바이든 미 대통령은 Build Back Better 계획을 수립하고 기술 개발 및 고용을 늘리기 위해 청정 에너지 부문에 2조 달러를 할당했다. 결과적으로 환경 과학자와 엔지니어들이 로봇과 재생 에너지 장치를 결합하여 효율성과 접근성 향상에 매진하고 있다.

로봇이 신재생 에너지 시스템 설치 및 유지 관리 비용을 줄여 청정 에너지의 종합적인 경제성을 높일 수 있다. 더욱이 시스템의 효율성 수준을 높이고 적절한 전기 공급을 유지할 수 있다. 신재생 에너지 시스템의 비용 효율성과 전력 생산량을 개선하면 미국이 탄소 중립 목표를 달성하는 데 도움이 될 것으로 보인다.

1. 드론과 풍력 터빈

오늘날 우리는 드론이 바캉스지역에서 상공을 비행하며 촬영한 독특한 영상을 보고 있다. 아마존의 CEO인 제프 베조스(Jeff Bezos)는 심지어 드론으로 패키지 배송 서비스 계획을 세웠다. 또한, 무인 항공기(UAV)는 풍력 발전 단지 유지 관리에 활용하여 효율성과 감시활동을 높일 수 있다.

풍력 터빈 기능을 방해하는 것 중 하나가 얼음이다. 추운 계절에 동결 현상은 신재생 에너지 장치의 효율을 80%까지 감소시키게 된다. 다행히 연구자들이 무인항공기(UAV)를 사용하여 지속 가능한 솔루션을 찾았다.

Latvian Aerones에서 개발한 드론은 36개의 프로펠러를 사용하여 제빙제를 운반하여 뿌린다. 극한의 영하 온도에서도 터빈 효율을 유지할 수 있다. 로봇으로 지면에서 장치를 제어할 수 있어 작업의 안전성도 높아진다.

2. 로봇과 태양광 발전소

친환경에 대한 소비자들의 요구가 증가함에 따라 주거용 및 상업용 태양광 시스템 관련 매출도 증가하고 있다. 설치 및 투자 요청이 많아져 신재생 에너지 회사는 소비자들의 요구를 충족시키기 위해 외부 지원을 받아야 하는 현실이다. 로봇은 효율성과 조직을 혁신하고 사업의 확장을 촉진할 수 있다.

태양광 패널 시스템은 비용이 많이 드는 투자이며 최적의 보안이 요구된다. 태양광 발전소는 때때로 절도와 동물의 간섭을 받아 막대한 피해를 입기도 한다. 환경 과학자와 엔지니어들이 에너지 생산이 중단될 수도 있는 발전소를 보호하기 위한 보안 로봇을 개발하였다.

SMProbotics는 태양광 발전소에서 움직임을 감지하는 자율 보안 장치를 개발하였다. Wi-Fi를 통해 현장에서 멀리 떨어져 있는 전문가에게 실시간으로 영상을 보내게 된다. 시스템은 태양광발전소의 승인된 작업자와 침입자를 구별할 수 있다.

3. 태양광 발전소 레이아웃 드론

태양광 발전소에서 로봇의 또 다른 용도는 레이아웃 드론이다. 시간 경과에 따른 날씨 요소와 발전은 기술을 변화시킨다. 변경을 통해 시스템 기능을 유지 관리하기는 어렵다.

Raptor Maps는 드론을 사용하여 구조적으로 결함이 있는지 태양광 발전소를 스캔한다. 드론은 이미지를 분석하고 문제를 식별하는 컴퓨터 시스템으로 데이터를 다시 중계한다. 그러면 전문가들이 시스템에 패널 교체 또는 구조를 바꾸거나 조정이 필요한지 그 여부를 분석하게 된다.

4. 해상 풍력과 해저 로봇

해상 풍력 터빈은 해저 내의 구조적인 안정성에 의존하지 않을 수 없다. 기초가 손상되면 심각한 성능 저하가 발생할 수 있다. 다행히 전문가들이 터빈 플랫폼용 해저 로봇을 개발했다.

해상 풍력 터빈 개발이 확대됨에 따라 수중 모니터링은 필수적이다. 이 장치는 기본적인 손상을 검사하고 수리할 수 있다. 사람과 달리 로봇은 시간의 흐름에 따라 구조적 변화를 추적하면서 물 속에 무기한 남아 있을 수 있다.

또한 기후 변화로 수중 로봇에 대한 업계의 요구가 증가되고 있다. 해수면 상승과 열대성 폭풍의 빈도 증가는 해상 풍력터빈 효율에 위험을 초래한다. 해저 로봇은 폭풍우 후 수중 유지 보수 관리 및 사전 예방 조치를 수행한다.

5. 수력발전소와 댐 안전 로봇

미국은 연간 2,910억 kw에 달하는 전력 중 수력 발전으로 7.3%를 공급한다. 바이든 대통령은 청정 에너지 소싱을 늘리고 화석 연료 기반 전기 에너지 의존도 삭감을 희망하고 있다. 수력 발전 산업의 확장은 이 목표를 달성하는데 기여할 수 있다.

로봇은 수력발전 전문가들의 업무 효율성을 높이고 설비 손상을 예방하거나 수리할 수 있는 정교한 이미징 데이터를 수집하는 역할을 한다. 댐이 가두고 있는 물은 탁하거나 잔해가 많이 널려 있어 대부분 가시성을 제한한다. 로봇은 가시성이 전혀 없는 수중에서도 기능을 발휘하여 다양한 구조적 문제를 검사하며, 댐 시설의 기초 균열과 파편 장애물을 식별할 수 있다. 또한 위험한 수로에서 부유물을 제거하는데 활용할 수 있어 작업자들의 안전에 큰 도움이 된다. 전문가들은 실시간으로 이미지에 억세스하여 육지에서 유지 보수 업무관리를 수행하므로 업무 수행상 발생할 수 있는 신체적 위험을 줄일 수 있다.

자율 로봇의 미래

현재 로봇은 실내의 온도를 제어하고 도로의 위험 요소를 식별해 주는 등 우리 생활의 다양한 측면에서 활약하고 있다. 신재생 에너지 산업에 로봇의 자율적 자동화 기술을 추가하면 효율성이 크게 향상되고 청정 에너지 사용을 확대할 수 있다. 신재생 에너지와 로봇 기술이 첨단화됨에 따라 국가 탄소 중립 달성을 목표로 제로 에미션 에너지 그리드를 개발할 수 있다.

출처 : altenergymag​