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연구팀은 과학기술정보통신부 '탐해3 운항관리 인프라 구축 및 육해역 무경계 탄성파 탐사기술 개발' 사업의 일환으로 포항 화진해수욕장 동쪽 해역에서 무연안 굴절법 탐사 실해역 실증을 실시했다.
실증은 한국해양과학기술원(KIOST) 해양로봇실증센터와 공동으로 수행했다.
이 사업은 올해부터 내년까지 2년간 1단계 사업으로 42억원이 투입된다.
하지호 지질자원융합실증연구실 책임연구원은 "해저 200m까지 땅속의 물리적 특성 등을 2D로 이미징하는 기술"이라며 "탄성파를 발생시키는 유인 음원선과 신호를 수신하는 무인수상정을 분리한 ‘유인 음원부+무인 수신부’ 방식의 해양 굴절법 탐사체계를 구축, 실증했다"고 말했다.
하 책임연구원은 "석유나 가스 탐사를 위한 굴절법 탐사 스케일은 탐해 3호에서 가져가는 것이고, 우리는 연안관리나 연안 땅속이 어떻게 생겼는지를 정밀하게 보는데 초.이 맞춰진 연구"라고 설명했다
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예를 들어 해상풍력을 위한 지반조사나 연안 이슈가 발생했을 때 이 기술이 주로 적용될 것이라는 것이 하 연구원의 부연 설명이다.
연구팀은 무인수상정의 제한된 탑재공간과 전력환경에 적합한 소형·저전력 탄성파 자료취득 시스템을 개발하고, 탄성파 수신·기록장치와 무선 통신장치를 통합했다. 인근에 위치한 모니터링 시스템에서는 장비를 원격 제어하고 자료취득 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 했다.
실해역 성능 검증에서 KIGAM은 자료취득 시스템 개발과 해양 굴절법 탐사 설계·자료취득, 탄성파 자료처리 및 초동주시 토모그래피 분석을 담당했다. KIOST는 실해역 테스트베드와 무인플랫폼 실증 인프라, 감시선 운용 등을 지원했다.
초동주시 토모그래피는 탄성파가 가장 먼저 도달한 시간을 분석해 지하의 속도구조를 영상화하는 기법이다.
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연구팀은 화진해수욕장 동쪽 해역 약 4 km 탐사측선에서 무인수상정의 위치를 옮겨가며 총 5개 수신지.에서 탄성파 자료를 취득했다. 그 결과 약 2 km의 송·수신 거리까지 굴절파 신호를 식별했다. 초동주시 토모그래피 분석을 통해 해저 하부 200 m 이상 깊이까지 장파장 P파 속도구조를 영상화했다.
특히 연구해역 서쪽의 수심이 얕은 구간에서 주변보다 상대적으로 빠른 P파 속도구조를 확인해, 원거리 무인수상정에서 취득한 탄성파 자료로 실제 해저 하부의 지질구조를 영상화할 수 있음을 확인했다.
연구 책임자인 신정균 책임연구원은 "기존 대형 탐사선 기반 탐사기술로는 접근이 어려웠던 연안 저수심 해역에서 무인플랫폼 기반의 새로운 해양 탄성파 탐사체계를 검증했다는 데 의미가 있다"고 말했다.
포항지질자원실증연구센터는 향후 다양한 탄성파 탐사기법과 다중 무인수상정 운용기술을 연계, 해양 탄성파 탐사의 무인화·자동화 기술을 단계적으로 확대해 나갈 계획이다.
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연구팀은
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