<해외과학화제>音波이용 땅속 문화재 찾는다

고고학자들은 멀지 않아 음파를 이용해 중요한 문화재를 간직한 지하유적을 탐색할 수 있게 될 것이라고 최근 미국 일리노이대학 연구진들이 밝혔다.

연구진은 땅 속에 묻혀있는 작은 물체를 발견하고 영상을 얻을 수 있는 고분해(high resolution) 음파 시스템을 개발해 선보였다.

일리노이대 전자 및 컴퓨터공학과 오브라이언(O’Brien) 교수는 『현재 미국에 새로운 건물을 짓기 전에 조심스럽게 평가해야 할 유적이 수천곳이 넘는다』며 『중요한 문화 및 고고학적 유산을 간직한 지역을 탐색할 수 있는 쉽고 빠른 기술이 필요하다』고 밝혔다.

이어 그는 『오늘날 땅을 파헤치는 기술은 시간이 너무 오래 걸리고 비용이 과다하게 소요됨에도 불구하고 부정확하다』고 말했다.

땅 속을 투과하는 레이더는 젖은 땅을 비롯해 화살촉과 도자기 파편류, 유골 등과 같은 비금속 물질에는 제대로 작동하지 않는다.

그리고 레이더를 지진 탐사에 이용하는 기술은 작은 물체를 발견해 낼 정도의 뛰어난 분해력을 갖지 못하는 단점이 있다.

이에 대한 대안으로 등장한 것이 바로 음파를 이용하는 방법이다.

이 가능성을 연구하기 위해 오브리언 교수와 데이비드 먼슨(David Munson), 로버트 달모디(Robert Darmody) 교수 등 연구진은 지하매설물로부터 음파를 얻기 위해 6㎑ 주파수 대역의 단일 소자 발신기를 사용했다.

또 이들은 지하에 매설된 물체에서 반사된 음파를 영상으로 바꿀 수 있는 영상재생 소프트웨어를 개발했다.

오브라이언 교수는 자신들이 채택한 방법이 원칙적으로는 폭약을 폭발시켜 반사된 음파를 이용하는 지진파 방법과 같으나 훨씬 높은 주파수를 이용함으로써 분해력이 높은 장점을 가진다고 밝혔다.

현재 이 장치는 지하 약 1피트까지 투과하며 직경 약 2인치 크기의 물체를 식별해 낸다.

이들은 향후 지속적인 연구를 통해 땅 속으로 더 깊이 투과할 수 있고 분해력을 높일 수 있는 장치를 개발하는 것이 목표다.

한편 연구진은 음파로부터 추출된 영상을 집속·분해할 수 있는 수신기를 만드는 실험도 수행하고 있다.

<김원배기자 adolfkim@etnews.co.kr>