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Korea Institute of Ocean Science & Technology

심해 로봇 ‘해미래’를 이용한 동해 심해저 탐사

  • 조회 : 2349
  • 등록일 : 2009-07-06
심해 로봇 ‘해미래’를 이용한 동해 심해저 탐사
- 해양시스템안전연구소 이판묵 박사

한국해양연구원은 국토해양부의 지원을 받아 2006년 11월 6,000m급 심해무인잠수정 ‘해미래’ 시스템을 개발하였다. 

해미래는 심해 과학 탐사, 환경 관측과 자원 개발을 위한 필수 해양탐사 로봇이다. 심해는 아직 밝혀지지 않은 자원과 미지 생명체가 살고 있는 지구의 마지막 자원 보고이다. 해미래가 개발됨으로써 우리나라도 심해 해양 과학을 본격적으로 연구할 수 있는 기반 장비가 확보되었다. 앞으로 동해, 태평양, 대서양 심해에서 열수와 냉수 분출구 해역을 탐사하고, 해저 광물 자원, 생물 자원, 미생물 자원 확보에 해미래가 중추적인 역할을 것으로 기대된다. 

포항 동쪽 70km 수심 약 1500m 해역은 해저에서 가스가 분출하고 있을 것으로 예상되는 지역이다. 한국해양연구원 최동림 박사는 ‘온누리호’ 해양조사선에 장착된 지층구조 탐사 장비와 음탐 장비를 이용하여 목표 지점을 설정하였고, 2007년과 2008년에 사전 탐사를 통하여 해저면 지하 3m 깊이에서 메탄 하이드레이트를 발견하였다. 최 박사는 이 지역에서 메탄 가스 분출(cold seeping)이 있을 것으로 예상하였다.


 
메탄하이드레이트 추정

지난 5월27일부터 6월7일에 걸쳐 동해 가스분출 예상 해역에 대한 해저면 예비 탐사가 실시되었다. 

탐사팀은 해미래를 개발한 이판묵 박사팀 6명, 최동림 박사를 비롯한 해양생태·환경연구팀 7명, 한양대학교 현정호 교수의 해양미생물연구팀 6명으로 구성되었고, 해미래 운용은 심해장비 운용 회사인 ‘아쿠아드론’의 전문가 3명이 담당하였다. 해미래를 이용한 해저면 정밀 탐사는 5월31일과 6월4일 이틀에 이루어졌다. 

해미래는 두 대의 수중 로봇팔, 6대의 수중 카메라, 수중 조명장치, 위치추적 음향장비, 관성항법 센서, 전방 감시 소나, 음향속도계, 심도계, 메탄센서 등의 탐사 장비를 갖추었다. 해미래는 6대의 전기 추진 프로펠러를 장착하여 수중에서 자유롭게 이동할 수 있으며, 8,500m 광케이블로 연결되어 해양 과학자가 선상에서 심해를 정밀하게 관측할 수 있다. 

 
해미래 사진(좌), 제어실 모니터링 장비(우상), 심해 오징어(우하)


해저면 퇴적물을 채집할 수 있는 푸시 코어(push core) 5개, 해수 채집기 2개, 흡입 장치, 가스 포집 장치가 별도로 장착되었다. 또한 해저에서 관측되는 생명체의 크기를 알 수 있도록 10cm 간격으로 두 개의 레이저 포인터를 전방에 설치하였다.


햇님불가사리 채집(좌), 코어채집 사진(우)


6월4일 탐사에서 해미래는 오후 1시40분에 진수되었고, 분당 25~30m의 속도로 잠항하여 1시간 경과 후 해저면에 도착하였다. 이번 탐사에서는 ‘해미래 마운드’로 명명된 250m 직경의 목표 지점을 찾아 해미래를 이동한 후에 해저를 정밀 관측하기 시작하였다. 3명의 오퍼레이터와 총감독 1명이 해미래를 조종하였으며, 사진 촬영, 영상 저장, 위치추적  모니터링을 전담하는 과학자가 조종자와 함께 호흡을 맞추었다. 원격 제어실에는 해미래 카메라에서 얻어지는 영상을 이용하여 해저를 관측하며, 해저 시료를 채집할 필요가 있을 경우에 로봇팔을 원격으로 조종하여 필요한 작업을 수행한다.

 
홍게와 등가시치(추정)


해저 작업을 성공적으로 수행하기 위해서는 탐사용 수중음향 장비, 위치 추적 장치, 과학탐사 계측 센서와 각종 감시 센서를 이용하여 해미래의 상태를 모니터링하여 상황을 판단하는 것이 필요하다.

  
해미래 진수(좌), 탐사장면 제어실(우)


탐사는 총 7시간 20분간 진행되어 오후 9시 종료되었고, 해미래의 해저면 채류는 4시간10분 동안 이루어졌다. 이번 탐사에서 퇴적물 시료 2개와 해수 시료 2개를 채집하였고, 각종 생명체와 탐사 작업 사진 110여장, 탐사 과정을 7시간30분 녹화하였다. 목표 지점에는 홍게와 등가시치(?)가 군집하여 서식하고 있으며, 말미잘, 햇님 불가사리, 정체불명의 생명체가 존재하였다. 해미래 불빛을 따라 오징어가 접근하기도 하였고, 복귀 과정에는 해미래를 서서히 부상시켜 해양 생명체를 관측하였다.  


심해생명체(좌), 홍게와 말미잘(우)

 



해미래 마운드는 박테리아 매트로 추정되는 지역이 존재하며, 타 지역보다 혼탁하여 심해 환경에 대한 정밀 탐사가 필요하다. 가스 분출 해역의 생태계와 해저 환경에 대한 체계적인 연구의 필요성이 대두되어 본격적인 연구 사업이 곧 착수될 예정이다. 심해탐사 로봇 해미래는 이 연구 사업 수행에 핵심적인 역할을 할 것이다.



2009-07-06 

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2019-07-08