포항 연안서 굴절법 탐사 검증…수심 얕은 해역까지 적용 범위 확대
한국지질자원연구원(KIGAM)이 무인수상정(USV)을 활용한 연안 탄성파 탐사기술을 개발하고 실해역 실증에 성공했다. 대형 탐사선의 접근과 장비 운용이 어려웠던 저수심 연안에서도 해저 지질구조를 조사할 수 있는 기반을 마련했다.
한국지질자원연구원은 신정균 포항지질자원실증연구센터 박사 연구팀이 한국해양과학기술원(KIOST) 해양로봇실증센터와 공동으로 포항 연안에서 무인수상정 기반 해양 굴절법 탄성파 탐사기술을 실증했다고 밝혔다.
기존 해양 탄성파 탐사는 탄성파를 발생시키는 음원과 신호를 수신하는 장비를 대형 탐사선 한 척에 함께 탑재하는 방식이 주로 활용됐다. 이 때문에 수심이 얕은 연안에서는 선박 접근과 장비 운용에 제약이 있었다.
연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 유인 음원선과 무인수상정을 분리한 탐사체계를 구축했다. 탄성파 발생은 유인 음원선이 담당하고, 신호 수신은 무인수상정이 수행하도록 했다. 무인수상정에는 소형·저전력 탄성파 자료취득 시스템과 무선 통신장치를 통합해 원격으로 장비를 제어하고 자료취득 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 했다.
실증은 포항 화진해수욕장 동쪽 해역의 약 4㎞ 탐사 구간에서 진행됐다. 연구팀은 무인수상정의 위치를 바꿔가며 5개 지점에서 탄성파 자료를 취득했으며, 송·수신 거리 약 2㎞까지 굴절파 신호를 식별했다.
또한 초동주시 토모그래피 분석을 통해 해저 하부 200m 이상 깊이까지 압축파(P파) 속도구조를 영상화했다. 이를 통해 원거리에서 무인수상정으로 취득한 자료를 활용해 해저 지질구조를 분석할 수 있음을 확인했다.
이번 실증은 대형 탐사선의 접근이 어려운 저수심 연안에서도 무인수상정을 활용한 탄성파 탐사가 가능하다는 점을 검증했다는 데 의미가 있다. 향후 해저 지질조사와 해양 인프라 구축을 위한 조사기술의 활용 범위를 넓히는 데 기여할 것으로 기대된다.
신정균 박사는 “이번 연구는 수신부부터 단계적으로 무인화를 적용해 기존 탐사체계의 공간적 한계를 보완하고 무인 탐사의 가능성을 확인했다”며 “다양한 탄성파 탐사기법과 다중 무인수상정 운용기술을 연계해 무인화·자동화를 확대하겠다”고 말했다.
연구팀은 향후 수직 케이블 탄성파 탐사와 장거리 오프셋 반사법 탐사로 기술 적용 범위를 넓히고, 여러 대의 무인수상정을 동시에 운용하는 탐사체계 구축도 추진할 계획이다.
