일본산업뉴스요약

수심 4,000m 하루에 탐사
복수의 로봇으로 초광역 탐사 도전

해저탐사를 완전히 바꾸는 기술개발이 추진되고 있다. 복수의 탐사로봇을 전개하여 초광역의 해저를 단시간에 조사한다. 사람은 모선에서가 아니라 육상에서 무선으로 로봇을 원격 조작한다. 해저유전이나 심해광물 자원의 개발 등에 반드시 필요한 데이터를 저가로 얻을 수 있다. 개발에 탄력을 주는 것은 해저탐사 국제콘테스트다. 일본의 산학관 공동팀이 이번 가을에 결승에 도전한다.

‘Team KUROSHIO’의 공동 대표를 맡고 있는 해양연구개발기구의 나카타니(中谷) 기술연구원은 “참가하는 이상 우승이 목표다”라며 의욕적이다. 팀쿠로시오는 미국의 비영리 재단 X프라이즈가 주최하는 해저탐사 국제콘테스트에 참가한다.

콘테스트 결승은 해저탐사의 기존 상식에서 보면 차원이 다른 난이도다. 수심 4,000m에 탐사로봇을 보내, 최소 250㎢의 해저지형도를 만든다. 도쿄돔의 약 5,000배의 넓이다. 수평방향 5m, 수직방향 50cm로 고정밀도 해상도가 요구되지만 주어진 조사시간은 불과 24시간밖에 없다. 방대한 데이터를 처리하여 지형도로 완성시키는 시간도 48시간으로 짧다.

게다가 사람은 조사해역은 물론 바다에 들어갈 수도 없으며 탐사로봇 등은 길이 12m의 컨테이너에 수납해야만 한다. 콤팩트한 시스템으로, 초광역 해저탐사를 고정밀하게 무인으로 실현해야 하는 큰 장벽이 기다리고 있다.

현재의 로봇을 사용한 해저탐사는 모선을 이용하여 조사해역까지 운반, 그곳에서 로봇을 방출하여 조사한다. 무인 로봇의 경우는 모선에서 감시하며 조작하는 경우가 많다.

하루에 조사하는 범위는 고작 10㎢, 해저 깊이도 약 3,000미터까지다. 탐사로봇의 방출과 회수에는 많은 노동력이 필요하며, 조사 중에는 모선에서 로봇의 움직임을 주시한다. 관측데이터를 육상으로 가져가 몇 주에 걸쳐서 처리하고 있다.

이번 콘테스트는 큰 기술적인 도전이다. “이기기 위해서는 해저탐사의 존재방식을 발본적으로 재고할 필요가 있다”라고 나카타니 기술연구원은 설명한다.

팀쿠로시오는 24시간에 최소 250㎢의 해저를 조사하기 위해, 복수의 탐사로봇을 이용하여 서로 구역을 나눠 조사하는 전략을 취한다. 로봇은 해저를 향해 음파를 발사하고, 음파가 되돌아올 때까지의 시간 등을 통해 지형 정보를 파악한다.

로봇을 원격감시∙조작하는 목적에서는 모선은 사용할 수 없다. 탐사로봇을 연안에서 조사해역까지 운반, 다시 가져오기 위해 모선 대신에 해상로봇을 준비한다. 탐사로봇이 여러 대 있기 때문에 운반이나 회수할 때 서로 부딪히지 않도록 연구한다.

해상로봇은 육상의 스태프와 바다 속의 탐사로봇을 연결하는 중계기지의 역할도 한다. 육상과는 위성통신으로, 탐사로봇과는 음파로 정보를 교환한다. 해상로봇은 GPS로 위치를 파악하여 탐사로봇에게 정보를 보낸다. 탐사로봇은 암흑 같은 심해 속에서도 위치를 파악할 수 있지만 항행을 계속할수록 오차가 생긴다. 해상로봇에게서 얻는 정보를 바탕으로 정확한 위치정보로 수정한다.

복수의 무인탐사로봇을 전개하거나 해상로봇을 운용하는데 필요한 기술 개발은 세계 각국에서 추진하고 있다. 많은 경우에 모선을 사용한다. 이번 콘테스트와 같이 모선 없이 이만큼의 광역탐사를 시도하는 것은 전례가 없다.

결승 라운드에 진출한 9개팀 중에서 아시아에서 참가한 것은 팀쿠로시오뿐이다. 나머지 팀은 유럽과 미국이며 유명한 대학이나 연구기관이 이름을 올리고 있다.

팀쿠로시오에게는 해양기구나 도쿄대학생산기술연구소 등의 연구기관과 미쓰이조선 등의 업체, 탐사기 운용을 업무로 하는 일본해양사업이 참가한다. “산학관, 즉, 연구∙개발∙운용이라는 삼위일체의 균형이 잡힌 팀으로 그것이 강점이다”라고 나카타니 기술연구원은 말한다.

이번 콘테스트를 실시하는 배경으로 해저자원, 특히 유전개발이 3,000m를 넘는 심해저까지 확산되어 있다는 점을 들 수 있다. 일본의 경제수역에는 심해유전은 없지만 심해저에는 희토류나 희소금속이 발견되고 있으며 해저를 거처로 삼는 어패류 등 풍부한 수산자원이 있다. 방재연구에서는 해저지각변동의 조사도 중요하다. 광역해저탐사 수요는 앞으로 점점 높아질 것으로 생각하고 있다.

팀쿠로시오의 멤버가 그리는 미래의 해저탐사는 ‘One Click Ocean’이다. 컴퓨터에서 클릭하여 조사회사에 주문을 하면, 해상로봇이 탐사로봇을 끌고 목적하는 해역으로 이동, 해저를 탐사하여 그날 안에 데이터를 보고하는 서비스다.

이번 콘테스트는 그 데먼스트레이션이 된다. 올해 10월~11월에 실시되는 결승 라운드의 탐사해역은 앞으로 발표된다.

  -- 끝 --