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중국, ‘고성능 광섬유를 이용한 지진파 탐지기’ 연구개발에 성공
 ‘중국과학원(中國科學院)’의 ‘지식혁신공정 프로젝트’ 연구비용 지원 하에 ‘중국과학원’ 산하 ‘반도체 연구소’의 ‘광전자 시스템 실험실’ 연구개발팀은 ‘고성능 광섬유를 이용한 지진파 탐지기’ 연구개발에 성공하였다. 동 ‘탐지기’는 중국 내에서 최초로 시추대의 실제 응용에 투입되어 ‘지진파 탐지’ 작업에 성공하였다.
‘지진파 탐지기’는 지진파 신호를 수신하여 지진 발생 상황을 탐지하는 전문 설비이다. ‘지진파 탐지기’의 성능은 지진 탐지 자료의 품질을 결정하게 된다. 석유 가스 자원이 부족한 동시에 지진 탐지 작업이 고해상도, 고정밀도, 심층 탐사 방향으로 발전함에 따라 ‘지진파 탐사기’ 성능에 대한 요구도 점점 더 높아가고 있는 상황이다.
전통적인 ‘지진파 탐지기’는 전기자장 원리를 이용하였기 때문에 작동 범위가 작고, 정밀도가 떨어지고, 전기자장에 저항하는 능력이 취약하였다. 해상도가 더욱 높은 지하 수직 지진 횡단면을 추출하는 방법에서 사용되는 전통 ‘지진파 탐지기’는 체적이 크고, 탐지 작업이 복잡하고, 시스템 안정성이 떨어지는 단점이 존재하였다. 때문에 ‘지진파 탐지기’ 자체의 성능은 지구물리 탐사 기술 중에서 핵심 기술이 되고 있다.
이런 상황 때문에 Sercel과 같은 외국의 저명한 석유물질탐사 전문 회사들은 거액의 비용을 투입하여 ‘광섬유를 이용한 지진파 탐지기’ 연구개발을 추진하고 있다. ‘광섬유를 이용한 지진파 탐지기’는 정밀도가 높고, 전기자장에 저항하는 능력이 강하고, 고온 및 고압(高壓)에 견디고, 누전(漏電) 현상이 존재하지 않고, 쉽게 반복하여 사용할 수 있는 강점을 보유하고 있어 영구적이고 실시간, 온라인 측정을 실행할 수 있다.
‘중국과학원’ 산하 ‘반도체 연구소’의 ‘광전자 시스템 실험실’ 연구개발팀은 외국의 기술 방안에 대해 심층적인 분석과 상세한 논증을 실행한 후 관련 연구를 통해 세계 최초로 ‘광섬유 레이저 지진파 탐지기 시스템 솔루션’을 제시하였다. 연구개발팀은 관련 연구를 통해 ‘광섬유 레이저 핵심 부품’을 개발하였으며 ‘고온 고압 패키징 및 케이블링’ 등 여러 가지 핵심 기술들을 개발하는데 성공하였다.
연구개발팀의 관련 성과는 IEEE Photonics Letters、Journal of Lightwave Technology、Optics Communication 등 국제 유명 학술지에 공식 발표되었으며 지난 2009년도 ‘아세아 태평양 지역 광통신 및 광자학(光子學) 국제 세미나’에서 관련 연구논문이 발표되었다. 연구개발팀은 ‘중국 석유 둥팡(東方) 지구물리회사’와 협력하여 지난 2010년 11월에 중국 ‘료우허(遼河) 유전’ 시추대에서 관련 실험을 진행하였다. ‘지진파 탐지기’는 3,000m 지하의 유정(油井)에 진열(陳列)되어 정상적인 작동을 실현하였으며 6,000m 지하층의 ‘반사(反射) 지진파 신호’를 탐지해 내는데 성공하였다.
이번 ‘고성능 광섬유를 이용한 지진파 탐지기’ 연구개발의 성공은 선진국이 기술을 독점하고 있던 상황을 전환시켰으며 중국으로 하여금 동 분야 기술 공백을 메울 수 있게끔 하였다. 동시에 중국 내 ‘광섬유를 이용한 지진파 탐지기’를 실험실 연구개발 단계에서 공정 응용 단계로 발전시키는데 성공하였다.
연구개발팀은 이번 ‘고성능 광섬유를 이용한 지진파 탐지기’를 이용해 ‘료우허 유전’에서 지진파 탐지를 성공적으로 실행함에 따라 중국은 ‘광섬유를 이용한 지진파 탐지기’ 연구개발 분야에서 풍부한 실제 응용 경험을 누적할 수 있게 되었다. 연구개발팀은 현재 ‘대규모 진열 기술’ 연구개발과 ‘지면(地面) 설비‘ 개발을 추진하여 ‘광섬유를 이용한 레이저 지진파 탐지기’ 상용화를 조기 실현하기 위해 노력하고 있다.
* 그림설명 : 1) ‘광섬유를 이용한 지진파 탐지기’(왼쪽) 기록과 ‘다이나믹(Dynamic) 탐지기’(오른쪽) 비교
2) 연구개발팀이 ‘중국 석유 둥팡 지구물리회사’ 기술자들과 공동으로 ‘광섬유를 이용한 지진파 탐지기’를 시추대에 설치
출처 :녹색기술정보포털
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