3D 고해상도 탄성파탐사 시스템 (P-cable) 구축 및 실증

Abstract

한국해양과학기술원은 1996년부터 효율적인 해양영토관리를 위해 한반도 주변 관할해역 내 해저분지에서 해저공간 빅데이터 체계 구축, 3D/2D 고해상 탄성파탐사(P-cable), 100 m 심부 시추 퇴적물 시료 채취, 국가 아틀라스 제작 및 해양자원 개발 등 일련의 작업을 수행하고 있다. P-cable 시스템은 경제적이고 효율적이며, 1500톤의 연구선으로 수심 50 m 이내의 연안 및 양식장 주변에서도 탐사가 가능한 고해상도 3D/2D 탄성파탐사 시스템이다. 2016년 제작되기 시작하여 2020년에 최종적으로 Cross-cable(병렬로 2개~16개 줄의 고해상도 스트리머를 Junction box를 통해 설치 및 회수가 가능하며, 각 Junction box가 일정한 간격으로 설치되어 있어 스트리머의 위치 알림 및 간격이 유지)을 구입함으로써 시스템을 자체 구축하고, 2017년부터 실증 탐사를 해역별로 수행하고 있다. 천부 깊이의 지구물리 탐사 시에는 짧은 스트리머가 여러 갈래로 연결되어 있어 경량화되어 있고, 사용법이 간단하여 탐사시간이 단축되고 인력을 효율적으로 운영할 수 있다. 본 장비는 연구선에 영구 장착하는 것이 아니라 탐사 시에만 장착하는 이동식으로 제작되어 있다. 2018년에 해양지질의 과학적 발전 및 해양경계선획정 등을 목적으로 국내 최초로 북동중국해에서 101 m 길이의 퇴적물 시료를 채취하였다. 100 m 길이의 퇴적시료 채취 및 분석은 과거 20만년 동안의 해수면변동에 따른 퇴적층서 발달과 고환경변화 규명(연대, 퇴적학, 지화학, 광물학, 미고생물학 등 분석)을 목표로 한다. 후기 플라이스토세 해양 퇴적층(약 10-20만년 범위)을 통한 고해양환경·고해수면변화·고지형·고기후 연구는 현재의 해양 퇴적층 특성, 형성과 진화, 현재의 기후변화 등을 이해하는데 기반 자료를 제공하고 있다. 채취한 심부 시추 코어는 3D 탄성파 층서와 대비·검증을 거쳐 최대 빙하기 이전(특히 지난 최대 간빙기 동안)의 퇴적환경에 대한 해양지질과학적 결과를 제시할 것이다. 또한, 100 m 심부 퇴적 시료와 3D 고해상 탄성파탐사 자료를 대비함으로써 해양분지 퇴적층의 시대, 암상, 퇴적층서, 퇴적상, 연장형태, 성인, 퇴적환경 및 지구조 등을 본격적으로 규명하게 되었다. 2020년 9월에 수행될 예정인 P-cable 탐사는 (1) 이어도 주변 지질 및 지구조 특성 파악을 위한 3D/2D 탄성파 탐사, (2) 2019년 101 m 심부 시추 퇴적물 채취 해역에서 해성층 구조 및 특성 파악을 위한 3D 고해상 탄성파 탐사, (3) 2017년에 수행된 3D 탐사해역인 한일 공동개발구역(JDZ) 인근의 해저자원 분포 유망지에서 수행될 예정이다. 이를 통해 한반도 주변 해역 내 해저분지에서 해양지질 및 지구물리 자료 취득·처리·해석, 퇴적층 형성 및 지구조 진화과정 규명, 지구 모델링 및 해저자원 부존가능성 파악 등이 이루질 것이다.