일본산업뉴스요약

해저에 희토류 탐사 기지
해양연구개발기구, 데이터 전송이나 AUV 충전

해양연구개발기구는 심해에 존재하는 희토류 탐사를 효율화하는 해저 기지의 기본설계를 완성했다. 자율형 무인잠수기(AUV)에 대한 급전 기능을 갖추고 AUV가 해상까지 왕복하지 않고 활동할 수 있도록 함으로써 탐사를 효율화한다. 도쿄해양대학 등과 공동 개발한 광통신기술을 이용해 기지와 AUV와의 사이에서 데이터를 교환한다. 2020년 초에 실기의 제작∙실험을 시작해 24년 이후에 운용을 개시할 예정이다.

일본 근해의 심해저에는 전기자동차(EV)의 모터에 사용되는 네오딤 등의 희토류가 포함되어 있다고 보고되고 있다. 음파를 사용해 해저를 관측한다면 희토류의 양을 상세하게 알 수 있어 굴착 등의 개발 비용을 견적하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

현재 탐사에서는 전력이 줄어든 AUV는 해상으로 부상해 모선에서 충전을 하고 다시 해저로 들어간다. 탐사 중에 모선이 대기할 필요가 있어 인건비나 선박 운항에 드는 비용이 크다. 바다가 거칠어 AUV를 모선에 회수하지 못하고 탐사 일정이 길어지는 일도 많다고 한다.

개발은 가와사키중공업 등과 공동으로 실시한다. 이번 설계한 기지는 해저에 설치해 AUV를 도킹시킨다. 충전지를 장착하고 있으며 AUV를 2~3시간 정도에 충전할 수 있다. AUV와 접촉할 때의 충격으로 부서지는 것을 방지하기 위해 급전방식에는 비접촉 무선급전기술을 채용했다.

심해저에서 바다 위로는 전파가 도달하지 못하기 때문에 송신 가능한 데이터 양이 적은 음파를 사용해 통신할 필요가 있다. 탐사데이터는 용량이 크기 때문에 AUV의 음파로는 전송할 수 없다. 현재는 AUV에 일시 보존했다가 해상에서 전송하고 있다.

이번 설계에서는 대용량 광통신기술을 이용해 AUV에서 해저 기지에 탐사 데이터를 전송할 수 있도록 했다. 탐사 종료 후에는 기지를 인양해 데이터를 얻을 계획이다. 장래에는 해저 기지의 출력을 올려 대용량 데이터를 해상에 음파로 송신하는 것도 구상하고 있다. 잠수 조사선 ‘신카이6500’으로 실용화한다. 사진 송신 기술을 응용할 수 있다고 한다.

해양연구개발기구는 AUV의 운항 상태를 관리해 모선에 데이터를 중계하는 해상 중계기도 개발한다. 장기적으로는 모선이 필요 없는 심해 탐사를 목표하고 있으며 해저 기지는 핵심 요소 중 하나다. 기지에 송전케이블을 연결해 반영구적으로 탐사를 계속할 수 있도록 하는 구상도 있다.

해저 기지는 양식이나 심해 구조물의 보수에도 응용할 수 있을 가능성이 있다. 파이프라인이나 해상풍력의 메인터넌스에 이용하는 기기를 충전하는 용도를 생각할 수 있다.

계획으로는 5일간 이상의 운용을 상정한다. 20년에는 수심 1000m보다도 얕은 해역에서 AUV와의 도킹을 실험할 예정이다.

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