페이스북 로봇, 광섬유 설치 속도와 효율을 높이다

인터넷이 일과 생활에서 점점 더 보편화되면서, 사람들이 네트워크에 접속하는 데 쓰이는 기술은 점점 뒤처지고 있습니다. 1인당 데이터 소비량이 매년 20~30%씩 늘고 있음에도, 전 세계 인구의 거의 절반은 적절한 인터넷 접속을 갖지 못하거나 아예 연결되지 않은 상태로 남아 있습니다. 

더 많은 사람들이 더 빠르고 안정적인 인터넷을 이용하도록 하려면 새로운 기술적 돌파구가 필요합니다. 페이스북 커넥티비티는 파트너들과 협력해 이러한 기술을 발전시키고 이를 전 세계 사람들에게 제공하고 있습니다. 2013년 이후 페이스북 커넥티비티는 전 세계 3억 명 이상이 더 빠른 인터넷에 접속하도록 도왔습니다. 

2021년 10월 열린 Inside the Lab 행사에서 페이스북 엔지니어들은 바다, 육지, 하늘에서 전 세계 인터넷 대역폭을 개선하는 것을 목표로 한 최신 연결 기술 개발 성과를 공개했습니다. 해저 케이블은 대륙을 잇고 글로벌 인터넷의 토대가 됩니다. 

페이스북의 첫 대서양횡단 해저 케이블 시스템은 유럽과 미국을 연결할 예정입니다. 이 새로운 케이블은 2000년대의 대서양횡단 케이블보다 200배 큰 인터넷 대역폭을 제공합니다. 이 투자는 아프리카, 유럽, 아시아를 잇는 세계에서 가장 긴 해저 케이블 시스템이 될 2Africa PEARLS를 포함한 최근의 다른 해저 확장 사업을 기반으로 합니다. 

다양한 장소에 더 빠른 인터넷을 구축하는 데 필요한 시간과 비용을 줄이기 위해, 페이스북은 전력선을 따라 이동하며 광섬유 케이블을 감는 Bombyx라는 로봇을 개발했습니다. 처음 공개된 이후 Bombyx는 더 가벼워지고, 빨라지고, 기동성이 좋아졌으며, 전 세계 광섬유 설치의 경제성을 근본적으로 바꿀 수 있습니다. 

광섬유 속도로 무선 인터넷을 제공하는 Terragraph 무선 기술도 개발되었습니다. 이 기술은 이미 알래스카 앵커리지의 6500여 가구에 고속 인터넷을 제공했으며, 세계에서 가장 고립된 수도 중 하나인 호주 퍼스에서도 도입이 시작되었습니다. 

Bombyx는 로봇 공학과 광섬유 케이블 설계의 혁신을 결합해, 기존 전력 인프라를 활용함으로써 광섬유 설치 비용을 크게 줄입니다. 광섬유 가닥의 강도와 크기, 그리고 가닥이 전달할 수 있는 데이터량은 크게 개선되었지만, 광섬유 구조의 비용을 낮출 수 있는 널리 적용 가능한 해결책은 아직 없었습니다. 

페이스북은 혁신적인 개념 설계와 고신뢰성 공공 설비용 로봇을 10년 넘게 설계해 온 경험을 바탕으로 ULC Robotics를 선정했습니다. 완성된 ULC 설계에는 한 쌍의 구동 하위 시스템, 리프팅 하위 시스템, 회전 하위 시스템이 포함됩니다. 로봇의 구동 하위 시스템은 여러 개의 구동 그립으로 이루어져 있으며, 이들은 서로에 대해 움직여 장애물과 도체의 각도에 맞출 수 있습니다. 

장애물을 넘기 위해 리프팅 하위 시스템은 페이로드와 회전 하위 시스템을 케이블 감기의 정상 위치에서 들어 올립니다. 이때 무게 중심은 전력선에 맞춰져 있습니다. 장애물을 넘는 동안 로봇은 줄타기 곡예사처럼 불균형 상태가 되며, 안정기를 사용해 균형을 잡습니다. 장애물을 통과한 뒤 페이로드와 회전 하위 시스템이 내려오고 감기 작업이 계속됩니다. 

로봇에는 장애물을 인식하고 감전을 막는 데 필요한 간격을 유지하면서 어려운 구간을 통과하도록 움직임을 조절하는 기술 비전 시스템도 탑재되어 있습니다. 로봇의 형태와 소재 특성은 무게와 활선(전기가 흐르는 선로) 위에서의 안전한 작동을 위해 최적화되었습니다. 

각 로봇은 약 1.5시간 동안 1km 이상의 광섬유를 설치하고 수십 개의 장애물을 자율적으로 넘을 수 있습니다. 로봇의 설치, 적재, 하역, 우회로 설치 등 사람이 개입하는 단계를 감안해, 페이스북은 보수적으로 로봇 1대당 하루 평균 1.5~2km의 전체 설치 속도를 예상했습니다. 

전력선을 따라 자율적으로 이동할 수 있는 로봇은 이미 많습니다. 대부분은 절연체 등 주기적인 점검이 필요한 요소를 포함해 선로 상태를 모니터링하는 데 쓰입니다. 일부 로봇은 점검과 의심 구간 촬영 외에도 전선의 오염 제거나 제빙 성분 도포 같은 예방 작업을 수행할 수 있습니다. 

또한 전력선 감시를 위해 비행 드론을 사용하는 시험도 진행되었습니다. 드론을 이용하면 수리가 필요한 선로 구간을 쉽게 찾아낼 수 있습니다. 드론을 사용할 경우 선로를 잠시라도 차단할 필요가 없다는 장점이 있습니다. 이처럼 전력선 작업의 자동화는 여러 방향으로 진행되고 있습니다.