게스트 게시물: Boaty McBoatface가 해양 과학의 도구가 된 방법

2016년 자연환경연구위원회(NERC)는 영국의 차세대 세계적 수준의 극지 연구 선박의 이름을 크라우드 소싱하는 캠페인을 시작했습니다.

여론조사는 예상대로 진행되지 않았습니다. 

XNUMXD덴탈의 도망친 승자 대신할 왕립연구선(RRS)의 이름은 RRS 제임스 클라크 로스 및 RRS 어니스트 섀클턴 '보티 맥보트페이스'였습니다. 120,000표가 넘는 표를 얻으면서 이 이름은 "Usain Boat", "It's Bloody Cold Here" 등의 제안을 앞지르며 여유롭게 승리했습니다.

이후 배의 이름은 다음과 같이 지정되었습니다. RRS 데이비드 애튼버러 경, 베테랑 방송인이자 박물학자를 기리기 위한 것이지만 Boaty McBoatface라는 이름의 대중적 인기는 무시할 수 없었습니다.

다음 해에는 국립 해양학 센터 (NOC)가 발표했다. 세 가지 새로운 자율 수중 차량 (AUV)는 자랑스럽게 그 이름을 지닐 것입니다. 

길이가 약 3.5m, 직경이 80cm인 이 로봇 잠수함은 인간 조종사 없이도 세계 해양을 탐험하고 다른 방법으로는 접근할 수 없는 외딴 지역에서 데이터를 수집하는 데 사용됩니다.

지난 40년 동안 Boaty는 기후 연구를 지원하기 위해 전 세계에 배치되었습니다. 탐험에는 기후 변화가 Thwaites 빙하에 미치는 영향을 조사하기 위해 남극 빙붕 아래 XNUMXkm를 여행하는 것이 포함됩니다.

시작된 곳

최초의 자율 수중 차량은 1950년대에 바다에 진출했으며 상업, 군사 및 정보 목적으로 사용되는 것을 목표로 했습니다. 

에서 개발한 장치이다. 응용물리학 연구실 및 워싱턴 대학 미국에서는 이름이 붙여졌다. 스퍼스 (특수목적 수중 연구 차량). 북극 해역 연구를 위해 설계된 이 선박의 선체는 알루미늄으로 만들어졌으며 어뢰와 같은 모양을 하고 있었습니다. 이 AUV의 제어는 음향 통신에 의해 수행되었으며 1979년까지 해양학 연구에 성공적으로 사용되었습니다.

국립해양학센터(NOC)에서는 오토 서브 1990년대 이후 다양한 AUV. 목표는 기존 수중 차량 기술을 활용하고 물리 해양학과 지구과학을 포함한 학문 전반에 걸친 연구 역량을 강화하는 것이었습니다.

1996년 XNUMX월, NOC의 최초 자동 출격 임무는 사우샘프턴 NOC의 Empress Dock에서 이루어졌습니다. 이는 AUV를 원격으로 제어할 수 있는 방법을 보여주기 위한 일련의 짧은 시험으로 시작되었습니다. 

한 달 후, 도싯(Dorset)의 포틀랜드 항구(Portland Harbor)에서 일주일 간의 시험 기간 동안 최초의 XNUMX분 자율 임무가 이루어졌습니다. 자동잠수함은 XNUMX미터까지 잠수했고, 일정한 방향을 유지했으며, 필요한 수심의 XNUMX미터 이내로 수심을 제어했습니다.

오늘날 우리의 AUV 함대는 이제 최대 6,000미터까지 잠수할 수 있으며 이전에는 연구 선박이 접근할 수 없었던 빙상 아래의 좁은 수로를 통과할 수 있습니다. 이러한 급속한 발전은 AUV가 외딴 지역부터 폭풍우가 몰아치는 바다까지 어디에서나 판독값을 판독할 수 있음을 의미합니다.

NOC의 AUV 함대에는 다양한 센서가 장착되어 과학자들이 온도, 염도, 해류 및 해저 형태와 같은 데이터를 측정할 수 있습니다. 

AUV는 발사되기 전에 어디로 가야 할지, 무엇을 측정해야 할지, 어느 깊이로 가야 할지에 대한 지침으로 프로그래밍됩니다. 최첨단 센서 기술을 사용하여 AUV는 선박이나 해안에서 배치될 수 있으며 바다까지 수백 마일을 이동하여 지구의 기후에 대한 중요한 데이터를 수집할 수 있으므로 길고 비용이 많이 드는 승무원 탐험의 필요성이 줄어듭니다.

AUV 작동

AUV는 과학 커뮤니티에 다양한 이점을 제공합니다. 배터리 수명이 길고 장거리를 커버할 수 있어 한 번에 몇 달 동안 배치할 수 있습니다. 이를 통해 과학자들은 장기간에 걸쳐 데이터를 수집하여 보다 포괄적인 관측 기록을 개발할 수 있습니다.

예를 들어, 우리는 최근에 공부 해양이 어떻게 유기 탄소를 흡수하는지에 대한 지식의 격차를 조사합니다. 생물학적 탄소 펌프. 이 중요한 과정에서는 유기물이 대기에서 흡수한 탄소와 함께 바다 바닥으로 가라앉는 것을 봅니다.

팀은 자율 수중 기술을 사용하여 탄소 순환 요소를 평가하여 펌프의 미래 예측을 업데이트했습니다. 이 연구는 현재 세대의 생물학적 탄소 펌프 강도 간의 차이를 강조했습니다. 기후 모델 사용 기후 변화에 관한 정부 간 패널 (IPCC) 평가. 새로운 연구는 해양 탄소의 전반적인 순환에 대한 현재 및 미래 추정치의 불확실성을 줄이는 데 필요한 관측치를 식별하여 보다 강력한 기후 모델을 가능하게 했습니다.

올해 팀은 과학자들이 탄소가 바다를 통해 어떻게 이동하는지 평가할 수 있도록 새로운 랩온칩 센서와 미립자 카메라 시스템을 통합하고 있습니다. AUV가 특정 위치에 도달할 수 있는 범위의 길이에 있어서 놀라운 혁신이 이루어졌으며, 이를 통해 다양한 계절 간의 변화에 ​​대한 이해가 더욱 향상되었습니다.

스웨이츠 빙하와 은퇴한 유전

2022의 시작, 엔지니어들은 Thwaites 빙하로 향했습니다. 과학자들이 남극 대륙에 대한 이해를 돕기 위해 얼음 손실의 원인 악화가 해수면 상승에 어떻게 기여할 수 있는지 더 잘 예측하기 위해서입니다. 

Thwaites 주변의 해빙이 비정상적으로 두껍고 밀도가 높기 때문에 팀은 인근 Dotson 빙붕 주변에서 연구를 수행했습니다. 

Boaty McBoatface는 빙붕 아래 40km 이상을 이동하면서 해류, 난류 및 온도, 염도, 용존 산소와 같은 해수의 기타 특성을 측정했습니다. 아직 처리 중인 이 정보는 우리가 빙붕 아래 심해의 특성을 이해하고 이것이 녹는 과정을 어떻게 주도하는지 조사하는 데 도움이 될 것입니다. 

장거리 자동 잠수 장치의 사용은 기후 변화의 영향을 이해하기 위해 중요한 해양 데이터를 수집하는 방법을 바꾸는 데 중요한 역할을 했습니다.

우리는 또한 수명이 다한 유전에서 잠재적인 환경 영향을 포착하기 위해 첨단 기술, 저영향 모니터링에 Boaty를 사용하는 개념을 시험하기 시작했습니다. 

2022년 가을, Boaty는 북해의 산업 현장을 모니터링하는 임무를 맡았습니다. 자동 잠수함은 여러 개의 폐기된 석유 및 가스 현장과 Braemar Pockmarks 해양 보호 구역을 탐색하여 물, 오염 물질 및 해류에 대한 데이터를 수집하고 해저 이미지를 촬영했습니다. 

석유 및 가스 현장이 폐쇄됨에 따라 자동잠수정은 해체 작업 전, 도중, 후에 해양 지역을 평가하고 모니터링하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

이 프로젝트의 성공은 업계가 순제로 목표를 향해 전환할 수 있도록 지원하는 해양 조사 수행 방식에 혁명을 일으킬 것입니다.

무엇 옆에?

올해 NOC는 AUV의 기능을 확장하여 더 광범위한 과학 분야를 지원하기 위해 노력하고 있습니다. 

우리는 북대서양에서 다가오는 생지화학적 연구를 지원하고 남극 대륙의 해빙 근처 및 해빙 아래에 장기 배치를 위한 자율성을 강화할 준비가 된 자동잠수함을 갖추기 위해 새롭고 참신한 센서를 통합할 것입니다.

다른 프로젝트에서 우리는 현재 새로운 것을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 넷제로 해양학 능력 (NZOC) 연구 프로그램. 이는 탄소 배출량을 줄이면서 해양 연구 역량을 개발하는 것을 목표로 합니다.

이를 위해서는 친환경 연료, 자동화된 선박 운영, 최첨단 배터리 기술, AI 최적화, 새로운 센서 기술 및 세계 최고의 로봇 공학을 포괄하는 기술 전환이 필요합니다.

우리는 Boaty McBoatface가 앞으로 또 어떤 최초의 성과를 달성할 수 있을지 기대됩니다.

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• 출처: https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-boaty-mcboatface-is-becoming-instrumental-for-ocean-science/