기상청, 무인 수중드론인 Ocean Glider로 동중국해 관측

기상청, 여름철 위험기상 감시 역량 강화를 위해 북서태평양고기압 해양환경 현장 관측

 

기상청은 경북대학교*와 공동으로 한반도로 북상하는 태풍의 길목인 제주도 남쪽 먼바다 해역의 해양환경 특별관측을 위해, 무인 수중로봇인 해양글라이더(Ocean Glider)**를 8월 13일(일) 오후 2시에 이어도 해양과학기지 인근에 투하하였다.

 

출처 : NOAA. https://oceanservice.noaa.gov/facts/ocean-gliders.html#transcript . An ocean glider is autonomous: it travels through the ocean without human help. It is pre-programmed with travel waypoints and then set free to collect ocean data for days, weeks, or months. Different sensors mounted on the glider collect different kinds of data. This glider is fitted with an acoustic sensor to listen for and record noises made by fish during spawning season. After collecting data for a set period of time, the glider completes its journey. The glider then surfaces and transmits its position so people can come pick it up. Mission complete!

* 경북대학교 부설기관인 해양무인기운용지원센터(센터장 박종진 교수)는 해양무인기 운영 지원 및 해양데이터 품질관리 생산을 위해 2015년 설립. 국내에서 유일하게 해양글라이더(9대) 운영 기술과 동해 및 북서태평양에서의 해양환경 감시자료 생산체계 기술을 보유함

** 이동체 내부에 부력엔진을 탑재하여 장기간(∼4개월) 이동 관측이 가능한 무인 해양관측 장비

이번 특별관측은 해양글라이더를 동중국해상에 처음 투하하는 것으로, 해양글라이더는 수면에서 지정된 수심(약 60m)까지 이동하여 동서 방향으로 120km를 3∼4회를 오가면서 8월 13일부터 10월 8일까지 약 50일 동안 수중의 압력, 수온, 염분을 관측하게 된다. 관측된 자료는 이어도 해양과학기지, 국립해양조사원 해양기상부이 등에서 관측된 자료와 비교·분석된다.

이번 관측은 우리나라의 위험기상 현상과 밀접한 관련이 있는 북태평양 고기압의 확장 및 후퇴, 또는 이 고기압의 가장자리를 따라 북상하는 태풍의 강도와 진로 변화에 영향을 미치는 해양 열용량의 역할을 규명하는 데 그 목적이 있다. 기상청은 향후 태풍 등 위험기상과 관련된 대기-해양 열용량 변화의 입체적 감시를 위해, 기상관측선을 활용한 해양글라이더 운용체계를 개발할 계획이다.

유희동 기상청장은 “북태평양고기압 가장자리에서의 입체적 해양환경 감시 기술 개발은 우리나라의 위험기상 현상에 대한 예보 정확도를 높이는 데 이바지할 것으로 기대합니다.”라고 밝혔다.

 

붙임 1. 해양글라이더란?

1. 소형잠수정 모양으로 수심 30~1000m 까지 다양한 센서(수온, 염분, 압력, 파랑, 산소, 클로로필, 수중음향 등)를 탑재해 해양에서 일어나는  현상을 관측/감시하는 능동 이동형 로봇임.

2. 작동 원리

이 장비는 약 2m 정도의 길이로 타원형으로 디자인되며, 전동모터, 펌프, 방향 조절시스템, GPS 등을 탑재하고 있음. 몸체의 부력을 이용하여 이동하며 꼬리 부분의 방향타를 이용하여 방향을 제어하고, 날개를 이용하여 수중에서 활강하는 형태로 비행함.

3. 활용 분야

해양에서의 수온, 염분, 혼합층의 위치, 해류 및 파도와 같은 물리적 요소 관측할 수 있기에 해양 모니터링 분야에 기본적으로 사용되고 있으며, 또한 탑재하는 센서에 따라 생화학적 물질 조성을 측정할 수 있기에 생태계와 생태학적 변화를 평가하고, 해양 에너지, 자원 관리, 군사 목적 등의 다양한 분야에 활용되고 있음

□ 웨이브글라이더와 비교

구 분	해양글라이더(잠수정)	웨이브글라이더(수상정)
목 적	해양수중내 수평수직구조 관측	해표면 수온 및 대기 관측
관측요소	수온, 염분, 수압, 파랑, 용존산소 등	수온, 풍속 ,파랑, 습도, 기온 등
관측 주기	잠항수심에 따라 다름 *잠항수심: (60m) 8분, (800m) 150분	1분 간격
장점	- 태풍 등 악기상 상태에서 관측 가능 - 고정밀 수직 구조 관측 가능	해표면 기상 변수 관측 가능 현장 운용이 수월함
단점	고도의 전문적 운용 기술 요구 투하준비 작업에 2주 이상 소요	어망에 자주 걸려 운용 애로 태풍 환경에서 운용의 어려움

 

 

 

붙임 2. 국내외 해양글라이더 활용 사례

 

□ 국외사례

1. 열대저기압(태풍, 허리케인) 통과 해역 해양열용량 모니터링

2. 파랑 및 강수량 관측(파랑센서, 강수량 센서 별도 부착)

 

□ 국내사례

 

붙임 3. 해양글라이더를 활용한 2023년 해양환경 특별관측

○ 목적: 해양글라이더 기반 대기-해양 상호작용 감시·관측 시범운영

○ 주요내용: 해양글라이더를 이용한 제주도 남쪽 먼바다 해양환경 감시·관측 및 이어도해양과학기지 및 해양기상부이(국립해양조사원) 관측자료(수온, 염분) 비교분석

○ 관측기간: 2023. 8. 13 ~ 10. 8.(약 50일)

○ 관측장비: 해양글라이더(미국 Teledyne 사, 직경 25cm*길이 2m*무게 60kg) 1대

○ 관측방법: 민간관측선을 이용하여 모슬포항에서 남남서 방향 20km로 이동(약 2시간 소요) 후 관측시험 좌표에 도달하여 수심 60m에서 위·아래로 움직이면서(8분 소요) 수온, 염분 등을 동·서방향 120km으로 관측(왕복 12일 소요)

○ 관측지점: 이어도해양과학기지⟷제주 남부 해양기상부이 동서 방향 약 120km