백령도 부근 해역에서 침몰한 천안함의 선체 인양작업이 본격화된 가운데 한국해양연구원의 연구선 이어도호가 지난 3일 사고해역 부근에 도착해 해군과 함께 해양탐사작업을 수행하고 있다.
이어도호는 해저면에 침몰한 초계함의 선수 및 선미의 입체적 상태를 정밀하게 파악하고 조류의 방향이나 세기，해저퇴적물의 종류 및 수온 분포를 확인해 선체 인양작업을 지원하게 된다.
이어도호와 같은 해양연구선은 어떻게 바다위에서 깊은 바닷속을 탐사할 수 있을까?
⊙ 발전하는 해저 탐사 기술
바다에서 일어나는 현상을 이해하기 위해 인간은 항해술과 수중음향학，무인관측기술，해저탐사기술 등을 발전시켜 왔다.
이제 음향을 이용해 바다의 수심을 측정하는 단계에서 벗어나 해저지형과 지층을 정확히 그려낼 수 있게 됐으며 해수의 이동과 해양의 특성을 상시적으로 자동 관측할 수 있게 됐고 압력의 한계를 뛰어넘어 수천m 해저를 탐사할 수 있게 됐다.
해양을 관측하고 조사하기 위해서는 무엇보다도 연구선이 필요하다.
해양의 근대적인 연구탐험은 19세기 이후부터 시작됐는데 영국의 챌린저(Challenger)호에 의한 항해(1872~1876)가 시작이다.
해양 조사선은 일반 항로를 벗어날 뿐만 아니라 해역이나 계절과 관계없이 항해를 계속해야 해 기후나 파도에 잘 견딜 수 있도록 설계되어야 하며 선박의 항속거리도 일반 선박에 비해 길어야 한다.
특히 음향기기，정밀관측기 등 첨단장비를 손쉽게 효율적으로 운용할 수 있어야 하며 선상에서의 실험이나 조사작업을 수행하는 승선 연구자들을 위해 안정성이 높고 동요，소음，진동 또한 적어야 한다.
해양 관측은 크게 해양연구 분야의 기초자료를 얻는 학술 관측과 해상기상 파악，자원탐사，항로조사，오염물질 모니터링 등의 실용 관측으로 나눌 수 있다.
해양연구선은 목적별로 기상관측선，수로측정선，지질조사선，어업조사선，쇄빙선(극지관측선)으로 나눠지기도 한다.
해양개발의 필요성이 증대되기 시작한 1960년대 이후 해양의 종합적인 조사 기능을 갖춘 다목적 연구조사선이 건조됐으며 기능이 전문화된 비자기선，반잠수조사선，지구물리탐사선 등이 건조돼 활약 중에 있다.
선박에 장착되는 관측장비로는 수심，수온，염분，용존산소를 측정하는 간단한 측정장비에서부터 해저지형을 3차원적으로 조사하는 음파측정장비도 있다.
⊙ 타이타닉호도 찾아낸 음파
해저탐사에서 음향을 이용한 탐사기술이 발달하게 된 것은 우리가 직접 들어가 볼 수 없는 바다 밑의 상황을 파악하려는 노력 때문이었다.
해양탐사에서 가장 기본적인 것은 바다의 수심을 측정하는 것.
처음에는 줄에 납추를 매달아서 줄이 들어간 깊이를 재어 수심을 측정했지만 이 같은 방법은 큰 오차가 발생했다.
이에 정확한 수심을 측정하는 방법으로 나온 것이 음파(acoustic wave)다.
헬륨，네온，아르곤，크립톤，크세논，라돈 등 비활성 기체와 할로겐에서 방출되는 빛은 수중에서 15m 이상 진행하지 못한다.
레이저빔은 정밀도는 높으나 해수 중에서 40m 이상을 진행하지 못하며 전자기파는 수층에서 에너지가 급격히 감소하기 때문에 활용되는 데 한계가 있다.
반면 음파는 주파수가 낮아서 수층의 대상물에 반사되어 돌아오는 양이 적고 해상력이 떨어지지만 수중에서 감쇄현상이 적기 때문에 음향탐사에서는 가장 활용도가 높은 수단이다.
수층 내 음파의 속도를 측정한 것은 1826년 제네바 호수에서 측정한 것이 최초다.
이 당시 수온이 8도인 물속에서 전달되는 음파의 속도는 초당 1435m라는 것을 확인했다.
오늘날에 와서 동일조건에서 음파의 속도가 1438㎧임이 밝혀졌는데 현재의 측정결과와 비교할 때 0.21%의 오차밖에 나지 않는 정밀한 측정결과였다.
음파를 이용한 해저탐사기술은 수중통신，대잠수함 작전，수로위험경보 등 주로 군사적인 목적에 의해 발전됐다.
1912년에 모르스부호로 변조하기에 적절한 음파를 만들어내는 음원이 발견되면서 제1차 세계대전 중에는 잠수함을 찾아내는 음향탐사 방식이 활용됐다.
2차 세계대전 때 군사적으로 개발된 음향 장비들이 상업적으로 활용되기 시작하면서 해저탐사기술은 크게 발전했다.
오늘날 우리가 사용하고 있는 음향측심기(echo sounder)는 1929년에 들어서서 상업적으로 널리 활용되기 시작했다.
음파를 이용한 탐사기술의 경우에 있어서 19세기에 처음 사용한 음향측정 방식은 대단히 원시적인 방식이었지만 20세기에 와서 음원의 대역에 따라 해저지층의 발달정도를 해석해내는 탄성파 탐사장비의 발달을 가져 왔으며 해저지층에 매장되어 있는 석유탐사에 필수적인 탐사기술로 자리 잡게 됐다.
이와 같은 음향탐사 기술은 1950년대 이후로 꾸준히 개발돼 1970년대 말 심해자원개발에 적용됐으며 특히 측면주사방식의 음향탐사기술은 대서양에 침몰한 타이타닉호의 조사에 활용되어 침몰선체를 발견하는 데도 이용됐다.
⊙ 다목적 해양연구선 이어도호
미국의 경우 등록된 중 · 대형 연구선만 해도 100척이 넘는다.
현재 대학 · 연구기관 해양학 실험실 시스템(UNOLS)에 등록되어 있는 연구선은 전 세계적으로 약 558척에 이른다.
우리나라의 경우 한국해양연구원의 종합해양연구선 온누리호(1,422톤)와 이어도호(546톤)를 포함，총 11척의 연구선이 활동하고 있다.
이어도호가 강한 조류나 수중의 탁도 등 사고해역의 열악한 환경을 극복하고 천안함을 신속，안전하게 인양하기 위해서는 첨단 해양탐사 장비를 이용한 과학적 해양조사가 반드시 선행돼야 한다.
이어도호에는 현재 해양지질탐사 분야 전문가 등 약 20여명의 전문인력(승조원 포함)이 탑승，고해상도 사이드 스캔 소나(수중에서 초음파을 이용하여 옆쪽을 확인하는 수중영상촬영 장비)，DGPS(정밀위성측위시스템)，기상관측장비 및 유속 측정 장비 등의 첨단 해양탐사장비를 이용해 사고해역의 해양환경과 해저면의 입체적 상태를 조사하고 있다.
이어도호는 해양 분야의 물리，화학，생물，지질，공학조사를 위한 다목적 해양연구선으로 평상시에는 '우리나라 연근해 해양특성조사'，'황해오염특성조사'，'독도해양생태계 조사' 등 우리나라 연안을 탐사하고 있다.
![[Science] 해양 탐사선은 어떻게 수천m 바닷속 물체까지 찾아낼까](https://img.hankyung.com/photo/201004/2010040823431_2010040961461.jpg)
