레이저를 이용해 빠르게 지뢰를 탐지하는 기술

 

(Soviet-made PMN-2 anti personnel mine in Cambodia. Credit: Reedhawk/wikipedia)

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(This vibration image shows a buried landmine obtained with the LAMBDIS array of laser beams. Credit: Vyacheslav Aranchuk / University of Mississippi)

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지뢰는 가격 대비 효용성이 우수한 무기로 전쟁 중 마구 사용되고 있습니다. 문제는 지뢰를 살포하기는 쉬워도 제거하기는 어렵다는 것입니다. 지금까지 전 세계에 살포된 지뢰는 1억 1천만 개로 추상되는 데 하나 제거할 때마다 평균 1000달러가 드는 것으로 알려져 있습니다.

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당연히 지뢰 제거 속도는 매우 더디게 진행되고 있는데, 그 사이 매년 많은 민간인들이 전쟁이 끝난 후에도 지뢰에 희생되고 있습니다. 2017년 2,793명이 지뢰로 사망했는데, 2023년에는 그 숫자가 4,710명으로 증가했습니다.

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따라서 많은 연구자들이 빠르고 효과적으로 제거할 수 있는 지뢰 탐지 및 제거 시스템을 연구하고 있습니다. 미시시피 대학의 비아체슬라프 아란추크 (Vyacheslav Aranchuk)는 10년 이상 레이저 지뢰 탐지 시스템인 Laser Multi-Beam Differential Interferometric Sensor (LAMBDIS)을 개발해 왔습니다.

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최근 일본에서 개최된 옵티카 Optica 컨퍼런스에서 연구팀은 최신 버전의 LAMBDIS 기술을 선보였습니다. 이전에 30개 정도의 레이저 빔을 사용해 지뢰를 감지하던 시스템은 이제 34 x 23개의 직사각형 레이저 어레이를 사용해 더 신속하게 지뢰를 탐지할 수 있습니다. 진동에도 더 강해져 시속 16km로 달리는 차량에 장착한 상태에서도 20m 거리에서 지뢰 탐지가 가능합니다.

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지뢰를 탐지하는 원리는 간단합니다. 땅속으로 진동이 전해지면 토양 입자가 미세하게 진동하는데, 이 움직임을 레이저로 감지하면 땅속에 있는 구조물을 투과해 볼 수 있습니다. (사진 참조) 이 방법을 이용하면 금속 뿐 아니라 플라스틱 소재 지뢰도 찾아낼 수 있으면 금속 탐지기보다 훨씬 먼 장소에서 안전하게 작업할 수 있습니다. 물론 오류도 있고 해상도도 높지 않지만, 충분한 안전거리와 빠른 속도가 이를 상쇄하고도 남을 장점이라고 하겠습니다.

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연구팀은 LAMBDIS가 다양한 토양 조건과 깊이에서 보다 정확히 작동할 수 있도록 연구를 계속하고 있습니다. 늦지 않은 시기에 상용화되 우크라이나처럼 지금도 엄청난 지뢰가 살포 중인 국가에서 인명 피해를 줄이는 데 사용될 수 있기를 희망합니다.

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참고

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https://newatlas.com/technology/laser-acoustic-faster-safer-landmine-detection/

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https://olemiss.edu/news/2024/10/landmines-lasers-aranchuk/index.html