대서양 저 깊은 곳에 가라앉은 타이타닉호의 유령 같은 수중 영상을 한 번쯤은 보셨을 겁니다. 이미 훌륭한 자료였지만, 더 놀라운 기록이 곧 공개될 예정입니다. 대규모 탐사대가 침몰선을 완전한 3D로 시각화하는 작업을 진행하고 있습니다.
100년 전의 비극, 다시 조명받다
타이타닉호가 대서양 해저로 가라앉은 지 거의 100년이 지났습니다. 1912년 4월 10일, 이 배는 사우샘프턴 항을 떠나 뉴욕행 첫 항해에 나섰습니다. 그러나 뉴욕에는 도착하지 못했습니다. 4월 15일 새벽, 거대한 빙산과 충돌한 끝에 타이타닉호는 침몰하고 말았습니다.
잔해는 1985년에 발견되었고, 그 이후로 타이타닉호를 조사하기 위한 수많은 탐사가 이루어졌습니다. 현재까지 알려진 바로는 해저에 세 개의 큰 선체 부분이 남아 있습니다. 선수(船首), 약 20미터 길이의 중간 부분, 그리고 선미(船尾)입니다. 선미는 심하게 파손된 상태지만, 선수부는 비교적 온전하게 보존되어 있어 큰 홀의 샹들리에가 아직도 매달려 있는 모습을 볼 수 있습니다.
그리고 이제 여러분은 그 모습을 직접, 완전한 3D로 볼 수 있게 됩니다. 지난 8월 23일부터 대규모 탐사대가 최첨단 기술을 동원해 다시 배를 조사하고 있습니다.
심해를 탐사하는 무인 잠수정들
이번 탐사에는 AUV 두 대와 ROV 한 대가 투입되었습니다. AUV(Autonomous Underwater Vehicle, 자율형 수중 무인정찰기)는 승무원 없이 스스로 판단해 탐사를 수행하는 일종의 소형 잠수함으로, 원격 조종도 받지 않습니다. 반면 ROV(Remotely Operated Vehicle, 원격조종 무인잠수정) 역시 무인이지만, 모선에서 긴 케이블을 통해 조종됩니다.
메리 앤(Mary Ann)과 진저(Ginger)라는 이름의 두 AUV는 사이드스캔 소나(side-scan sonar) 기술로 잔해 주변 해역을 측량합니다. 각 AUV는 양쪽으로 음파를 발사하고, 음파가 해저와 잔해에 부딪혀 되돌아오면 그 신호를 이용해 장애물과의 거리를 계산합니다. 이렇게 계산된 거리를 시각화하면 주변 해역의 모습을 생생하게 파악할 수 있습니다.
음파가 닿는 범위는 한쪽당 약 600미터입니다. 따라서 넓은 해역 전체를 조사하기 위해 두 잠수정은 마치 잔디를 깎듯 왕복 운항합니다. 같은 구역을 서로 다른 방향으로 지나가는데, 진저는 남북 방향으로, 메리 앤은 동서 방향으로 이동합니다. 이는 음향 그림자(acoustic shadow) 때문입니다. 앞에 무언가(이 경우 선수부)가 가로막으면 음파가 닿지 않는 검은 영역이 생기는데, 다른 AUV가 반대편에서 접근하면 이 그림자 영역을 메울 수 있습니다.
단 하루 만에 완성된 정밀 지도
사이드스캔 소나 이미지가 특별해 보이지 않을 수 있지만, 실제로는 매우 의미 있는 성과입니다. 이 해역은 과거에 제대로 측량된 적이 없어 중요한 발견이 여전히 가능합니다. 타이타닉호의 모든 조각이 발견된 것이 아니며, 잔해가 정확히 어디에 있는지도 알려져 있지 않습니다. 게다가 이번 지도가 만들어진 속도도 놀랍습니다. AUV가 투입된 지 24시간 만에 상세한 해역도가 화면에 나타났는데, 이는 수중 조사 사상 처음 있는 일입니다.
이런 속도는 고성능 AUV 덕분입니다. 장비를 몸에 직접 탑재하고(끌고 다니지 않고) 움직이기 때문에 기동성이 뛰어납니다. 초정밀 항법 시스템 역시 흥미로운 지점을 빠르게 찾는 데 한몫합니다. 이는 여러 차례 출항해야 하는 두 AUV에게 중요한 특징인데, 첫 항해에서는 해역을 개괄적으로 측량하고, 이후 다시 돌아가 더 정밀한 영상을 촬영합니다.
두 번째 정밀 조사에서는 메리 앤의 멀티빈(multi-beam) 소나가 활용됩니다. 멀티빈은 초당 훨씬 많은 펑(ping, 음파 신호)을 아래 방향으로 쏘는 소나로, 해상도가 높아 이 데이터로 해저의 3D 지도를 만들 수 있습니다. 다만 멀티빈의 탐사 범위는 사이드스캔 소나보다 좁기 때문에, 연구자들은 어디를 볼지 정확히 아는 두 번째 조사 때만 사용합니다.
실시간 3D 촬영
소나 영상 외에도 3D 영상 자료가 제작되는데, 이 역할을 맡는 것이 바로 ROV입니다. 레모라 6000(Remora 6000)이라는 이름의 이 잠수정은 수심 6,000미터까지 촬영 가능한 HD 카메라 5대를 장착하고 있습니다. AUV가 만든 상세 지도 덕분에 ROV 조종사들은 그 어느 때보다 정확하게 잔해 사이를 항해할 수 있습니다. 촬영 방식 자체는 3D 영화 촬영과 크게 다르지 않지만, 수심 약 3,700미터에서 이루어지고 승무원들이 실시간으로 영상을 확인할 수 있다는 점이 특별합니다. 안경을 쓴 승무원들은 ROV가 '보는' 것을 그대로 화면으로 지켜봅니다.
여기서 끝이 아닙니다. ROV에는 소나 이미징 헤드(sonar imaging heads)도 장착되어 있습니다. 카메라와 비슷하지만 빛 대신 소나를 사용하는 장치입니다. ROV는 타이타닉호 주변 20~30개 지점에서 이 장치를 작동시켜 세 방향으로 '바라보게' 합니다. 일반 소나처럼 음파를 발사해 반사를 기다리지만, 몇 개의 점으로 이루어진 원형 이미지 대신 사진처럼 선명한 이미지를 만들어냅니다.
여러 지점, 여러 방향에서 이런 소나 이미지를 촬영하면 소프트웨어가 이를 종합해 배의 3D 모델을 만들 수 있습니다. 거리 측정이 훨씬 쉬워지기 때문에 매우 유용합니다. 또한 이 모델을 활용하면 잔해의 훼손 진행 상황을 더 잘 추적할 수 있습니다. 현재 모델을 과거 사진 및 향후 촬영 자료(3D 여부와 관계없이)와 비교하면 배가 얼마나 빨리 부식되고 있는지 명확히 알 수 있습니다.
대중의 관심을 끄는 심해 과학
그래도 대다수 사람들에게 가장 인상적인 것은 '일반' 3D 영상입니다. 해양학자들에게도 이는 중요합니다. 평소 수중 영상에 큰 관심을 보이지 않던 사람들도 3D라면 이야기가 달라집니다. 연구자들은 이를 통해 대중의 해양학에 대한 관심이 높아지기를 기대하고 있습니다.
언론의 관심도 뜨겁습니다. 미국 MSNBC 방송은 매일 조사선에서 현장 보도를 내보내고 있으며, 기자가 직접 승선해 진행 상황을 생생히 전하고 있습니다.
탐사팀은 방대한 페이스북 페이지를 운영하고 트위터로도 수시로 근황을 알리고 있으며, 자체 웹사이트(영문)에서도 많은 정보를 찾을 수 있습니다. 연구자들은 자신들의 경험을 전 세계와 나누고, 모두가 타이타닉호의 위대함을 '즐길' 수 있기를 바라고 있습니다. 지금까지의 결과는 성공적입니다. 불과 며칠 만에 상세한 해역 지도와 16,000장의 사진, 그리고 HD 화질의 3D 영상을 확보하는 데 성공했습니다.
