해저케이블로 ”지진·쓰나미“ 감지 할 수 있을까

[디지털비즈온 이호선 기자] 우리가 매일 접하는 인터넷, 넷플릭스 영화 등 은 전 세계의 바다속에 설치 되어있는 수십만 킬로미터의 광섬유 케이블에 둘러싸여 있는 광 패킷으로 모습을 바꾸어 유용하게 사용하고 있다.

과학전문지 'Science'지에 5월 20일 게재된 보고서에서는 대서양 횡단 케이블을 사용하여 지진의 위치를 정확하게 예측 할 수 있었다고 논문은 밝혔다.

BBC에 따르면, 영국 국립 물리 ​​연구소의 주세페 마라 교수가 이끄는 연구원들은 잉글랜드 북서부의 사우스포트와 캐나다 대서양의 핼리팩스를 연결하는 대서양 횡단 케이블에서 기술을 테스트 했다. 연구원들은 페루 북부에서 발생하는 지진과 인도네시아 전역에서 발생하는 지진뿐만 아니라 바다에서 움직이는 물의 소음도 감지할 수 있었다고 보도했다.

◇기존 지진감지 DAS시스템, 주요 한계점 나타나

이러한 간섭 계측의 일종의 수법은 연구자가 최근 자주 사용하고 있는 '분산형 음향 계측시스템(DAS: Distributed Acoustic Sensing)'이라는 수법과 유사했다. 지하에 매설되어있는 광섬유 통신 케이블을 사용하여 레이저를 조사하고 그 반사를 해석하는 구조다.

이탈리아의 활화산인 에트나산에도 케이블이 부설되어 있어 DAS에 의해 산의 진동을 감시하고 있다. 하지만 DAS를 사용하여 수십 마일 이상을 감지하는 것은 어려웠다.

2021년 칼텍의 지진학자 종웬찬(Zhongwen Zhan)이 이끄는 연구원들은 아메리카의 로스앤젤레스에서 칠레의 발라파라이소까지 연결되는 Google 소유 케이블인 큐리(Curie)에서 또 다른 방법을 테스트 했다. 연구원들은  케이블을 통한 정기적인 신호 트래픽에서 지진의 지문을 연구했다. 하지만 그들의 방법에는 결함이 있었다. 그들은 어떤 일이 얼마나 멀리서 일어났는지 정확한 데이터가 없었다.

◇지진감지, 새로운수법 ‘리피터’이용 분석법

새로운 수법에서는 해저 케이블의 ‘리피터’라고 불리는 증폭 중계기장치 를 이용한다. 영국 국립 물리학 연구소의 계측 학자 주세페·말라 교수는 "통상은 60~80km마다 광 증폭기가 필요하다. 오는 빛을 받아들이고 그것을 증폭하는 장치 이다" 하면서 "증폭하면 빛이 후속 거리를 전파하고 다른 증폭기에 도달한다. 그것을 반복하여 최종 지점까지 도착한다."고 설명했다.

과학자들은 신호를 증폭하는 데 도움이 되는 장치인 리피터 사이의 개별 케이블을 별도의 센서로 사용할 수 있었다. “이 기술을 다수의 케이블에 적용하면 이 수중 인프라를 지진, 해류 등을 감지하는 거대한 배열의 탐지기로 변환할 수 있다.

말라 교수는 "지진 네트워크를 육지에서 해저까지 확장하면 지구의 내부 구조와 동적 거동에 대한 이해가 향상될 것"이라고 덧붙였다.

Google도 이번 연구에 참여했으며, 에든버러 대학교, 영국 지질 조사국, 이탈리아 튜린연구소(Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica)도 참여했다.