전력·약품 없이 햇빛만으로 녹조 제거…KIST, 자율 수상로봇 세계 최초 개발

강이나 호수에 배를 띄워 사람이 직접 약품을 뿌리던 녹조 제거 작업을, 전력 공급이나 약품 운반 없이 햇빛만으로 해내는 로봇이 나왔다. 국내 연구진이 개발한 이 로봇은 실제 연못 시험에서 상용 과산화수소보다 최대 1760배 빠른 녹조 제거 속도를 보였다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 오상록)은 청정에너지연구센터 오형석 박사 연구팀이 초물성전도소재연구센터 김남동 박사 연구팀, 극한물성소재연구센터 조혜성 박사 연구팀과 공동으로 무전원 자율 방제 수상 로봇을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

매년 여름 강과 호수에서는 녹조가 대규모로 발생해 수질 관리에 어려움을 겪는다. 녹조는 악취를 유발하고 수중 산소를 감소시켜 어류 폐사의 원인이 되며, 독성 물질을 만들어 상수원 수질 안전에도 영향을 줄 수 있다.

태양광과 촉매로 현장에서 즉석 합성

연구팀이 개발한 로봇은 태양광 패널과 코발트 단일원자 촉매 시스템을 결합해, 공기 중 산소와 물만으로 녹조 제거에 쓰이는 과산화수소를 현장에서 즉시 합성한다. 낮 동안 태양광으로 충전한 전력을 이용해 밤낮 구분 없이 자율적으로 운항할 수 있다. KIST 내 실제 연못에서 진행한 시험 운행에서는 상용 과산화수소를 사용했을 때보다 녹조 제거 속도가 최대 1760배 향상된 것으로 나타났다.

기존에는 작업자가 배를 타고 직접 약품을 살포하는 방식이 주로 쓰였는데, 많은 비용과 인력이 필요했고 약품에 섞인 안정제가 오히려 제거 효율을 떨어뜨리는 문제가 있었다. 반면 이번 로봇은 외부 전력 공급과 약품 운반이 필요 없어 운송 비용과 누출 위험을 줄일 수 있고, 전력 인프라가 부족한 저수지나 댐에서도 활용할 수 있다.

연구팀은 장치 규모를 키워 강과 대형 상수원으로 적용 범위를 넓히고, 기술을 고도화해 다양한 수질 관리 현장에 적용할 수 있도록 친환경 수질 관리 기술의 실용화를 앞당길 계획이라고 밝혔다.

자료: KIST