vol.1「水中ドローン」とは

　水中ドローンは、実用化へと移行しつつある空中ドローンに4〜5年遅れる形で、いま本格的なビジネス活用が始まろうとしている。本稿では、水中ロボットのROV、AUVの分類から、水中ドローンの定義、役割、効果、ビジネス市場規模、現場の課題と今後の展望まで、2021年最新の「水中ドローンに関する基礎知識」をまとめて紹介する。建設、設備点検、調査、養殖、水難救助など水中における新たなビジネスのヒントになれば幸いだ。

水中ドローンとは

　水中ドローンとは、水中に潜水・潜航して自由に移動しながら撮影などの作業ができる水中ロボットの一種で、小型のROV（Remotely Operated Vehicle）を指すことが多い。日本でもここ2〜3年で、産業利活用が進んできた。期待されるのは、潜水士の代替やサポートだ。水中撮影はもちろん、水中構造物の点検、調査、工事、水難救助、水産業など、潜水業務はさまざまな産業で生じるが、人口減少による潜水士の人手不足と担い手不足は深刻だ。水中ドローンは、潜水士の負荷軽減や安全確保をはじめ、潜水業務コストの削減、取得データの有効活用などの導入メリットが注目されている。

ROV、AUVの分類と水中ドローンの定義

　水中ドローンを含む“水中ロボット”はさまざまあるが、特性に着目して、まず抑えておきたい呼称は「ROV」と「AUV」だ。いずれも無人潜水艇で、最大の違いはケーブルの有無。ROVとはケーブルを介して遠隔操縦を行う機体、AUVとはケーブルを持たず自律航行や自律制御により稼働する機体である。水中ドローンは一般的に、「小型のROV」と位置づけられている（2021年1月現在）。

　水中ドローンの定義は、インプレス総合研究所「水中ドローンビジネス調査報告書2021」によると、「深度数10〜100m程度の比較的浅い水域において有線で遠隔操作でき、重量10〜100kg程度まで、機体サイズ40〜100cm程度までのROV」。ROVの小型化、性能向上、低価格化によって産業利活用が進んできたため、今後はこうした機体を活用したさまざまな水中ビジネスが立ち上がると見込まれている。

水中ドローンの役割

　水中ドローンの役割は、大きく2つある。1つは、人間の目としての役割だ。例えば、水中ドローンにカメラを搭載すれば、水中映像や画像の撮影、リアルタイムでのデータ確認ができる。また、水中は深く潜るほど太陽光が届きにくく、水が濁っていれば何も見えない。水中ドローンなら、カメラにLEDライトを搭載して光量を上げたり、音波や赤外線を利用して構造物を検出するなどの手法もあるため、人間の身体能力を拡張した運用も可能となる。

　もう1つは、人間の手としての役割である。アームやマニピュレータを装備し、海水や堆積物などの採取や水中生物の捕獲に役立つ。しかし手の役割はまだ限定的で開発の余地は大きい。

水中ドローンの効果

　水中ドローンを導入することで期待される効果は、潜水士の負荷軽減や安全性向上、コストの削減、作業性の向上などである。特に、水中をただ見てくるだけなど簡易な潜水業務を水中ドローンで代替する場合や、水深40m以深、寒い季節や濁度の高い場所など、人間が潜ることが難しい一方で潜水業務の緊急性・必要性が高い場合は、水中ドローン導入の効果は際立つと考えられる。

　水中ドローン導入の効果は、利活用が進むにつれて、より具体的になってくると思われる。本連載では、活用事例ごとの有用性についても深く掘り下げていく予定だ。

水中ドローンと潜水士

　水中ドローンの導入に対する潜水士の反応はさまざまだ。水中ドローンに一部の業務をうまくスライドすることで、心身の負荷軽減を図る潜水士は増えているという。潜水士に業務委託する海洋土木工事や水産業の事業者にも、水中ドローンを積極的に活用する動きが見られる。

　しかし、「水中ドローンに自身の潜水業務を任せられるとは思えない」「仕事を奪われる」「潜水中に水中ドローンが一緒に潜航してくるのは怖い」といった否定的な意見も少なくない。水中ドローンと潜水士がうまく“協業”できる関わり方を模索することは、水中ドローンの実用化における鍵となりそうだ。

水中ドローンのビジネス市場規模

　インプレス総合研究所「水中ドローンビジネス調査報告書2021」によると、2020年度の日本国内の産業用水中ドローンの市場規模は20億円と推測されている。内訳はほぼ機体販売金額だ。機体単価は10万円後半から1000万円程度、販売台数は3,000台程度と見られている。水中ドローンを業務利用するために、カメラやセンサー、バッテリー、ケーブルなどをカスタマイズして販売されるケースもある。今後は用途特化型のニーズが高まると見られ、水中ドローンビジネス市場は2023年度、約2倍の38億円に急成長すると予測されている。

水中ドローン利活用が進む領域

　さまざまな産業で利活用が進みつつある水中ドローンだが、具体的にいくつかの領域を紹介したい。1つは、土木建築やインフラ維持管理だ。水中構造物の点検ニーズは、施設の老朽化を背景に上がり続けている。そして、水産業では沖合の定置網の破網調査、養殖場の維持管理での活用が始まっている。水難救助においても、どのような環境においても即時、何度でも潜航できる水中ドローンのポテンシャルは注目されている。

2021年最新、水中ドローンメーカー 一覧

　2021年1月現在、産業用途での利活用が進んでいる代表的な機体を開発しているメーカーと主力機体を紹介する。

FullDepth「DiveUnit300」（出所：FullDepth）

QYSEA「FIFISH V6 PLUS」（出所：セキド プレスリリース）

CHASING「CHASING M2」（出所：スペースワン プレスリリース）

Deep Trekker「DTG3 STARTER」（出所：Deep Trekker）

水中ドローンの課題

　水中ドローンは技術的にも環境的にも発展途上であり、業務活用においてはさまざまな課題がある。

（1）法規制が存在しない
　水中ドローン自体を対象とする法規制はない。ルールが存在しないため、ビジネス活用に積極的に取り組めない実情がある。

（2）電波
　水中では電波が使えないため、GPSによるポジショニングができない。このため位置情報の把握が難しい。

（3）光量
　水中に届く太陽光は少なく、機体を目視しながらの操縦はほとんどできない。

（4）濁度
　水中は濁っているため、カメラ映像を確認しながらの操縦や撮影が難しい。

（5）水力・潮力
　水中の水の流れは地上から予測しづらい。特に海では潮力がある。

（6）信頼性
　海水による錆や濁水による汚れなどは、水中ドローンについてまわる問題だ。

（7）動力
　ほとんどの機体がバッテリー交換式であり、1回の潜航における動力は限られる。

　さまざまな課題に対して、メーカー各社はもちろん、機体のカスタマイズを手がける事業者なども、例えば可視光カメラの代わりに音波の活用やAIを活用した濁り除去などの技術開発に取り組んでいる。また、故障に備えて保険サービスを提供する事業者、操縦スキルや知識など実運用における技能向上を目指してスクールを運営する事業者などが、多方面からソリューションを提供し始めている。

水中ドローンビジネス今後の展望

　水中ドローンビジネスは、まだ黎明期だ。しかし、水中作業の効率化や高度化に対するニーズは高く、将来的に水中ドローンは「なくてはならない存在」になるだろう。2020年11月から2021年3月にかけては、「海における次世代モビリティに関する産学官協議会」も開催されており、水中ドローンの利活用がさらに注目を集めそうだ。

　水中ドローンビジネスがより発展するためには、まずは「水中ドローンはどこでどう役立つのか」といった用途開発や、「どのような業務にはどのような機体性能が必要か」といった機体性能評価が進むことが必要だ。現状では、インフラ点検などにおいて国が公表している各種ガイドラインや点検マニュアルに「水中ドローン活用事例」が掲載されているほか、新技術情報提供システム（NETIS）には実証実験に用いた機体や結果などの具体的な報告が掲載されており、水中ドローンの活用事例に関する情報収集ではそちらを参照されるのも一手だ。本連載でも、産業や領域ごとに活用事例にフォーカスしたレポートを掲載していく予定だ。

　長期的な視点に立つと、脱炭素社会実現に向けた洋上風力発電の開発や、水素など次世代エネルギー関連インフラを港湾に整備する動きなど、インフラ設備開発、点検、保守における水中ドローンの利活用需要は右肩上がりに伸びると見られる。乱獲や水温上昇を受けて水産資源の保護が叫ばれているが、日本は海洋国家であり水産加工品の輸出を促進する方向で政策も動いている。水産業では水中ドローンの活用によって業務生産性向上、持続可能性向上、商品の付加価値向上を図ることも期待される。このような実情を踏まえると、次世代への“水中教育”も喫緊の課題といえるのではないだろうか。

　水中にはさまざまなビジネスチャンスが潜んでいる。水中ドローンを活用した新規事業開発やソリューション開発、また若手や次世代育成への挑戦者を応援するべく、本連載では水中に関連するさまざまな最新情報を、第一人者への取材や現場レポートなども交えてお届けしていく。