과학자들이 체르노빌 핵폐기물 정화를 위해 로봇을 훈련시키고 있다
언젠가 로봇이 핵폐기물을 처리하는 데 도움을 줄 수 있을 것입니다. 이 문제를 연구하는 브리스틀 대학 과학자들은 목표를 달성하기 위해 최근 폐쇄된 체르노빌 원전의 가장 오염된 장소 일부를 방문했습니다.
연구진은 Boston Dynamics의 로봇개 스팟을 방사성 폐기물 작업에 활용하는 등 새로운 기술 개발을 돕고 있습니다. 체르노빌 관제실은 1986년 원자력발전소 참사의 중심지였습니다. 당시 원자로 용융으로 폭발이 일어나 두 명이 사망했고, 28명은 급성 방사선 증후군으로, 15명은 갑상선암으로 숨졌으며, 수천 명이 유해한 방사선에 노출되었습니다.
이제 과학자들은 이 참사 현장이 해체 과정에서 사람들이 안전하게 머물 수 있도록 로봇을 훈련시키는 데 도움이 되기를 기대합니다. 연구팀은 주로 이른바 신안전격납구조물(NSC)에서 작업했습니다. 이 구조물은 2016년 말 4호기 잔해 위에 설치되었습니다. 이곳은 로봇에게 방사선 지도 작성과 측정을 가르치기에 적합합니다.
일부 추정에 따르면 4호기 관제실의 방사선 수치는 허용 기준을 40,000배 넘습니다. 사실 이번은 브리스틀 연구진의 체르노빌 두 번째 방문이며, 이들은 2020년에 방사선 강도에 대한 교훈을 얻었습니다.
“처음 가져간 일부 장비, 예를 들어 NSC 내 방사선 탐지기는 포화되어 의미 있는 데이터를 기록하지 못했습니다. 1년이 지난 이번에는 기술을 개선하고 장비를 업그레이드할 수 있었습니다”
이 개선의 일부는 단순히 방사선을 측정하는 것이 아니라, 로봇이 지형의 3차원 지도를 만들도록 가르치는 것이었습니다. 방사선 데이터와 겹쳐진 이 지도는 방사선의 확산과 위치를 더 정확하게 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 프로젝트는 인간에게 해로울 수 있는 핵 환경을 조사하기 위해 로봇공학과 인공지능을 활용하는 컨소시엄의 일부로, 산업 전반에서 로봇공학과 인공지능의 활용을 넓히는 것을 목표로 합니다.
자동화 시스템은 업계에서 폭넓게 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 방사성 폐기물의 종류를 구별하도록 훈련된 로봇은 사람이 핵폐기물을 더 정확하고 안전하게 식별하고 처리하는 데 도움을 줄 수 있으며, 이 과정에서 비용도 절감할 수 있습니다.
스콧은 연구팀이 사고 이후 사람들을 잠재적으로 위험한 방사선으로부터 보호하기 위해 조성된 체르노빌 배타적 경제구역 내 2600km² 규모의 버려진 지역, 즉 원전 외부에서 시험을 진행했다고 밝혔습니다. 최근 몇 년간 이 구역은 야생동물의 예상치 못한 피난처가 되었고(후쿠시마 격리구역과 마찬가지로), 이 지역으로 몰려드는 관광객들의 명소가 되기도 했습니다.
2019년 우크라이나 대통령 블라디미르 젤렌스키는 이 지역을 공식 관광 명소로 선포했습니다. 정부는 이전에 봉인되었던 '4호기 원자로' 홀을 관광객에게 개방하기도 했지만, 내부 체류는 5분으로 제한되며 방문 후에는 방사선 검사를 받아야 합니다. 2020년 한 과학자는 배타적 경제구역 일부 지점의 방사선 수치가 비행기 안에서 측정되는 수치보다 낮다는 것을 언론에 보여주었습니다.
이 지역의 방사선은 여전히 예측하기 어려울 수 있습니다. 방사선은 넓은 한 영역이 아니라 '핫스팟'에 모여 있으며, 땅이 교란되면 증가할 수 있습니다. 2020년 배타적 경제구역에서 두 건의 산불이 발생했고, 구조대원들은 기준치의 16배에 달하는 방사선 수치를 측정했습니다. 불길은 또한 방사성 폐기물 저장고에서 37m 떨어진 곳까지 번졌습니다.
산불이 이 지역에서 점점 더 흔해짐에 따라(부분적으로는 기후 변화 때문에) 방사선 확산 위험도 커지고 있습니다. 2016년에 수행된 한 연구는 2015년 배타적 경제구역 산불로 인해 방사성 입자가 동유럽 전역으로 퍼졌다는 것을 보여주었습니다.
그러나 화재만이 핵폐기물에 영향을 주는 것은 아닙니다. 설비에서 폐기물을 정기적으로 해체하는 과정에서 방사선 수치가 변할 수 있고, 해체 작업에 참여하는 사람들에게 잠재적 피해를 줄 수 있습니다. 연구팀은 로봇과 인공지능이 위험한 변화가 나타나는 대로 빠르게 스캔하고 평가하는 데 도움이 되기를 기대합니다.
“우리는 지금 개발 중인 이 기술들이 해체 작업에 실제로 도움이 될 것이라고 믿습니다. 기술은 지금 필요합니다”
연구원에 따르면 이 프로젝트의 시기는 매우 중요합니다. 우크라이나 정부는 체르노빌의 점진적 해체를 계속하고 있습니다. 한편 영국도 대형 핵폐기물 처분장의 폐쇄를 준비하고 있습니다. 전 세계에는 이 밖에도 방사성 폐기물 매립지가 많이 있어, 로봇이 도움을 줄 수 있는 응용 분야가 더 많다는 것을 보여줍니다.
다른 로봇 기술 개발도 실질적인 돌파구로 이어질 수 있습니다. 2011년 지진과 쓰나미로 다이이치 원전 사고가 발생한 후퀴시마에서는 발전소 소유자가 로봇을 투입하기도 했습니다. 초기 노력에서는 로봇이 방사선으로 인해 고장 났지만, 2019년 손상된 원자로에 투입된 탐사선은 방사성 잔해를 처리하는 데 성공했습니다. 그럼에도 불구하고, 로봇 친구들의 작은 도움을 받더라도 그곳의 정화 작업에는 수십 년이 걸릴 것으로 예상됩니다.
