드론을 사용하여 화산 모니터링: 연구자들은 초경량 센서 시스템의 도움으로 화산 가스를 분석합니다.

[아름이]

드론을 사용하여 화산 모니터링: 연구자들은 초경량 센서 시스템의 도움으로 화산 가스를 분석합니다.
날짜:
2022년 12월 20일
원천:
Johannes Gutenberg Universitaet 마인츠
요약:
화산에서 방출되는 주요 가스는 수증기, 이산화탄소 및 이산화황입니다. 이러한 가스를 분석하는 것은 화산계와 진행 중인 마그마 작용에 대한 정보를 얻는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 이산화황에 대한 이산화탄소 수준의 비율은 임박한 분출의 가능성을 나타낼 수도 있습니다. 필요한 분석 시스템을 활동 현장으로 운반하기 위해 드론이 사용됩니다.

화산에서 방출되는 주요 가스는 수증기, 이산화탄소 및 이산화황입니다. 이러한 가스를 분석하는 것은 화산계와 진행 중인 마그마 작용에 대한 정보를 얻는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 이산화황에 대한 이산화탄소 수준의 비율은 임박한 분출의 가능성을 나타낼 수도 있습니다. 필요한 분석 시스템을 활동 현장으로 운반하기 위해 드론이 사용됩니다. 그러나 그 크기 때문에 드론을 작업 현장으로 운반하는 데는 상당한 비용이 필요했습니다. Johannes Gutenberg University Mainz(JGU)의 Thorsten Hoffmann 교수가 이끄는 팀은 최근 외딴 지역에서 소형 휴대용 관측 드론을 사용할 가능성을 평가하고 있습니다. 이 초소형 드론 시스템은 접근이 매우 어려운 현장까지 도보로 운반할 수도 있습니다. 또한 항공 관측 플랫폼으로 작동하려면 최소한의 비행 및 행정 준비만 필요합니다.

화산 분출을 기반으로 분출을 예측할 수 있습니다.

화산에서 배출되는 가스는 주로 수증기, 이산화탄소 및 이산화황으로 구성됩니다. 방출된 가스 방출은 표면 아래 깊숙이 위치하여 다른 방법으로는 접근할 수 없는 마그마 시스템에서 발생하는 프로세스의 증거를 제공하는 몇 안 되는 화학적 신호 중 하나입니다. 연구자들은 이미 얼마 동안 그러한 휘발성 배출물 분석이 화산 폭발 예측을 개선하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있다고 가정했습니다. 화산 활동의 변화를 감시할 때 특히 유망한 매개변수는 방출된 가스에서 이산화탄소와 이산화황의 농도 비율입니다. 사실, 이 비율의 변화는 여러 화산이 분출하기 직전에 관찰되었는데 그 중 에트나 화산이 있었습니다. 안타깝게도, 가스 구성의 연속적인 시계열을 컴파일하는 실용적인 측면은 주요 과제를 나타냅니다. 화산을 등반하여 직접 수동으로 샘플링하는 것은 힘들고 시간이 많이 걸리며 갑자기 폭발이 발생할 경우 잠재적인 위험은 말할 것도 없습니다. 반면에 고정식 모니터링 장비는 주로 바람 방향의 변화로 인해 가스 조성에 대한 대표적인 데이터를 기록하지 않는 경우가 많습니다.

측정 드론은 이러한 문제를 극복할 수 있으며 이미 화산 가스의 화학적 특성을 측정하는 데 사용되었습니다. 특히, 화산 활동의 갑작스러운 변화로 인해 위험에 처할 화산 학자의 위험은 관련 거리가 멀어짐에 따라 크게 줄어듭니다. 또한 드론을 사용하면 가파르고 미끄러운 지형의 분기구 또는 일반적으로 바람이 부는 지역과 더 높은 고도에 위치한 연기의 오래된 부분과 같이 접근하기 어렵거나 심지어 불가능한 배출원에 도달할 수 있습니다. 지금까지 화산 모니터링을 위해 더 큰 드론만 사용되었으며, 물론 이것은 대부분의 화산이 발견되는 지역이 멀리 떨어져 있다는 점에서 문제가 있는 것으로 판명되었습니다. "이러한 이유 때문에 작고,사이언티픽 리포트 .

백팩에 휴대 가능한 소형 드론 시스템

마인츠에 기반을 둔 연구팀은 하이델베르그 대학의 화산학자인 Nicole Bobrowski 박사와 카타니아의 국립 지구물리학 및 화산학 연구소(INGV)와 협력하여 소형 경량 센서가 장착된 900g 미만의 작은 상업용 드론을 시험해 왔습니다. 생수 한 병보다 가벼운 이 조합은 배낭에 넣어 현장으로 쉽게 운반할 수 있습니다. 그러나 중요한 것은 드론의 무게만이 아닙니다. "우리는 이산화황 수준에 대한 실시간 데이터를 얻을 필요가 있습니다. 이를 통해 대기 요인에 반응하여 시간이 지남에 따라 쉽게 움직이는 화산 기둥과 실제로 접촉하는 시점을 알 수 있습니다. 시각적 수단만으로 기둥의 위치 파악 몇 킬로미터 떨어진 곳에서는 사실상 불가능합니다."라고 Hoffmann 교수는 덧붙였습니다.

이 프로젝트는 JGU의 잠재력이 높은 8개 연구 분야 중 하나인 TeMaS(Terrestrial Magmatic Systems)로부터 재정 지원을 받고 있습니다. 마인츠, 프랑크푸르트, 하이델베르크, 뮌헨의 연구원들이 협력하는 TeMaS의 목표는 실험 암석학 및 대기 화학과 같은 다양한 분야의 전문 지식을 결합하여 지구 맨틀의 마그마 과정과 대기 사이의 연결을 이해하는 것입니다. .

출처 : https://www.sciencedaily.com/