가스 감지 기술로 지진 예측 능력 향상
우리의 사명은 가스 감지 기술을 사용하여 자연이 우리에게 말해주는 것을 더 잘 이해할 수 있도록 학계와 정부 기관의 핵심 연구를 가능하게 함으로써 자연재해의 결과로부터 인간의 생명과 자원을 보호하는 것입니다.
지진의 발생 시기를 예측할 수 있다면, 지진으로 인한 피해를 줄일 수 있을 것입니다. 지진을 확실하게 예측할 수는 없지만, 과학자들과 엔지니어들은 보이지 않는 조기 경보 신호를 더 잘 파악하고 이해하기 위해 노력하고 있습니다.
“자연은 항상 어떤 일이 일어나고 있는지에 대한 신호를 보내고 있습니다. 우리는 이러한 신호를 듣고, 측정하고, 정량화하는 방법을 배워야 합니다. 그래야 이러한 신호에 적응하고 반응하는 능력을 향상시킬 수 있습니다."라고 인피콘의 노련한 대학 교수이자 선임 연구 과학자인 안드레스 디아즈 박사는 말했습니다. “우리가 '더 잘 듣기' 위한 적절한 도구를 가지고 있다면, 잠재적인 위험한 현상을 예측하고 더 잘 대비할 수 있을 것입니다. 허리케인에서도 이런 일이 일어났습니다. 과학자들이 허리케인의 경로를 예측하고, 인명 피해를 방지하고 최소화하기 위해 대피할 수 있는 지역을 알려주었습니다. 화산 폭발과 지진에 대해서도 똑같이 할 수 있을까요? 저는 가능하다고 생각합니다. 가스 배출량을 지속적으로 측정하면, 그 단서와 경로를 찾을 수 있습니다.”
중국에서는 지진예측연구소(Institute of Earthquake Forecasting)가 지진 예측에 대한 단서를 얻기 위해 여러 모니터링 스테이션에서 가스 배출량을 연구하고 있습니다. 이 연구소의 전문가들과 국제 연구원들은 가스 농도 수준과 가스 비율이 주요 지진 발생 며칠 전부터 변화한다는 사실을 관찰했습니다. 이것이 바로 지진 모니터링 프로젝트의 추진력입니다. 신호에 영향을 미치는 요인을 완전히 이해하려면, 이러한 관찰 결과를 지속적인 장기 모니터링을 통해 검증해야 합니다. 가스 농도 수준을 감지하고 정량화하는 여러 가지 기술이 있습니다. 그중 하나가 가스 크로마토그래피(GC)인데, 이 기술은 준비된 컬럼에 대한 친화성에 따라 샘플의 분자를 분리하고 MEMS 기반 열 전도성 검출기로 정량화합니다.
이 획기적인 연구를 지원하기 위해 연구소는 지진 모니터링과 같은 전통적인 방법과 함께 가스 배출 추정치의 모니터링 및 검증을 위한 도구로 인피콘 Micro GC Fusion Gas Analyzer®를 선택했습니다. 중국 정부는 인피콘과의 협력 하에 1년 이상 동안 단층선 근처의 특정 온천지에서 배출되는 가스를 추적해 왔습니다. 그런 다음, 지진 활동으로 나타난 지구 중심부의 압력과 데이터를 연관시켜 장기적인 데이터 수집의 길을 닦습니다.
“지진 발생 시 생명과 자원이 위험에 처합니다"라고 디아즈 박사는 말했습니다. ”단층과 화산 지대에서 수동 탈기법을 사용하면 지표면과 그 안의 우리 삶에 영향을 미치는 지구 내부에서 어떤 과정이 일어나고 있는지 더 잘 이해할 수 있는 직접적인 방법을 제공합니다. 이 연구소는 가스 분석 기기 분야의 최전선에 있는 인피콘 기술의 도움을 받아 지진 과학 및 대응 전략에 대한 영향력 있는 연구를 주도하고 있습니다.”
GC 기술의 역할과 영향
중국 내 다른 지방에 있는 두 개의 다중 매개 변수 지구화학 모니터링 스테이션에서 마이크로 GC 퓨전 장치가 유망한 결과를 제공했습니다. 보호 인클로저에 안전하게 보관된 이 스테이션은 지구화학 변화를 추적하고 조기 경보 시스템을 지원하는 데 필수적인 신뢰할 수 있는 실시간 데이터를 제공합니다.
협업 연구가 매우 성공적이어서 연구소는 다음 단계에서 가스 모니터링을 더 많은 스테이션으로 확대하고 있으며, 향후 목표는 중국 내 모든 활성 단층 지역을 포괄하는 규모로 확장하는 것입니다.
가스 크로마토그래피 기술의 테스트와 구현 외에도, 이 협력은 인피콘 Transpector® MPH를 이용한 현장 질량 분석기 분석, 인피콘 고감도 WiseTechnology® 센서를 기반으로 한 특수 지구과학 “누설 탐지기”를 이용한 대기 중 헬륨 모니터링 탐지 등 다른 가스 분석 기술의 현장 테스트로 확대될 것입니다.
마이크로 GC 퓨전(Micro GC Fusion)을 사용하면 지질화학 모니터링 스테이션에서 배출되는 수소, 헬륨, 메탄, 에탄, 산소, 질소, 이산화탄소, 일산화탄소, 황화수소 등의 가스를 감지하고 정량화할 수 있습니다. 디아즈 박사는 지구 내부의 압력 상승이 우물에서 발생하는 가스 배출의 구성을 변화시킨다고 설명했습니다. 이 시스템에는 직접 가스 샘플링 라인이 장착되어 있어 배출을 지속적으로 분석할 수 있으며, 통합 여과 기능으로 미립자 간섭을 방지합니다. 이 설정은 지진 활동이 활발한 지역에서 지질 화학적 변화를 관찰하는 데 중요한 정확하고 중단 없는 모니터링을 보장합니다.
수집된 가스에 대한 정확한 데이터 분석을 통해 연구원들은 지진 및 가스 배출 활동 패턴에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 그런 다음 농도와 가스 비율을 사용하여 심각한 지진 활동의 전조로 사용할 수 있으며, 심지어 재앙적인 사건이 발생하기 며칠 전에도 사용할 수 있습니다. 현재 연구 중인 지역은 지진대 내 21개 도시를 포함합니다. 궁극적으로 이 기술은 보다 효과적인 지진 예측을 가능하게 함으로써 생명을 구하는 능력을 향상시킵니다.
자연재해에 대한 생명을 구하는 예측의 발전
지진은 전 세계에 걸쳐 발생할 수 있는 위협이며, 엄청난 피해를 입히고 수많은 생명을 앗아갈 수 있습니다. 인피콘 제품은 지진 활동의 전조 현상을 파악함으로써 이러한 재해의 영향을 완화하는 데 중요한 역할을 합니다.
이러한 재앙적인 사건을 예측하기 위한 지속적인 연구에 참여하는 것 외에도, 당사는 MEMS 기반 Micro GC Fusion의 검출 한계를 백만분의 일(ppm) 수준 이하로 개선하기 위해 계속 노력하고 있습니다. 또한 저희는 지진 연구소와 협력하여 역 흐름 제어와 데이터 수집을 온라인 시각화 소프트웨어에 프로그래밍하여 전 세계 어디에서나 실시간으로 이용할 수 있도록 하고 있습니다. 이 첨단 시스템은 연구소의 조기 경보 기능을 향상시켜 취약한 지역 사회에 효과적인 실제 데이터를 제공할 수 있도록 합니다. 인피콘은 지역 당국 및 이해관계자들과 협력하여 모니터링 기술을 재난 관리 시스템에 효과적으로 통합할 수 있도록 합니다.
조기 경보와 대비 조치를 통해 지진 발생 시 지역사회가 조치를 취할 수 있도록 힘을 실어줍니다. 지진 예측을 위한 Micro GC Fusion의 적용은 재난 대비의 중요한 발전을 의미합니다. 이를 통해 우리는 지진의 파괴적인 영향으로부터 생명, 자원, 인프라, 환경을 보호하는 것을 목표로 합니다.
인피콘은 파트너 및 협력사와 함께 기술 솔루션을 제공하고 연구 및 혁신의 최전선에 서게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다.
다른 연구 프로젝트에 대한 자세한 정보
Overview on research projects with partners like NASA and ETH Zurich on future technology. We strive to advance innovation and push technological boundaries.
저희는 취리히 연방공과대학교의 로봇 시스템 연구소와 협력하여 지역 매핑, 모니터링 및 현장 센싱을 위한 자율 로봇 프로젝트인 ARAMMIS를 진행하고 있습니다. 이 프로젝트는 첨단 가스 감지 페이로드를 바퀴 달린 로봇에 통합하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
반도체, 에너지, 보안 등 다양한 산업 분야의 가스 감지 및 진공 측정 전문가인 엔드레스하우저 팀은 항상 혁신의 '다음 단계'를 모색하고 있습니다.