물을 뿜으며 날아가는 소방 호스로 화재 진압한다 [와우! 과학]

매캐한 연기와 불길이 치솟는 화재 현장은 보호 장비를 지닌 소방관에게도 매우 위험한 장소다. 따라서 소방관 진입 전에 내부 상태를 확인하고 가능하다면 화재 진압도 도울 수 있는 소방 로봇 연구가 활발하게 진행 중이다.

다만 1초가 급한 화재 현장에서 신속하게 건물 내부로 진입해 화재를 진압할 수 있는 로봇 개발은 쉽지 않은 과제다. 바퀴나 무한궤도로 움직이는 로봇의 경우 각종 장애물이 있는 화재 건물 내부를 수색하는데 한계가 있고 드론의 경우 열에 취약할 뿐 아니라 크기가 작아 소화기나 물을 탑재해 화재를 진화하기 어렵다는 단점이 있다.

일본 아키타 현립 대학 연구팀은 좀 더 급진적인 아이디어를 선보였다. 이들은 소방 호스를 지닌 로봇이 아니라 아예 소방 호스 자체를 드론처럼 날 수 있게 만들었다. 초당 6.6리터의 물을 뿜을 수 있는 워터 펌프를 이용해 네 방향으로 물을 분사하면 공중에 호스와 펌프 유닛을 날릴 수 있다는데 착안한 것이다.

사실 강력한 워터젯 펌프를 이용한 워터젯 플라이보드처럼 충분한 수압만 있으면 사람도 워터 펌프의 힘으로 하늘을 날 수 있다. 따라서 소방용 펌프의 힘으로 이보다 가벼운 소방 호스를 날리지 못할 이유가 없는 것이다. 다만 정확히 목표한 장소로 들어가 목표를 향해 물을 분사하고 화재를 진압할 수 있는지가 관건이다. 연구팀은 우선 두 개의 펌프 유닛을 지닌 4m 길이의 프로토타입 로봇을 만들어 플라잉 드래곤이라고 명명했다. 플라잉 드래곤 머리 부분에는 일반 카메라와 열화상 카메라, 센서가 장착되어 있어 연기가 자욱한 내부 환경에서도 건물 내부를 확인할 수 있다. 최대 비행 높이는 2m 정도다.

모의 화재 진압 훈련에서 플라잉 드래곤 프로토타입은 카메라로 화재 현장을 확인하고 그 위에서 물을 분사해 불길을 잡는 훈련을 시행했다. 많은 양의 물 때문에 카메라의 화질은 좋지 않지만, 소방관 대신 건물 내부로 들어가 내부를 수색하고 화재를 초기 진압할 수 있는 가능성을 보여준 셈이다. 다만 실제 화재 현장에서 쓰기에는 길이가 너무 짧은 편이어서 길이를 더 늘리고 물 분사량도 높이는 후속 연구가 필요하다.

화재 현장에서 소중한 인명을 구하는 것만큼 중요한 일이 소방관의 안전을 지키는 일이다. 당장에 성과를 거두기 힘들다고 해도 사람을 대신할 소방 로봇과 드론의 개발이 꾸준히 진행되어야 할 것이다.　

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com