Development of Surface Robot for Floating Debris Removal

Abstract Recently, many waste is getting into the ocean because of natural disasters and trash of illegality. These de-stroy the marine ecosystem and the great views around the ocean. Many methods are used for the removal of the waste in the ocean and one of the main waste forms is floating debris. In order to remove the waste,the nets are mostly used and the ships are recently used. However, many problems are occurred due to lownumber of people and techniques in the ship-based removal. To solve this problem, a surface robot for floating debris removal is developed. To verify the performance of the developed robot, tests of surge, yaw, and floating debris removal are executed. The test results show the possibility of real applications and the need for additional studies.Key Words : Floating Debris, Waste Removal, Surface RobotReceived: Feb. 12, 2015Revised : Apr. 1, 2015Accepted: Apr. 16, 2015 † Corresponding authorhyunskim@tu.ac.kr 1. 서 론 최근에는 기상이변의 주요 원인이 되는 탄소배출의 증가로 인하여 태풍, 해일 등의 자연재해가 빈번하게 일어나고 있으며[1], 그 결과로 인하여 강 및 호수 등으로 각종 자재 및 쓰레기 등의 폐기물이 유입되고 있다. 또한 다양한 형태의 무단투기에 의한 해양 폐기물도 급증하고 있다. 이들은 해양생태계의 어족자원 감소와 해양 먹거리의 위생문제를 유발할 뿐만 아니라, 관광지 미관 훼손과 안전성 문제도 유발하고 있다. 이를 통해서 해양 폐기물이 다양한 해양 자원 및 환경에 미치는 영향 및 그 심각성을 알 수 있다.해양 폐기물의 해양환경 오염에 대한 대책으로서 해양 폐기물을 수거하는 작업이 지속적으로 진행되고 있으며, 연평균 약 3만 톤 이상의 폐기물이 수거되고 있다. 주로 수거되는 폐기물은 해상에 부유하는 폐기물로 플라스틱류가 절반 이상을 차지하고 있으며[2-3], 부유물 수거방법에는 그물을 포한한 여러 가지 방법이 적용되고 있다.선박을 이용한 대표적 부유물 수거방법인 청항선은 필터벨트(filter belt) 시스템을 활용하여 수면 위의 각종 폐기물 및 오염물을 제거하는 기능을 보유하고 있는데, 평상시에는 해당 해역에 투입되어 폐기물의 수거작업을 수행하며 기름 유출 등의 사고시에는 오염물을 수거한다. 그런데, 청항선과 같은 부유물 수거용 선박들은 선체 폭 만큼으로 수거 반경이 제한되는 단점으로 인하여 여러 방면으로 분포되어 있는 부유물을 수거하는 과정에서