해양 다이버들은 곧 연결된 수중 기술의 혜택을 누릴 수 있습니다. © 커크 웨스터, Shutterstock.com
헬렌 마시-베레스포드(Helen Massy-Beresford)
실시간 물 데이터를 실험실의 과학자들에게 보내는 전자 태그를 사용하여 바다에서 수영하는 물개를 상상해 보세요. 또는 다이버가 귀중한 난파선에 침입하면 해안 근처의 고고학자들은 자동 경보를 받습니다.
이러한 시나리오는 세계 해양을 모니터링하고 보호하는 데 도움이 될 수 있는 연결된 수중 기술 덕분에 가능해지고 있습니다. 그들은 또한 여전히 바다에 남아 있는 많은 신비를 밝힐 수 있습니다.
뉴 프런티어
EU가 자금을 지원하는 TEUTA 프로젝트의 혁신 담당자인 Vladimir Djapic은 “우주를 탐험하는 기업과 기관에 많은 자금이 제공되었지만 우리 주변에는 우리가 탐험하지 않은 바다가 있습니다”라고 말했습니다.
“우리 주변에는 우리가 탐험하지 않은 바다가 있습니다.”
– 블라디미르 자픽, TEUTA
지구의 약 70percent는 바다로 덮여 있으며 그 중 4/5 이상은 인간이 지도를 작성하거나 탐험하거나 본 적이 없습니다.
수중 사물 인터넷(IoUT)은 해상 통신을 용이하게 하기 위해 상호 연결된 센서와 스마트 장치의 네트워크입니다. 이는 스마트폰부터 사람들이 원격으로 집 난방을 켤 수 있는 장치에 이르기까지 사물 인터넷(IoT)과 대조됩니다.
TEUTA는 2020년 10월부터 2022년 3월까지 운영되었습니다. 이는 크로아티아 회사인 H20 Robotics가 수중 무선 네트워크용 저가형 경량 음향 장치 및 로봇 플랫폼을 개발 및 판매하는 데 도움이 되었습니다.
자그레브에 본사를 둔 H20 Robotics의 CEO인 Djapic은 “이전에는 제한된 수의 수중 네트워크 설치로 제한된 해안 지역만 탐색할 수 있었습니다”라고 말했습니다.
수중 기술의 발전은 해양 생물학, 환경 모니터링, 건설 및 지질학을 포함한 많은 분야를 변화시킬 것으로 예상됩니다.
고래 같은 길
TEUTA는 고래와 돌고래의 의사소통 방식을 모방한 음향 기술을 개발했습니다.
음파는 전파나 광통신파와 달리 물속에서 흐리거나 맑거나 관계없이 먼 거리를 이동합니다.
수중 현장에 설치된 원격 센서, 측정 도구, 감지 시스템 또는 카메라는 데이터를 수집한 다음 이를 표면의 부표로 보냅니다. 그러면 부표는 통신 케이블 없이 클라우드를 통해 무선으로 기지에 정보를 보냅니다.
Djapic에 따르면, 초점을 맞추고 있는 분야 중 하나는 다이버와 육상 동료 간의 의사소통을 개선하는 것입니다.
“예를 들어 수중 건설 작업을 하는 다이버는 감독자에게 메시지를 보내고 추가 도움, 도구 또는 이와 유사한 것을 요청할 수 있습니다.”라고 Djapic은 말했습니다.
향상된 수중 통신은 육지와 바다를 연결하는 데 도움이 될 것입니다. © H2O ROBOTICS, 2023
예를 들어 과학자들은 실험실에서 해저에 설치된 수질 측정 장치를 원격으로 켤 수 있는 이점도 누릴 수 있습니다.
고고학자들은 이 기술을 사용하여 원격 위치에 침입 탐지 기술을 설치하여 취약한 수중 장소를 보호할 수 있습니다.
실제로 TEUTA 기술은 EU가 지원하는 또 다른 프로젝트인 TECTONIC을 지원할 예정입니다. 이 프로젝트는 세 곳의 파일럿 사이트에서 수중 문화유산의 문서화 및 보호를 개선하고자 합니다.
해당 지역은 이탈리아 남부의 카포 리주토(Capo Rizzuto) 해양 보호 지역, 그리스 사로니코스 만(Saronic Gulf)의 고대 침몰 항구인 에기나(Aegina), 아르헨티나 데세아도(Deseado) 하구의 난파선 현장입니다.
Djapic에 따르면 수중 농업이나 광업과 같은 다른 가능성도 열릴 수 있습니다.
수질을 모니터링하는 공공 기관이나 비정부 기관의 경우, 이 기술은 연구자가 물리적으로 샘플을 수집하여 실험실에 전달해야 하는 필요성을 대체할 수 있습니다.
Djapic에 따르면 TEUTA가 초기 수중 통신 기술을 촉진했지만 상용화하고 더 널리 사용되도록 하려면 더 많은 작업이 필요하다고 합니다.
그는 “모든 것을 분석해야 한다”고 말했다. “우리 기술을 사용하면 환경 매개변수를 측정할 수 있습니다.”
센서 및 샘플러
한편, 이탈리아에서는 한 연구팀이 기존 관측소 및 플랫폼에 통합될 수 있는 센서와 샘플러를 사용하여 해양 데이터를 수집하는 새로운 접근 방식을 추구하고 있습니다.
이를 통해 2022년 2월에 발표된 제안된 유럽 디지털 해양 트윈과 같은 유용한 정보를 대량으로 수집할 수 있습니다. 트윈은 과거 데이터와 실시간 데이터를 통합하는 해양의 실시간 디지털 복제본이 될 것입니다.
EU가 자금을 지원하는 NAUTILOS 프로젝트는 차세대 해양 기술을 개발함으로써 이전에는 접근할 수 없었던 정보를 수집하고 해양의 물리적, 화학적, 생물학적 변화에 대한 이해를 향상시킬 것입니다.
“그들은 지구상에서 가장 큰 서식지이지만 가장 적게 관찰됩니다.”
– 가브리엘 피에리, NAUTILOS
2024년 9월까지 4년간 지속될 이 프로젝트는 로마에 본부를 둔 국립연구위원회의 Gabriele Pieri가 조정했습니다.
Pieri는 “우리의 제안은 해양 관찰의 격차를 메우는 것을 목표로 했습니다.”라고 말했습니다. “그들은 지구상에서 가장 큰 서식지이지만 현장 관찰의 어려움과 모니터링 비용으로 인해 가장 적게 관찰됩니다.”
NAUTILOS 기술은 이미 에게해와 아드리아해를 포함한 발트해와 지중해에서 테스트되고 있습니다.
예를 들어 센서는 엽록소 A 수준과 물 속의 용존 산소 수준을 측정할 수 있습니다. 이는 수질, 더 나아가 물고기의 존재 여부를 나타내는 중요한 지표이며, 이는 개체수를 보호하는 데 도움이 됩니다.
물 속 미세플라스틱 농도에 대한 정보를 수집하는 센서와 샘플러는 인간이 만들어낸 오염이 해양에 미치는 영향에 대한 이해를 넓혀줍니다.
지느러미와 손을 돕습니다.
NAUTILOS의 파트너 중 하나인 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)는 예상치 못한 동료인 물개를 모집하기도 했습니다.
아르헨티나 발데스 반도에서 헤엄치는 이 바다 생물에는 동물 자체와 서식지에 대한 귀중한 데이터를 기록하는 센서가 부착되어 있습니다.
연구 기관과 기업으로 구성된 NAUTILOS 팀은 12가지 이상의 센서와 샘플러를 개발하고 있습니다. 여기에는 원격 감지 기술과 미세플라스틱 감지기가 포함됩니다.
이 프로젝트의 목표는 새로운 도구가 기존 플랫폼과 미래 플랫폼에서 작동하고 플랫폼 간을 쉽게 전환할 수 있음을 보여주는 것입니다.
이 도구는 상대적으로 저렴하고 신속하게 배포할 수 있으며 다른 장비와 함께 작동하여 많은 이점을 제공합니다. 예를 들어 센서를 자율 수중 차량에 장착한 다음 고정 부표로 이동할 수 있습니다.
시민 과학은 NAUTILOS의 중요한 부분으로, 예를 들어 해양 플라스틱에 관한 캠페인을 조직하는 자원봉사자는 물론 회원들이 신기술을 테스트하고 피드백을 제공할 수 있는 다이빙 협회와 협력합니다.
또한 팀은 다이버들이 연구원들이 평가할 수 있는 수중 동식물 사진을 업로드할 수 있는 스마트폰 앱을 개발했습니다.
Pieri는 “시민 과학에 대한 관심이 저를 정말 놀라게 했습니다.”라고 말했습니다. “많은 사람들이 바다의 삶을 개선하는 데 기꺼이 도움을 주고 있습니다.”
이 기사에 대한 연구는 EU와 EU Marie Skłodowska-Curie Actions(MSCA)를 통해 자금을 지원 받았습니다. 이 기사가 마음에 들었다면 소셜 미디어에 공유해 보세요.
이 기사는 원래 EU 연구 및 혁신 잡지인 Horizon에 게재되었습니다.
Horizon 매거진은 생각을 자극하는 과학과 혁신적인 EU 자금 지원 연구 프로젝트에 대한 최신 뉴스와 기사를 제공합니다.
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