수 있으리라고 크게 기대하고 있습니다.
해저플랜트의 설치와 운영 그리고 해체 등에 필요한 수중로봇의 개발에 활용될 수 있으며, 미래 에너지원인 메탄하이드레이트 생산장비 개발에도 활용이 기대됩니다. 해양장비 기술의 국산화는 고가의 외국장비 수입 대체와 고장 수리에 소요되는 시간과 비용을 절감하는 효과를 가집니다. 이로써, 다양한 해양신산업 창출에 기여할 수 있습니다.
앞으로 심해저 광물자원 상용화를 위해서는 어떠한 기술 개발이 추가로 필요합니까?
▶ 저희가 1차 성공한 것은 집광로봇이라고 말씀드린 미내로의 성공이었고, 전체 채광시스템은 미내로가 해저면에 있는 광물을 분리회수를 하면 그것을 해상까지 수직으로 가장 최단거리로 끌어 올리는 양광시스템이 필요합니다. 전체 직광로봇과 양광시스템을 연결하면 통합채광시스템이 필요한 것이죠. 양광시스템이라고 하는 것은 미내로가 직광을 하면 일차 저장 장소라고 할 수 있는 버퍼(buffer)라는 것이 있고 버퍼에서부터 수직파이프라인이 해상까지 연결되어있는데 그 중간에 양광펌프도 있습니다. 이미 중간저장소인 버퍼는 개발을 마치고, 필요한 양광펌프 또한 개발이 마지막 조립단계에 와 있는 상태입니다. 이제 마지막으로 남아있는 검증이 필요한 기술은 전체 채광시스템을 구성하고 그것을 통합운용해 보는 것입니다. 모든 것이 통합적으로 다 모든 장비들이 일사분란하게 작동되는 지를 확인하기 위한 통합실증시험이 반드시 필요합니다.
지금까지 홍섭 센터장님과 함께 집광로봇 미내로에 대해서 이야기 나눠 봤습니다.
집광로봇 미내로를 개발했다고 들었거든요, 미내로는 어떤 로봇입니까?
▶ 미내로는 수심 5,000m 해저에서 망간단괴를 자동적으로 회수하는 로봇으로 기술의 검증 목적으로 개발됐는데, 단순한 장난감 같은 장비가 아니라 연간 30만톤의 망간단괴를 생산할 수 있는 능력을 갖도록 설계되었습니다. 4개의 무한궤도를 이용해서 심해저 바닥 위를 움직이면서 마치 청소로봇처럼 망간단괴들을 자동적으로 채집하는 장비가 되겠고 미내로의 크기는 길이 6m, 폭 5m, 높이 4m이고, 무게는 28톤에 달합니다.
망간단괴에 대해 생소 한 분들이 있거든요, 망간단괴에 대해 보충 설명 부탁드릴까요?
▶ 망간단괴라고 불리는 광물덩어리는 중요한 네 개의 광물덩어리가 포함되어 있고, 망간, 구리, 니켈, 코발트가 되겠고 그중에 망간이 가장 높게 있다해 망간단괴라고 부르는데 그 외에도 몰리브덴과 같은 희귀금속들을 비롯해서 최근에 산업계에 비타민이라고 불리는 희토류를 포함하는 등 전체 40여종 되는 광물자원이 육상에 있는 어떤 광산 보다 아주 높은 함유율을 가지고 포함 되 있습니다.
이미 심해저 주행경로 추종시험을 마쳤다고 하던데?
▶ 저희가 작년에 수심 1,370m 심해조건에서 수행한 경로추정 시험에 대해서 간략하게 말씀을 드리면, 일단 위치는 포항에서부터 동동남 130km 떨어진 해역이었습니다. 경로추정이란 사전에 로봇에게 주행할 경로 데이터를 입력하고 로봇이 스스로 그 경로를 따라서 주행하는 성능을 테스트하는 것을 말합니다. 지난번 시험 해역의 해저는 태평양 우리 광구의 퇴적층 보다 연약하고 동시에 지형의 굴곡이 더 심했습니다. 이런 열악한 환경에서 미내로가 사전에 입력한 주행경로를 스스로 따라가는 주행시험에 성공한 것은 기술적으로 매우 큰 의미를 가집니다.
우리나라 기술 수준은 다른 나라와 비교를 해보면 어떤 상태인가요?
▶ 다른 나라에서 우리 대한민국이 수행한 이와 같은 경로 심해 환경에서의 경로 추정 시험을 수행한 예는 없습니다. 그래서 가장 먼저 앞서 나간다고 생각할 수 있겠고 수수하게 우리나라 독자기술로 다 완성해서 달성했다는데 큰 의미가 있겠습니다.
그렇다면 상당한 파급효과가 있겠네요.
▶ 네, 많이 기대되고 있습니다. 이 미내로는 앞서 말씀드렸던 망간단괴라는 광물자원을 개발하기 위해서 설계,제작되었지만 심해저에 있는 광물자원을 개발하기 위한 공통기반기술로 활용이 가능하고 원격으로 해저를 다 주행하고 기능을 갖고 있는 로봇이기 때문에 해난 사고시 구난활동, 해저면 청소, 해저케이블 설치/보수/유지 등 다양한 해중작업에 필요한 장비 개발에 효율적으로 활용할수 있겠고, 해양장비 기술에 파급을 미침으로써 해양 신산업 창출에 기여가 될 수 있으리라고 크게 기대하고 있습니다.
해저플랜트의 설치와 운영 그리고 해체 등에 필요한 수중로봇의 개발에 활용될 수 있으며, 미래 에너지원인 메탄하이드레이트 생산장비 개발에도 활용이 기대됩니다. 해양장비 기술의 국산화는 고가의 외국장비 수입 대체와 고장 수리에 소요되는 시간과 비용을 절감하는 효과를 가집니다. 이로써, 다양한 해양신산업 창출에 기여할 수 있습니다.
앞으로 심해저 광물자원 상용화를 위해서는 어떠한 기술 개발이 추가로 필요합니까?
▶ 저희가 1차 성공한 것은 집광로봇이라고 말씀드린 미내로의 성공이었고, 전체 채광시스템은 미내로가 해저면에 있는 광물을 분리회수를 하면 그것을 해상까지 수직으로 가장 최단거리로 끌어 올리는 양광시스템이 필요합니다. 전체 직광로봇과 양광시스템을 연결하면 통합채광시스템이 필요한 것이죠. 양광시스템이라고 하는 것은 미내로가 직광을 하면 일차 저장 장소라고 할 수 있는 버퍼(buffer)라는 것이 있고 버퍼에서부터 수직파이프라인이 해상까지 연결되어있는데 그 중간에 양광펌프도 있습니다. 이미 중간저장소인 버퍼는 개발을 마치고, 필요한 양광펌프 또한 개발이 마지막 조립단계에 와 있는 상태입니다. 이제 마지막으로 남아있는 검증이 필요한 기술은 전체 채광시스템을 구성하고 그것을 통합운용해 보는 것입니다. 모든 것이 통합적으로 다 모든 장비들이 일사분란하게 작동되는 지를 확인하기 위한 통합실증시험이 반드시 필요합니다.
지금까지 홍섭 센터장님과 함께 집광로봇 미내로에 대해서 이야기 나눠 봤습니다.