현재까지 우리는 지구의 어디 까지 탐사가 되었나요?
우주도 우주지만 지구 내부도 엄청나게 알려지지 않는 부분이 많다고 알고있습니다 현재까지 우리 인류는 지구의 어디까지 탐사가 되었나요 그리고 더욱 깊은 곳까지 탐사하지 못하는 이유는 또 무엇인가요
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
지구의 깊은곳은 높은 온도로 되어있어 진입이 불가능한거죠. 또한 암석의 강도 및 압력도 높아져 실제 진입하기가 어렵습니다.
감사합니다
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
지구물리탐사는 지하에 존재하는 물질의 물리적, 화학적 성질과 직접 또는 간접적으로 관련하여 자연 발생적 또는 인위적으로 발생시킨 현상을 측정하고 그 자료를 해석함으로써 지질구조의 양상, 광상의 존재 등과 같은 지하의 상태를 규명하는 조사이다.
개요
땅의 물리적 성질을 측정하고 해석하여 에너지 연료 또는 광상 발견 등의 경제적 목적을 위해서 지하의 상태를 결정하는 기법으로서, 물리탐사(geophysical exploration, geophysical prospecting, geophysical survey)라고도 한다.
순수 지구물리학에서는 지구 전체가 하나의 연속체라는 가정 하에 지표 및 지구 내부의 구성과 관련된 물리적 특성을 규명하는 것에 중점을 두는 반면, 지구물리탐사는 주로 경제적인 목적과 관련하여 대상 목표물의 크기가 작고 부존 위치도 비교적 얕은 곳이지만 보다 구체적이고 정밀하게 조사하는 활동이라는 점에서 응용 지구물리학과 같은 의미로 사용된다.
종류
퍼텐셜 탐사
중력 탐사와 자력 탐사(혹은 중자력 탐사)가 해당되며, 비교적 간편하고 신속하게 광역적인 지질환경, 지하구조, 부존자원, 건설 지반 등을 파악하는 데 흔히 사용된다. 원거리 지형 정보가 부족할 경우 순항미사일과 같은 군사 무기의 항법 자료로 활용되기도 한다.
전기 탐사
전류결합(galvanic coupling) 또는 용량결합(capacitive coupling) 방식을 사용한 비저항 탐사와 유도분극(induced polarity) 탐사가 있다. 육상뿐만 아니라, 수상, 시추공 안에서도 사용되고 있으며, 적용 분야도 광산 산업, 석유/가스 탐사, 토목/건설 등의 공학 분야, 지하수/지열 조사의 환경 분야 그리고 광역 지각구조 연구 등 다양해지고 있다.
최근에는 화산 지역의 화산 폭발 예측 및 수리지질학적 조사와 모니터링, 지하 공동 및 지반침하 조사, 댐 누수 탐지 및 안정성 평가, 빙하 주변 지역 및 동토대 지역에서의 지반 조사, 파쇄대 및 터널의 3차원 영상화 등의 공학적인 조사, 탄화수소 오염 지역, 쓰레기 매립장 오염, 화력발전소에서 석탄을 태우고 남은 재(fly-ash)를 저장한 곳의 누수로 인한 오염 플럼(plum) 파악, 유체의 오염과 생물학적 환경 정화 연구 등과 같은 환경 분야, 고분 발굴 조사 등의 고고학 분야와 CO2 지중저장 모니터링과 같은 CCS 분야에도 적용되고 있다. 해양 탄성파 탐사를 보완하는 수단으로서 탄화수소 탐사에 IP 탐사가 적용되기도 하였고, SIP 법을 이용한 유도분극 특성에 대한 실험적인 연구도 활발히 이루어지고 있다.
전자 탐사
전자기유도(electromagnetic induction) 현상을 이용하여 지하자원 탐사나 지질구조를 조사하는 기법으로서 진동수영역 전자탐사법(frequency domain EM, FEM)과 시간영역 전자탐사법(time domain EM, TEM)으로 구분된다. 육상, 항공, 시추공을 뛰어넘어 바다에서도 활용되고 있는 탐사 방법으로 광물자원 탐사, 지하수/지열, 환경 및 토목/건설 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 최근에 들어서는 석유 및 가스자원 탐사에서도 중요한 역할을 하게 되었다. 광물자원에 대한 수요가 증가할수록 점차 활용이 확대될 것으로 평가받고 있다.
그림 1. 시간영역 전자탐사법(Time Domain ElectroMagnetic Induction)을 수행하고 있는 헬리콥터. (출처 : 위키미디어, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:TDEM.jpg)
지표레이더 탐사
관측용 레이더를 지하 탐사에 응용한 탐사법으로서, 수십 MHz 이상의 높은 진동수를 가지는 전자기파의 전파 현상을 이용한 탐사 기법이다. 1980년대에 실용화되어 급속하게 발전하면서 지질, 토목/건설, 환경, 고고학, 법과학 분야 등 꾸준히 그 적용 분야를 넓혀가고 있다.
탄성파 탐사
탄성파를 활용하는 탐사로, 지층을 통과하는 탄성파가 지층의 밀도와 층내 탄성파 속도에 종속된 음향임피던스에 따라 그 속성과 진로가 변화하는 것을 활용한 기법이며, 반사법 탐사와 굴절법 탐사로 분류될 수 있다. 지하자원 탐사, 심부 지각구조 연구, 지하 공간 개발 등에 가장 흔히 사용되는 기법으로서, 1970년대 2차원 탐사부터 본격적으로 발전하게 되었다. 현재 3차원 및 4차원 탐사 기법까지 발전되어 일반적으로 석유 및 가스와 같은 에너지자원 탐사에서 전 세계적인 다국적 기업들이 흔히 그리고 가장 큰 규모로 적용하는 기법이다.
절차
자료 획득은 넓은 대상 지역에 대한 대강의 정보를 얻기 위하여 수행하는 개략탐사(reconnaissance survey)와, 개략탐사 결과로부터 주 관심 대상인 이상대를 추출하고, 이에 대하여 다양한 탐사 방법을 적용하는 정밀탐사(detailed survey)로 분리하여 진행할 수 있다.
지구물리탐사의 과정은 대체로 자료 획득, 자료 처리, 자료 해석으로 진행되며, 구체적으로는 5단계로 나뉜다. ① 조사지 선정과 관련 문헌 자료 조사 ② 현지 예비 조사 ③ 탐사 기법 선택과 결정(조사 비용, 가동 일수 등 고려) ④ 현장 탐사 실시(현장 분석 및 해석 포함) ⑤ 결과 판독 및 보고서 작성
전망
정보 통신 관련 기술이 발전하면서 다양한 종류의 기법들이 함께 사용되고, 탐사 결과들이 정밀한 지리정보 체계 내에서 융합될 것이다. 디지털 자료 처리 시스템의 성능 향상으로 지하 공간의 물성, 지각의 거동, 지하자원의 부존량 등의 시간에 따른 변화를 관찰하는 4차원 지구물리탐사가 많이 수행될 것이다. 소형 자동화 및 기계학습 기술의 발전으로 무인화 및 자율화를 기반으로 한 심해저나 극한지 지구물리탐사가 활성화될 것으로 전망된다.
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