도쿄전력(Tokyo Electric Power)이 로봇, 드론 등을 사용해 송전선 점검체제를 강화하고 있다.
설비 보수비용 감축과 작업자 안전 확보를 위해 단선 리스크가 높은 가공지선을 점검하는 송전선 자체점검 로봇을 개발한데 이어 드론 자율비행 기술을 송전선의 지선‧전선 점검에 활용해 안전성 향상 및 코스트 감축을 도모하고 있다.
앞으로 해당 기술과 기기들을 더욱 개선시키면서 외부에도 판매하는 방안을 검토하고 있다.
일본 각지에 퍼져 있는 송전선 지선 및 전선은 관리에 수많은 인력과 비용을 필요로 하고 있어 점검인력 감축 및 안전성 확보가 중요한 과제로 지적돼왔다.
도쿄전력이 개발한 송전선 자체점검 로봇은 수령기와 제어판, LiB(리튬이온배터리), 호일 등 플레임으로 구성돼 있으며 개발을 거쳐 30kg까지 무게를 줄인 것으로 알려졌다.
1개 파츠당 무게를 10kg 이하로 줄임으로써 철탑 위에 작업자가 분할하던 파츠도 그대로 운반이 가능하도록 했다.
또 철탑 위에서 조립하는 것도 간단해졌으며 송전선을 멈추지 않고 30분만에 설치할 수 있다.
2017년 실즉실험에서 실용성을 확인했으며 2018년에는 도쿄전력 파워 그리드에서 시범운영을 실시했다.
현재는 추가로 다양한 센서를 통해 여러 가지 점검을 가능케 하는 로봇도 개발하고 있다.
송전선 지선‧전선 점검은 지상에서 스코프를 사용하거나 작업자가 전선에 올라가 눈으로 확인하는 식으로 진행하거나 헬리콥터에서 항공촬영을 통해 실시하고 있다.
최근에는 드론 사용도 시작됐으며 도쿄전력은 효율성 극대화를 위해 전선을 자체인식 및 추적할 수 있는 자율비행 제어기술 개발을 추진하고 있다.
드론 자율비행은 컴퍼스에 자계 영향을 받지 않도록 원거리를 확보하는 것이 중요하다.
하지만, 원거리에서 전선을 촬영할 때에는 GPS 오차 및 기체 제어 오차 때문에 제대로 시행하기 어렵다는 문제가 있었다.
이에 따라 도쿄전력은 드론에 탑재된 센서를 통해 전선을 점검하고 이동해야 할 위치와 각도를 계산 알고리즘으로 산출해 해당 결과를 바탕으로 비행을 제어해 전선을 추적하며 비행할 수 있도록 했다.
비행실험에서 전선으로부터 8미터 거리를 유지하며 근처의 물체들을 따라 자율비행이 가능하다는 것을 확인했다.
송전선 자율 추적기능은 2019년 이후 적용을 확대해나갈 예정이다.
또 GPS가 없는 실내 등의 환경에서도 자율주행이 가능하도록 2019년까지 시험기기 개발 및 검증 작업을 진행할 방침이다.
드론을 안정적으로 비행시킬 수 있는 루트를 확보하기 위해 파트너기업과 함께 드론 하이웨이 프로젝트를 진행하는 방안도 검토하고 있다.
드론은 기상요인으로 사고가 날 때가 많기 때문에 기후변화 파악이 가장 중요하며 기압, 풍향, 온도 및 습도를 동시에 측정할 수 있는 세계 최소급 센서로 하이웨이 근처의 기상요소를 확인하도록 할 예정이다.
앞으로 드론 장거리 비행을 가능케 하는 충전포트 기술, 와이어리스 전력 전송사회 실장 등을 위해 연구개발을 진행할 방침이다. (K)