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싱크홀 위험과 공동 움직임 감지를 위해 시계열 레이더 간섭계

전문가 제언: ○ 싱크 홀은 영어로 ‘sink hole’로서 가라앉아 생긴 구멍을 의미한다. 즉 인위적 뿐 아니라 자연적으로 형성된 함몰된 구덩이를 말하며, 이는 산과 들, 바다 어느 곳에서나 싱크 홀은 나타날 수 있다. 지각운동이 매우 안정적인 땅에서 살고 있는 우리로서는 생각도 못할 정도로 세계적으로 볼 때 싱크 홀의 크기와 모양새를 갖는다. 예컨대 멕시코에 있는 Cave of Swallow는 세계 최대의 수직 싱크홀로 지름 50m, 깊이가 376m에 달한다. 베네수엘라의 해발 2,000m가 넘는 산 정상부는 지름과 깊이가 350m인 거대한 싱크 홀이 단층선을 따라 발달되어 있다.

○ 레이더 탐사는 L밴드·C밴드·X밴드의 마이크로파 주파수대를 사용하며, 각 밴드의 파장은 각각 15~30cm, 3.75~7.5cm, 2.4~3.75cm이다. 파장이 다르면 전파의 특성도 달라진다. 즉 보통 단파장의 전파는 물질의 표면에서 반사되기 쉽고, 장파장은 물질 내부로 파고드는 성질을 갖는다. 따라서 레이더로 획득한 영상은 날씨의 영향을 거의 받지 않아 구름이 끼거나 비가 자주 내리는 지역을 촬영하는 데 알맞다. 신호를 빠르게 처리하고, 가시광선으로는 불가능한 물체의 특성을 얻을 수 있어 식생분포·지질탐사·자연재해예방·해양탐사 등 여러 분야에서 활용된다.

○ 이 글은 기반 불안정과 2011년 12월 쇼핑 몰의 일부 붕괴로 이어진 네덜란드 Heerlen 도시 하부에서 공동 움직임 검지를 위하여 위성 레이더 간섭계의 가능성을 입증했다. 즉 붕괴 지역의 역학조사와 건물구조의 전단응력 검지를 위해 4개 영상 레이더 위성 지료의 시계열을 분석 을 하였다. 국부적인 차등 수직 변형율은 18년 동안 ~3 mm/yr을, 지난 수년 동안은 ~15mm/yr까지 증가가 되었다. 이는 공동의 상향 움직임과 2011년 붕괴 이벤트의 유발 메커니즘은 매우 긴 소요시간을 가지고 점진적인 지속된 과정을 암시한다.

○ 한편 국내에서도 자원개발, 지하수 과다 사용 및 도심지의 수도관 파열로 인한 지하수 누출로 많은 싱크 홀이 발생되고 있으므로 싱크 홀에 의한 재난이 발생할 여지가 남아 있다. 레이더 간섭법도 국내에서 여러 분야에서 활용되고 있다. 따라서 싱크 홀에 의한 재난방지 목적으로 레이더를 이용한 자동검지 시스템개발이 절실히 필요한 것으로 판단된다.

저자: Ling Chang, et al.
자료유형: 니즈학술정보