광산 내 40m 땅속에서도 무선통신..구조작업시 생존 확인

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 지상통신에서 벗어나 땅속에서도 무선통신을 할 수 있는 가능성을 제시했다. 광산 등 지하매설물 붕괴 등 사고로 인한 구조작업 시 매몰된 사람의 생존 여부를 확인할 길이 열린 것이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 1m 직경의 송신 안테나와 수 cm급 수신 안테나를 이용해 광산 지중 40m 거리에서 음성신호를 송·수신할 수 있는 ‘자기장 지중 통신 원천기술’ 개발에 성공했다고 31일 밝혔다.

ETRI 연구진.(사진=ETRI)

광산은 복잡한 지하 환경 등 신호 감쇠로 무선통신이 불가능한 것으로 알려졌다. ETRI 연구팀은 매질에 대한 자기장의 고유한 경계조건 특성을 이용해 새로운 통신 시스템을 개발한뒤 안정적인 통신이 불가능한 광산에서 음성데이터를 보냈다.

이번에 개발한 자기장 지중 통신 시스템은 기존 해외 연구진의 수십m급 송신 안테나를 1m의 안테나로 작게 만들었다. 시스템은 주로 cm급 자기유도 기반 소형 수신 센서로 구성됐다.

송·수신 안테나는 마치 통신 중계기와 같은 역할을 해 지상과 지중을 연결하는 기지국 역할을 한다. 앞으로 지상 송신기와 지중 수신기가 설치된다면 구조를 받는 사람은 개인소유 휴대폰으로 송수신 안테나를 연결해 통신한다.

통신 시험은 석회암 암반으로 구성된 광산 내 40m 거리에서 수행됐다. 연구진은 저주파대역인 20kHz 대역 반송파를 이용해 음성신호 전송수준인 4kbps급 데이터를 전송했다.

연구팀은 앞으로 지중 광산 산업에 변화를 줄 수 있다고 보고 있다. 광산 붕괴나 지하매설물에 화재나 재난 등 통신 불가 비상상황에서 이 기술을 쓸 수 있다.

박승근 ETRI 전파연구본부장은 “광산 산업을 넘어 자기장 통신은 다양한 분야에 광범위한 영향을 미친다”며 “지하 건설, 터널링, 해양 굴착 등 복잡하고 예측할 수 없는 환경에서 신뢰할 수 있는 통신 수단으로 활용이 예상된다”고 했다.