震災対応ロボットシステム海外の取組について～震災対応ロボティクス・シンポジウム～

平成２３年９月６日（火）

財団法人 製造科学技術センター
調査研究部 間野 隆久

調査の背景平成１１年（１９９９年）９月、茨城県の東海村ウラン加工施設で発生した臨界事故は、高放射線から人を防護できる装備がなかったため、現場施設への接近が阻まれ災害状況の把握と災害処理等の作業の遅れ及び実際に臨界停止に当たった作業員が相当の被ばくを受けた。
このため、通商産業省工業技術院（現：経済産業省）は、防災関係者がサイト内の防災活動を的確、かつ安全に行うことができるよう、放射線防御等に必要な整備等を備えるための技術開発を行うこととした。
予算措置としては、平成１１年度第二次補正予算（電源特別会計）の原子力防災支援システム開発費補助金３０億円（開発最終費用：約２９億円）充てることとし、補助金は、（財）製造科学技術センターに交付され、同センターが実施主体となって開発を進めることになった。開発期間は、約１年間（平成１２年１月～平成１３年３月）。

問題点・早急に実用化できるシステムの必要性から補正予算対応（開発より実用化）
・様々な想定が事象（事故）が想定されるので移動・情報収集・作業機能の充実
・マルチなロボットは技術的に難しく、各種タスク達成の複数ロボットの協調が必要
・事故発生から現場までの到達、稼動開始するまでの時間短縮
・・・・・等々
過去当件を含め、日本での取組実態が無いので、海外での実用化実例を欧米の原子力機関、軍、企業等を中心に調査
原子力設備事故対策等機能を有する組織として、仏： Groupe Intra (Groupe d‘INTervention
Robotisee sur Accident)、独： KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)が、運用、技術面でも確立しているため、両組織を参照

原子力関連（臨界）事故年表（一部抜粋）
１９４５年
１９４６年
１９５７年
１９５７年
１９５８年
１９６１年
１９６３年
１９６４年
１９６６年
１９７７年

8月21日
5月21日
9月29日
10月10日
10月15日
1月 3日
10月
6月24日
10月 5日
秋

１９７８年
１９７９年
１９８３年
１９８６年
１９８８年

11月2日
3月28日
9月23日
4月26日
7月12日

レベル3
レベル５

１９８９年
１９９０年
１９９１年
１９９１年
１９９７年
１９９９年
１９９９年
２００３年
２００４年
２００８年
２０１０年

1月 1日
9月 9日
2月 9日
4月 4日
3月11日
6月18日
9月30日
4月10日

レベル２
レベル２
レベル２
レベル２
レベル３
ﾚﾍﾞﾙ1-3
レベル４
レベル３
レベル１

7月７日
3月11日

レベル６
レベル５
レベル４
レベル４

レベル７

レベル７

ロスアラモス国立研究所（米） プルトニウム臨界事故（死亡者１名）
ロスアラモス国立研究所（米） プルトニウム臨界事故（死亡者１名）
ウラル核惨事 1976年発覚
ウィンズケイル原子力工場火災事故（英）ボリス・キドリッチ核科学研究所（ﾕｰｺﾞｽﾗﾋﾞｱ） 重水炉臨界事故（死亡者１名、負傷者５名）
ＳＬ－１事故（米アイダホフォールズ海軍施設）
サン・ローラン・デ・ゾー原子炉燃料溶融事故（仏）核燃料再処理工場（米：ﾛｰﾄﾞｱｲﾗﾝﾄﾞ州ｳｯﾄﾞﾘﾊﾞｰｼﾞｬﾝｸｼｮﾝ）臨界事故（死亡者１名）
エンリコ・フェルミ１号（高速増殖炉試験炉）事故（米：デトロイト）
KHG核防災会社（独）設立
東京電力福島第一原子力発電所３号機臨界事故 2007年3月22日発覚
スリーマイル島原子力発電所事故
コンスティテュエンテス原子力研究センター（アルゼンチン）臨界事故（死亡者１名、被爆者２名）
チェリノブイリ原子力発電所４号機事故（ウクライナ共和国）
グループアントラ（仏）設立
東京電力福島第二原子力発電所３号機事故
東京電力福島第一原子力発電所３号機事故
関西電力美浜発電所２号機事故
中部電力浜岡原子力発電所３号機事故
動力炉・核燃料開発事業団東海再処理アスファルト固化施設火災爆発事故
北陸電力志賀原子力発電所臨界事故 2007年3月15日発覚
ＪＣＯ核燃料加工施設臨界事故 （死亡者２名）
ハンガリー燃料損傷
関西電力美浜発電所３号機・２次冷却水配管上記噴出トリカスタン原子力発電所事故
東京電力福島第１原子力発電所事故

1945年以降、少なくとも２１人が臨界事故で死亡している。（内訳：７人（米）、１０人（露）、２人（日）、１名（アルゼンチン）、１名（ユーゴスラビア））

Groupe Intra (Groupe d‘INTervention Robotisee sur Accident)
設立
１９８８年７月１２日（１０年間、その後更新２０１３年まで）
設立メンバー ＥＤＦ（ Électricité de France）：フランス電力公社
ＣＥＡ（ Commissariat à l’énergie atomique）：フランス原子力庁
ＣＯＧＥＭＡ（ Compagnie Générale des Matières
Nucléaires ）：原子燃料公社（現在は、 AREVA（原子力産業複合企業：株式：株主仏政府９９％）１９８８年～１９９５年 ＣＥＡサイト（ Fontenay aux Roses：フォントネーオー
所在地ローゼズ）

１９９５年７月１日～ EDFシノン原子力発電所内(Avoine：ヴォワンヌ)
出資比率

ＥＤＦ
ＣＥＡ
AREVA

５０．０％
３７．５％
１２．５％

Groupe Intra (Groupe d‘INTervention Robotisee sur Accident)
組織概要

フランス オルドナンス法令67-821で規定される資本金のない経済権益グループ
グループ全員からなる総会、管理委員会、技術委員会、運用チームから構成され、予算はＣＥＡ、ＣＯＧＥＭＡが提案を行い、監査はＥＤＦが担当。

ミッション

原子力関連設備の事故が起こったとき、人の代わりに行える作業（機器や設備、遠隔制御等）を以下の項目等で実施
・状況把握・機器の状況把握
・モニタリング機能
・特定作業（バルブ等の開閉等）
・除染等作業（土木関係）・・・・・・・等々

体制

スタッフは約２０名で構成、その大半はメンバー会社より派遣。
有事の際には、１時間以内に動員可能な人材をメンバー会社内で確保
また、機器の輸送や人員輸送、メンテナンス等機器導入関連会社と連携をとれるようにしている。

Groupe Intra (Groupe d‘INTervention Robotisee sur Accident)
出動決定手順：原子力事故が発生した場合、INTRAが取る具体的手段は、下記で決定される①IPSN(原子力安全防護委員会)、EDF、CEA、COGEMAが事故内容の検討② EDF、CEA、COGEMA、INTRAが具体的措置の決定③INTRAとその下請けメーカーが使用ロボット・機材の決定④ INTRAが全体の実施計画を決定Groupe Intra (Groupe d‘INTervention Robotisee sur Accident)
出動体制

有事において、フランス国内２４時間以内に対応可能。

事故発生１時間以内の対応

・ＧＩ内に国家危機センターメンバーが在籍
・国家機関（防衛とセキュリティ担当）
・援助提携の企業との即時協調
出動チーム構成（２４時間以内）：リーダー×１
名、コーディネーター×２名、メンテナンスオフィ
サー×１名、バックアップ×１名、ロボットオペ
レーター×５名等 計 約１０名（旧：約２０名）

事故発生３時間以内の対応

・移動手段の確保（トレーラーやドライバー）
・人員輸送手段確保

事故発生５時間以内の対応

・チーム構成、出動準備完了

事故発生２４時間以内の対応 ・事故現場において、最初のミッション実行開始
事故発生７２時間以内の対応 ・事故状況により、初動出動以外の機材や人員等の第２次投入
注：グループアントラとKHG（ドイツ：後述）は共同・協調関係の体制強化に取組んでいる

Groupe Intra (Groupe d‘INTervention Robotisee sur Accident)
出動事例（Ｃａｓｅ１）
Ｐｈａｓｅ１
事故発生、国の危機センターからＧＩへ連絡。その時のリーダー（ＲＩ）はコールを確認し、スタッフを動員。と同時に機器等出動準備。
Ｐｈａｓｅ２
出動準備が整い次第出発。その旨ＰＣＭ（モバイルコマンドポス
ト）へ連絡
Ｐｈａｓｅ３
ＧＩのゼネラルマネージャーか通信担当者より長官へ連絡
Ｐｈａｓｅ４
チームが現場に到着、機材準備と共にＰＣＭよりミッション指令を受け取る。
出動事例（Ｃａｓｅ２）
Ｐｈａｓｅ１
事故発生、内務省より連絡。ＲＩは当件をＧＩゼネラルマネージャーに通知、スタッフを動員。と同時に機器等出動準備。
Ｐｈａｓｅ２
出動準備が整い次第出発。その旨ＰＣＯ（運用コマンドポスト）へ連絡
Ｐｈａｓｅ３
ＧＩのゼネラルマネージャーか自治地区の長へ連絡
Ｐｈａｓｅ４

チームが現場に到着、機材準備と共にＰＣＯよりミッション指令を受け取る。
当該検証事例が多数有り、必要に応じて国、地方の訓練で実践を行っている。

Groupe Intra (Groupe d‘INTervention Robotisee sur Accident)
設備
・ＨＥＲＩＮＵＣ
・屋内対応ロボット

ヘリコプター内に電子機器とガンマ光子検出器システムを搭載。大規模な汚染地域のガンマ線のマッピングが可能。
ＥＯＬＥ（ＲＥＭＯＴＥＣ（米））、エロス（ＣＥＡ（CYBERNETIX （仏）人が立ち入れない地域のモニタリングや軽作業等を行う。
技術的なポイントは、障害物の乗り越え、ドアの開閉、階段の昇降。ミッションは、線量元の特定、リモート検査、周囲環境状態把握、廃棄物回収、特定の操作：オペレーティングバ
ルブ、スイッチ。。。

・屋外対応ロボットVERI II B,ERASE,ERELT,ERELH
構成はクローラーが主体。また、ガンマ線検出、カメ
ラ 、温度センサーを搭載。また、無線操作、情報収集が可能。マシンは、一般的に3つのサブシステムで構
成：ロボット、コックピット、中継の手段

・建設機器ロボット

EBENNE,EPULL,EPELL,EPPB
GIでは、汚染物処分で建設機器等を保持している。基本的には建機から開発され、リモート制御、または車両のキャビンを指揮所と使用し、強力な照明を装備し、昼夜作業が可能。

・ロジスティクス

完全自立で効果的な任務を遂行するために、ロジスティクス観点での設備を保有している。例えば、モバイルコントロール設備、モバイル汚染除去および無線の保護装置、人員輸送やケータリン
グ、車両の輸送用機器等々

組織の参照URL：http://www.groupe-intra.com/

KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)設立
１９７７年秋設立目的 ドイツでは、原子力施設事業者は放射線防護条例第３８条により、異常事象の後、施設を安定させ、原因を分析し、異常事象の結果を除去するための、技術上及び人員上の準備をしておくことが義務づけられている。
防災のｶﾀｽﾄﾛﾌｨｰ（防災）防止
原子力施設内の緊急時防止
考え方
法的基礎

州法

放射線防護条例

責任

州のｶﾀｽﾄﾛﾌｨｰ防止官庁

施設運転者

防止目標

国民の保護

異常事象の危険及びその結果の除去

ｶﾀｽﾄﾛﾌｨｰ（防災）防止

事業内の緊急時防止

出動指揮

郡長、行政区長官

時間交替制勤務の該当時の管理者、業務管理者、経営陣

出動参謀

様々な専門的サービス及び核技術施設の代表

様々な専門領域の部長、施設製造者、監督官庁

出動部隊

警察、消防署、赤十字、THW（災害救助会）etc,

事業内の出動部隊、核技術救助
サービス（有）：KHG

防災組織

KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)設立メンバー 電力・核燃燃料サイクル関連会社や大規模研究所の共同出資で設立された企業
１０年前

現

在

共同出資者 ○エネルギー供給企業
７７．０％
８７．６％
及び出資比率 （原子力発電）○燃料サイクル関連企業等
１６．４％
５．８％
（MOX加工、燃料中間貯蔵、再処理施設）○大規模研究所
６．６％
６．６％（FZK（カールスルーエ研究センター：旧原子力研究所、KFA（原子力研究施設ユーリッヒ）、GKSS（旧：造船及び船舶運行における原子力利用協会）、MHI（ハーン・マイトナー研究所）、VTKA（ロッセンドルフ研究所）etc,
加入企業

核技術施設 ４３件、その他様々な第３者利用可能

所在地

Am Schröcker Tor 76344 Eggenstein-Leopoldshafen（カールスルーエ近郊地域）

KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)
株主構造

KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)
組織概要

・原子力施設の内側と外側の放射線測定
・職員の放射線防護の監視（特に運用スタッフ）
・遠隔制御マニピュレータの車両を使用して、最大局所線量率場
所特定と放射性物質の排除・人員、設備及び閉じた領域の除染・モバイル機器で廃棄物の空気をフィルタリング
・低レベル放射性廃棄物の水の収集・運用担当者の防護服や呼吸装置体制●本社員 ２４名で構成
出動と訓練のための追加人員（スタッフ）●KHGで訓練されるサービス会社からの外部人員 １４０名
スタンバイ人員●本社員
警報発令後１時間以内に５名●外部人員 ２時間以内に９名●外部人員 ８時間以内に６０名●外部人員 ２４時間以内に６０名

KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)
ミッション・出動スタッフを防護服と呼吸防護で装備する・スタッフ（特に出動スタッフ）の放射線防護監視（モニタリング）・原子力施設の内側と外側の放射線防護測定
・放射線物質の収容及びリモコン操作車を用いての放射線量の高いところでの検査と作業・スタッフ、機器、空間のデコンタミネーション（汚染除去）
・可動式設備を用いての廃棄濾過
・低レベル放射性廃水の引き取り

輸送体制

本社員が到着後、約２時間の準備。設備は自己所有のトラックで現場に向かう。

課題

異常事象後の施設内で用いる特別機器及び施設周辺の被害を調査する特別機器を調達し、これらの機器の出動態勢を整えておくこと、そして、スタッフにこれらの機器の使用方法を習熟させることである。

KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)
設備
・可動式出動センター
KHGと事業者出動センター間のコミュニケーション。指揮車
・滞在用／着替え用ｺﾝﾃﾅ 出動スタッフの居住スペース
放射能測定試験室。各種解析も可能
・放射能測定コンテナ
・放射線測定車
敷地内の放射線測定、サンプリング。４輪駆動車３台
・高放射線量測定ｼｽﾃﾑ 非常に高い放射線量や局所的広報車線測定を行う
ルーチンワークの放射線測定を行う測定各装置
・スタンダード測定記
呼吸器等充填やメンテナンスを行うコンテナ
・呼吸防護コンテナ
・除染機器
高圧クリーナーや床面クリーナー等各種機器

KHG (Kerntechnische Hilfsdienst GmbH)
設備
・可動式濾過設備汚染された作業領域の廃棄のための可動式濾過装置
各種装置類を再稼働させるための除戦闘を行う機器
・可動式除染設備
ケーブル制御の除染機、高放射線地域で活用
・洗浄機アルファ
・洗浄用ﾃﾝﾄ及びｼｬﾜｰ
管理領域での異なる作業に際しての放射能汚染を防ぐ・ﾊﾟｰｿﾅﾙ除染ｺﾝﾃﾅ
除染処置室を完備し、汚染作業衣等の除染も行う
液体状の低レベル放射線廃棄物の輸送用コンテナ
・タンク・コンテナ
汚染土壌撤去や放射性物質の収容、遮蔽ｳｫｰﾙの設営等
・遠隔操作ｷｬﾀﾋﾟﾗｰﾌﾞﾙﾄﾞｰｻﾞｰ・ｹｰﾌﾞﾙ操作ﾏﾆｭﾋﾟﾚｰﾀｰMF3 ｹｰﾌﾞﾙ遠隔制御ﾛﾎﾞｯﾄ階段の昇降、軽作業が実現
・ｹｰﾌﾞﾙ操作ﾏﾆｭﾋﾟﾚｰﾀｰMF4 ｹｰﾌﾞﾙ遠隔制御ﾛﾎﾞｯﾄ階段の昇降、軽作業が実現
・無線操作ﾏﾆｭﾋﾟﾚｰﾀｰMF6 無線遠隔制御ﾛﾎﾞｯﾄ階段の昇降、軽作業が実現
・無線操作ﾏﾆｭﾋﾟﾚｰﾀｰSMF&LMF 遠隔制御ﾛﾎﾞｯﾄ階段の昇降、各種作業が実現

組織の参照URL：http://www.khgmbh.de/wDeutsch/index.php

まとめ●欧州の取組
仏と独では多少背景や考え方に違いはあるものの人が作業できない、又は危険である場所では人ではなく、機械、設備を活用することが前提になっている。ただ、両組織が緊急出動した実績はほとんど無い。
●耐放射線性の部品の開発（コントローラ等）
電子機器の耐放射線に関しては、RAMやフラッシュメモリーが問題であり、これを遮蔽するだけでかなり高い性能が得られると強調。（CEAの考え方：実際にはCPUチップ全体を遮蔽）なお、回路の冗長化やMOS型でないバイポーラ型チップなどは、CEAで当時研究は行っていた。当時、CEAで開発した電子部品の耐放射線性向上技術を使って製作したコントローラやアンプが製品化されていた。（10kGyの耐放射線性を保障）●大事な観点欧州では、下記４つの観点で実用化されていた。
１．技術力（技術ポテンシャル）
２．実践力（訓練等使って見ることによる試行錯誤開発）
３．運用力（メンテナンスや操作教育等組織、運用面）
４．決断力（異常時に出動等の決断の明確化、マニュアル化）