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防爆ドローンは可燃性ガス等の爆発危険区域でも安全に飛行・点検できる産業用ドローンです。本記事では基礎知識から導入メリット、最新の開発動向まで網羅して解説します。

要約

• 防爆ドローンの定義：電気火花や熱、衝突時の衝撃火花による着火を防ぐ特別仕様の機体

• 導入のメリット：石油コンビナートや化学プラント等の稼働を止めずに、安全かつ低コストで高精度な至近距離点検が可能

• 開発の最新動向：産総研やLiberaware等のメーカーによる実証実験や軽量化への取り組みが加速中

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防爆ドローンの開発はどれくらい進んでいる？プラント点検の可能性は？

防爆ドローンとは？基礎知識と開発の背景

防爆ドローンとは、可燃性ガスや引火性の蒸気が存在する「爆発危険区域（防爆エリア）」でも安全に飛行できるよう設計された、特別な産業用ドローンです。

通常のドローンは、電気回路の火花、モーターの熱、衝突時の衝撃火花などが着火源となり、爆発を引き起こすリスクがあります。そのため、従来の石油コンビナート、化学プラント、火力発電所といった現場では、危険エリア内へのドローンの立ち入りが制限されていました。

しかし、少子高齢化に伴うプラント熟練技術者の減少や、保安業務の高度化（スマート保安）へのニーズが高まる中、経済産業省が「防爆ドローンの要件に関するガイドライン」を取りまとめるなど、危険区域の点検を自動化・効率化するための防爆ドローンの開発と実用化が急ピッチで進められています。

防爆エリアにおけるドローン活用の主な課題

防爆エリアでドローンを本格運用するためには、従来の防爆機器にはないドローン特有の技術的課題をクリアする必要があります。

• 機体重量の増加と航続時間の短縮 電気部品やバッテリーを強固な「耐圧防爆容器」などに格納する必要があるため、機体重量が著しく増加します。経済産業省の検討資料に示された試算例では、総重量が約34kgに達するケースもあり、これに伴い想定巡航時間が大幅に制限される（数分程度など）といった航続時間の短縮が最大の壁となっています。

• 衝突・落下時の衝撃火花リスク ドローンが設備に衝突、あるいは落下した際、プロペラやフレームの金属同士が接触して火花（衝撃火花）が発生する恐れがあります。特に軽量化のために多用されるアルミニウムは着火リスクが高いため、直接的な金属接触を防ぐ先進素材の採用や、機体をカゴ状のフレームで保護する対策が求められます。

• プラント特有の電磁波外乱 プラント施設内は鉄などの磁性体（構造物）が密集しているため、地磁気センサーに依存する通常のドローンは方位検知に異常をきたすリスクがあります。方位検知を地磁気センサーに頼らない仕組みや、GPSが不安定な場所でも自律飛行できる高度な制御技術が必要です。

プラント点検における防爆ドローンの導入メリット

防爆ドローンが実用化されることで、プラントの保安・点検業務は劇的に変化します。

• 作業員の安全性向上と労働災害の撲滅 従来、大型石油貯槽タンクや煙突内部、配管ダクトなどの高所・閉所点検は、人間がゴンドラや足場を組んで直接立ち入る必要があり、墜落やガス吸入などの労災リスクが伴っていました。これらをドローンが代替することで、作業員は安全な場所から遠隔で点検を行えます。

• プラントを稼働させたままの至近距離点検 非防爆ドローンを使用する場合、万が一の風による流されを考慮して危険エリアから十分な離隔距離（数十メートル以上）を取る必要があり、カメラのズーム撮影にも限界がありました。防爆ドローンであれば、プラントを停止させることなく設備の至近距離まで接近し、肉眼では見落としがちな微細なクラックや腐食を鮮明な映像で捉えられます。

• 点検コストの大幅な削減と頻度向上 点検のための足場設営・撤去にかかる日数やコスト、プラント稼働停止による機会損失を最小限に抑えられます。コストが下がることで、日常点検の頻度を増やすことが可能になり、重大事故の未然防止（予知保全）につながります。

国内外の主要開発メーカーと取り組み動向

現在、複数の企業や研究機関が実用化に向けたプロジェクトや実証実験を展開しています。

株式会社Liberaware（リベラウェア）

狭小空間に特化した世界最小級の産業用ドローン「IBIS2」などを開発する企業です。同社の技術は、煙突内部や配管ダクト、天井裏といった人間が立ち入れない極小空間の飛行で高く評価されています。撮影データの解析からデジタルツイン（現実の構造物をデジタル空間に再現する技術）による3D管理までを一気通貫で提供しており、将来的な防爆モデルの展開やスマート保安の推進において最注目されているメーカーの一社です。

FUTURE DRONE SYSTEMS（古河産業プロジェクト）

石油備蓄基地や石油精製基地などでの本格運用を見据え、防爆ドローン開発プロジェクトを始動。プロペラや機体に先進素材を使用することで、内部の電気防爆だけでなく、衝突時の火花発生も抑える防爆仕様の機体開発を進めています。

産業技術総合研究所（産総研）

2024年7月には「産総研方式防爆ドローン」の試作機を用いたパフォーマンス評価試験を発表。バッテリーを円筒形の耐圧防爆容器に格納し、危険区域に落下した場合の発火リスクを大幅に低減できる可能性を検証しました。この成果をもとに、国際標準（IEC規格など）の開発への着手も目指しています。

既存の汎用ドローンメーカー（DJI JAPANなど）

現状の市販フラッグシップ機（DJI Matriceシリーズなど）は、高い防塵・防水性能（IP等級）やセンサー群を備えており、危険エリア外（非危険箇所）からの周辺点検や災害時の状況把握において事実上の標準機として広く導入されています。各プラント事業者側が「防爆エリアの範囲を精緻に見直して縮小する」という運用ルール変更を組み合わせることで、これらの非防爆機を活用するアプローチも同時に広がっています。

おわりに

現在の日本のインフラ業界は、建設DXやBIM/CIM（3次元モデルを活用した管理手法）の普及により、インフラ企業と建設・測量業界との連携はより緊密になっています。

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