한국생산기술연구원이 개발한 해양 쓰레기 수거 로봇이 항구에서 항해에 나서고 있다. 선박이나 밧줄 등이 동체에 걸리지 않게 하기 위해 유선형으로 제작됐다. 생산기술연구원 제공

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해양 쓰레기 수거 로봇이 전면부 공간으로 페트병 등을 삼키고 있다. 이렇게 들어간 쓰레기는 로봇 후방에 달린 그물에 모인다. 생산기술연구원 제공

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국내 연구진이 항구나 포구처럼 선박과 방파제, 밧줄 등이 곳곳을 가로막은 좁은 바다에서 떠다니며 해양 쓰레기를 수거하는 무인 로봇을 개발했다.

한국생산기술연구원 해양로봇센터 하경남 박사팀은 원격 조종과 자율 운항이 가능한 해양 부유 쓰레기 수거 로봇을 만들었다고 29일 밝혔다.

해양 쓰레기 대부분은 플라스틱이나 스티로폼처럼 물에 뜨는 물체다. 이런 쓰레기들이 햇빛이나 파도 등에 오래 노출되면 잘게 쪼개져 해저로 가라 앉고, 수생 생물의 몸에 들어갈 수 있다. 해양 생태계를 교란하는 원인이 되는 것이다.

하지만 해양 쓰레기 수거율은 40%에도 못 미친다. 특히 항구나 포구에 들어온 해양 쓰레기는 방파제나 계류 중인 선박들의 좁은 틈으로 비집고 들어가기 때문에 수거가 어렵다. 사람이 뜰채 같은 도구로 일일이 건져내야 한다.

연구진은 수면을 떠다니는 소형 무인 로봇을 만들어 문제 해결에 나섰다. 이 로봇은 길이 1.9ｍ, 폭 1.2ｍ, 높이 1.3ｍ에 중량 250㎏이다. 어민들이 폭넓게 사용하는 1t 화물차의 적재함에 쉽게 실린다.

로봇은 배터리에서 나오는 전기 동력으로 항해한다. 초속 1.2ｍ로 4~6시간 움직이면서 항구나 포구에 떠다니는 페트병 같은 쓰레기를 전방의 큰 입으로 삼켜 후방에 달린 그물에 모으는 시스템이다. 그물의 용량이 다 차면 떼어내 쓰레기를 버리기만 하면 된다.

연구진은 해양 쓰레기 수거 로봇으로서는 처음으로 어민 등 실제 수요자의 의견을 듣고 쓰레기 수거 방식 등을 설계에 반영했다고 밝혔다. 이를 바탕으로 연구진은 지난 5월 한 달간 충남 서천 홍원항에서 실증 실험을 했다.

이번 로봇은 원격 조종과 자율 운항이 모두 가능하다. 쓰레기가 밀집된 협소한 구역에선 사람이 개입해 원격 조종을 하고, 비교적 넓은 구역에선 자신의 위치를 인식할 수 있는 컴퓨터 시스템을 활용해 로봇 스스로 쓰레기 수거 작업을 한다. 이를 위해 로봇에는 위성항법시스템(GPS)과 이동 속도와 방향, 중력, 가속도를 파악하는 관성 측정장치(IMU), 카메라 등이 장착됐다.

로봇 외부는 가벼우면서도 튼튼한 ‘섬유강화 플라스틱(FRP)’으로 만들어져 있다. 항구나 포구에 있는 선박이나 다리, 밧줄 등에 걸리지 않도록 튀어나온 장비가 없는 유선형으로 설계됐다.

하 박사는 “지방자치단체나 어촌계 등에서 이 장비를 보유하면 어민들이 해양 쓰레기 수거가 필요할 때마다 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com

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