지질자원연, 연안 지질 무인 탐사…"무인수상정 실증 성공"

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 유인 탐사선이 접근키 어려운 연안에서 무인수상정으로 해저 200m 아래 지질구조를 영상화하는 기술이 개발됐다.

한국지질자원연구원(KIGAM)은 포항지질자원실증연구센터 신정균 박사팀이 한국해양과학기술원(KIOST)과 공동으로 무인수상정(USV)을 활용한 해양 탄성파 탐사기술을 개발하고 포항 연안에서 실증에 성공했다고 19일 밝혔다.

탄성파 탐사는 음파와 같은 탄성파가 지하를 통과하거나 굴절되는 특성을 분석해 해저 지질구조를 파악하는 기술이다.

기존에는 탄성파를 발생시키는 음원과 신호를 받는 장비를 대형 탐사선 한척에 동시 탑재하는 방식이 주로 이용돼 수심이 얕은 연안에서는 선박 접근과 장비 운용에 제약이 있었다.

이번에 연구팀은 유인선이 탄성파를 발생시키고 무인수상정이 떨어진 위치에서 신호를 수신하는 '유인 음원부+무인 수신부' 방식으로 탐사체계를 전환했다.

이를 위해 무인수상정의 제한된 공간과 전력에 맞춰 소형·저전력 자료취득 장비와 무선통신 시스템을 개발·통합했으며 원격으로 장비를 제어하고 자료 수집상태를 확인할 수 있도록 했다.

또 포항 화진해수욕장 동쪽 해역의 약 4㎞ 탐사 구간에서 진행한 공동 실증에서는 무인수상정의 위치를 바꿔가며 5개 지점에서 탄성파 자료를 수집했다.

그 결과, 음원과 수신장비 사이 거리가 약 2㎞인 지점에서도 굴절파 신호가 확인됐으며 탄성파가 처음 도달한 시간을 분석하는 '초동주시 토모그래피' 기법으로 해저 하부 200m 이상까지 P파 속도구조의 영상화가 가능한 것으로 나타났다.

P파는 지하를 통과하는 대표적인 탄성파로 전파 속도를 분석하면 지하 지질구조를 파악할 수 있다.

이번 기술은 연안 지질조사뿐 아니라 해양자원 탐사와 해상 인프라 건설을 위한 해저 지반조사에도 활용될 수 있다. 연구팀은 향후 수직 케이블 탄성파 탐사와 장거리 반사법 탐사로 기술을 고도화하고 여러 대의 무인수상정을 동시에 운용하는 탐사체계도 구축할 계획이다.

신정균 박사는 "이번 연구는 수신부부터 단계적으로 무인화를 적용해 기존 탐사체계의 공간적 한계를 보완하고 무인 탐사의 가능성을 확인했다는 데 의미가 있다"며 "다양한 탄성파 탐사기법과 다중 무인수상정 운용기술을 연계해 해양 탄성파 탐사 무인·자동화 기술을 단계적으로 확대해 나갈 것"이라고 말했다.


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