바다 깊은 곳 조류를 연구하는 라이더 (LiDAR) 기술

(One of the LiDAR units used in the study. Credit: Bigelow Laboratory for Ocean Sciences)

레이저를 이용해서 거리와 지형을 측정하는 라이더 LiDAR (Light Detection and Ranging) 기술은 여러 분야에서 활용되던 기술이었으나 최근에는 자율 주행차의 눈 역할을 하면서 일반 대중에게까지 친숙해지고 있습니다. 하지만 라이더는 근거리 거리 측정과 지형 파악에만 사용되는 것은 아닙니다. 항공기에서 지형 측정을 위해 사용되는 경우도 있으며 물속에서 근거리 지형 파악을 위해 이용되기도 합니다. 후자의 경우 532nm 정도의 짧은 파장을 사용합니다.

비젤로 해양 과학 연구소 (Bigelow Laboratory for Ocean Sciences)의 바니 발치 박사(Dr. Barney Balch)와 버지니아의 올드 도미니온 대학 (Old Dominion University)의 과학자들은 라이더를 이용해서 지형 대신 단세포 미세 조류 (Algae)의 일종인 인편모조류 (coccolithophores)를 연구했습니다. 인편모조류는 번식에 좋은 조건하에서는 엄청나게 증식해 위성사진에서도 확인할 수 있을 정도입니다.

이런 단세포 플랑크톤은 해양 생태계의 먹이 사슬에서 중요한 역할을 담당할 뿐 아니라 이산화탄소 순환에서도 중요해 해양 생태계 연구는 물론 기후 연구에서도 중요합니다. 과학자들은 넓은 범위의 인편모조류 증식을 연구하기 위해 위성 이미지를 사용했지만, 10m 이상 깊은 바다에서 사는 인편모조류를 연구하는데는 한계가 있었습니다.

연구팀은 라이더를 이용하면 이보다 세 배는 깊은 곳에 있는 인편모조류 군집을 파악할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 인편모조류는 독특하게 생긴 탄산칼슘 껍데기를 지니고 있어 레이저와 빛을 반사하기 때문에 이 신호를 해석하면 반대로 인편모조류의 밀도를 측정할 수 있는 것입니다. 이렇게 얻은 정보는 해양 생태계 연구는 물론 기후 연구에서도 중요한 기초 자료로 사용할 수 있습니다.

처음에는 라이더를 어떻게 미세 조류 연구에 활용하나 했는데, 내용을 듣고 보니 상당히 그럴듯해 보입니다. 역시 세상에는 똑똑한 사람들이 많은 것 같습니다.

참고

https://newatlas.com/science/lidar-imaging-deep-ocean/

https://www.osapublishing.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-59-15-4650

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