[포항=뉴스핌] 이규하 기자 = 경상북도 포항 해안로에 위치한 지하 1층~지상 4층짜리 한국해양과학기술원(KIOST) 수중로봇복합실증센터 건물에 들어서자, 가로 35m·세로 20m 크기의 대형 수조가 한 눈에 펼쳐졌다.

수중로봇복합실증센터는 지난 2014년부터 2017년까지 경상북도와 포항시가 각각 85억원을 출자해 건립한 주요 시험설비시설이다.

이곳에는 국산기술로 완성한 수중건설로봇의 실증과 각종 테스트가 가능한 9.6m 수심의 대형 3차원 수조가 마련돼 있다. 3차원 수조 외에도 가로 20m·세로 5m, 6.2m 수심의 회류수조도 건물 내에 구축돼 있다.

특히 센터에는 최대유속 3.4노트의 조류발생장치와 장비를 들어 옮길 수 있는 호이스트(hoist), 3차원 유동장 측정이 가능한 수중 입자 영상 유속계, 실내 위치측정 시스템, 작업대차, 수중카메라, 수중구조물 등을 갖춰 눈길을 끌었다. 이른바 거대 실험장인 셈이다.

이날 수조 밑에서는 각각 1.5톤, 20톤, 30톤 무게의 수중건설로봇 3종 ‘우리(URI)’가 추진기를 가동, 작업 시연에 나섰다.

수중건설로봇 URI-T(사진 위쪽부터)·URI-L 모습 [출처=한국해양과학기술원(KIOST) 수중로봇복합실증센터]

우리-L(Underwater Robot, It′s light work class ROV)은 최대 작업수심 2500m에서 정밀 수중 환경조사와 수중 구조물 유지관리를 할 수 있는 경작업 기능을 갖추고 있다.

우리-T(Underwater Robot, It′s Trencher)는 해저 케이블 매설이나 수중구조물 설치작업이 가능한 중작업용이다. 우리-R(Underwater Robot, It′s Rocker)은 최대 작업수심 500m에서 단단한 해저 지반·암반의 케이블 매설 등의 중작업이 가능한 트랙기반이다.

국내 수중로봇 역사를 보면, 우리나라는 1990년대부터 개발돼 왔다. 수중로봇은 주로 심해를 탐사하거나 조사하는 초보적인 수준에 불과했다.

문제는 해양플랜트나 해상풍력 등 해양구조물의 수요가 증대되면서 깊은 수심의 원격무인잠수정이 필수적이었다. 선진국은 다양한 수중건설로봇을 개발해 수중 건설 현장에 투입하고 있지만, 우리나라는 해외 장비를 수입하거나 높은 임대가격을 지불, 사용해왔다.

이에 따라 해양수산부는 장고의 고심 끝에 지자체와 함께 814억8000만원을 투자, 수심 500m~2500m 해양 구조물 건설이 가능한 수중건설로봇 개발에 나섰다.

6년 만에 순수 우리기술의 수중건설로봇이 탄생한 배경이다.

수중건설로봇의 기술력은 단순한 수중건설에만 국한된 것이 아니다. 해양신산업 창출과 해양 4차 산업 혁명 등 미래의 해양 과학기술을 알리는 신호탄인 셈이다.

해저기지 [출처=한국해양과학기술원(KIOST)]

해양 과학기술의 무한함을 꿈꾸는 해양당국으로서는 해저케이블과 소구경 파이프라인 매설 작업만을 보는 것이 아니다. 바로 해저기지가 궁극적인 목표다.

13억 인구의 거대대륙 중국은 이미 지난 2013년부터 수심 2500m의 해저기지인 용궁(룽궁·龍宮) 건설을 목표한 바 있다. 지난해 4월에는 시진핑 중국 국가주석이 하이난성 산야 소재의 심해 연구기관을 방문한 후 베이징 중국과학원이 ‘인공지능(AI) 해저 무인기지 건설’을 발표했다.

올해 초 달 탐사선 ‘창어(嫦娥) 4호’로 위상을 높인 중국은 하늘 위로 화성 등 우주개척과 광활한 바다 속 해저기지 실현에 발을 디디고 있다.

가까운 일본도 SF 영화와 같은 해저도시 구상에 나선 것으로 알려졌다. 도쿄 앞 바다에 ‘바다 나사(Ocean Spirals)’로 불리는 260억 달러 규모의 수중도시 건설 구상이 대표적이다.

일본 정부는 사람이 탑승하지 않고 바다 속 정보를 수집할 수 있는 대형 수중 드론 계획도 세운 상태다.

우리나라도 해저기지 건설을 향한 가능성에 무게를 두고 있다. 주무부처인 해수부로서도 아직 구체적인 청사진을 내놓지 않고 있지만, 밑그림을 위한 해저기지 구상에는 부정하지 않는 모습이다.

사실상 해저기지 구상에 첫 기획연구를 한 곳도 수중건설로봇 상용화에 고삐를 죄고 있는 해수부 산하 KIOST다. KIOST 측은 “해저도시가 미래 등장할 가능성이 매우 크다고 보고 있다. 고갈되는 지구 자원의 문제를 해결하면서 인류 문명을 지속하기 위해서는 해양개발이 필수”라며 “지구의 70% 이상을 차지하는 광활한 바다가 삶의 터전으로 등장할 날이 머지않았다”고 예측한다.

URI-T 수심500m 실해역 테스트 [출처=한국해양과학기술원(KIOST)]

현재 구상 가능한 해저도시의 모습은 관광 및 레저용, 대규모 인원 거주용, 과학 연구용으로 볼 수 있다. 실례로 두바이의 하이드로폴리스 해저리조트, 남태평양 바누아투의 수중우체국, 몰디브 해중 레스토랑 등이 있다.

지난 2012년 한택희 KIOST 연구원이 제시한 해저기지 기획연구를 보면, 현실적인 목표 설정이 뚜렷하다. 수압을 견딜 수 있는 돔(또는 쉘) 형태의 구조물과 햇빛을 받기 위한 철골·유리소재의 고강도 신소재 적용을 제시하고 있다.

100개 가족이 거주할 해저 주거지에는 최소 1일 3000만Wh의 동력이 필요한 만큼 산소, 물, 에너지의 공급 장치도 거론했다. 지상으로 갈 때는 잠수정을 타거나 지상과 연결된 진공터널을 이용하는 방식도 담겨있다.

한택희 연구원은 “50명 미만이 거주하는 소규모 돔을 여러 개 지어 상호 연결하는 방식이 가장 실현 가능한 방법”이라며 “해저기지 건설을 위한 책임 목표 기술은 1단계와 2단계로 분류된다. 1단계 기술은 수심 50m에 건설할 수 있는 해저기지 구조체 기술, 또는 5인 이상 작업·연구이 상주할 수 있는 소규모 해저기지 구조체 기술로 이때 기본적인 에너지를 공급하고 생명유지 기술은 필수적으로 함께 연구해야한다”고 제언했다.

한 연구원은 이어 “2단계 목표 기술은 수심 200m 이상에 건설할 수 있는 해저 기지 구조체 기술 또는 50인 이상 작업·연구 인력이 상주할 수 있는 대규모 해저기지 구조체 기술”이라며 “이때 해저기지와 지상 간에 인력이 오가고 채굴한 광물을 운송할 수 있는 기술도 함께 연구할 필요가 있다”고 전한 바 있다.

장인성 KIOST수중건설로봇사업단장은 “수중건설로봇 3종을 순수 우리기술로 개발하면서 수중건설로봇 기술력 확보로 세계에 우리나라의 우수한 해양 과학기술을 알릴 수 있는 계기를 마련했다”며 “해양신산업 창출과 해양 4차 산업 혁명의 확대를 이끌어낼 것”이라고 설명했다.

해수부 관계자는 “사람이 직접 작업할 수 없는 심해 해저면에 무한한 가능성을 열어준 놀라운 진화”라며 “해저해양자원 개발의 중요성이 부각되는 시점에서 해저기지의 꿈은 현실이 될 것으로 본다. 현재로서 해저기지는 아직 구상만 하고 있는 단계”라고 말했다.

judi@newspim.com