초음파를 발사, 어군의 움직임을 관찰·탐색하는 '멀티빔 소나 모식도'.

바다 속을 속속들이 관찰할 수는 없을까? 인간의 이런 욕망이 음향측심기 어군탐지기 소나 등 해저 계측장비를 탄생시켰다.

음파을 이용한 계측장비는 1914년에 개발된 빙산탐지기가 처음이다. 당시 전파 레이더기술이 발달되지 않아 음향기술이 도입된 것이다.

1930년엔 빙산탐지기 원리를 바탕으로 해저를 측정하는 음향측심기가 실용화됐다. 이 때 해저보다 낮은 수심에서 구름같은 기록신호가 나타나는 것을 보고 어군탐지가 가능하다는 것을 알게 됐다.

일본에서도 1933년 다랑어 어선의 선주가 영국제 측심기를 어선에 설치, 많은 어획고를 올려 널리 알려지게 됐다. 제2차 세계대전을 거치면서 음향기술은 잠수함탐지 등 군사기술로 비약적인 발전을 이루었고, 전후 어업용 어군탐지기가 개발돼 어업 효율이 크게 향상됐다.

최근에는 전자기술의 비약적인 발전에 힘입어 컴퓨터 화면상에 음향신호를 나타내는 것은 물론 GPS(위성항법장치), 레이더 등의 기능을 겸비한 어군탐지기까지 출현하게 됐다.

과거의 어군탐지기는 음파를 발사할 때마다 기록지에 표시하는 방식이었으나 요즘은 과학기술의 발달로 저장장치에 기록할 수 있게 됐다. 처음엔 인간이 들을 수 있는 음의 영역인 가청음을 사용, 탐지했으나 근래엔 고래류가 초음파로 서로 정보를 주고받는다는 사실이 밝혀지면서 초음파를 도입하기 시작, 현재와 같은 어군탐지기가 개발됐다.

어군탐지기는 초음파의 발사방향에 따라서 다양한 형태로 개발돼 있는데, 크게 수직형과 수평형으로 나눌 수 있다. 수직어군 탐지기는 일반적으로 소형어선에서 사용하는 것으로, 송수파기의 진동면이 해저를 향하도록 선저에 설치해 어군의 분포특성 등을 파악하는데 효과적이다. 하지만 선저의 어군 밖에 탐지할 수 없는 단점이 있다. 이를 보완한 것이 수평어군탐지기다.

이 기기는 배 밑의 수직 방향뿐만 아니라, 전 방향으로 초음파를 발사해 선박 주변에 분포하는 모든 어군을 탐지하는 것이다. 일반적으로 소나(sonar)라고 부른다.

소나는 초음파의 발사방식에 따라 서치라이트 소나와 스캐닝 소나가 있다. 중층성 회유어종을 대상으로 하는 선망에서 어군의 연속적인 움직임을 관찰·탐색하기 위해 사용한다.

서치라이트 소나는 선저에 설치돼 있는 송수파기를 기계적으로 회전시키면서 임의의 방향으로 예리한 초음파빔을 발사, 선박 주변의 어군을 탐지하고 그 반사신호를 화면상에 평면적으로 기록한다. 스캐닝 소나는 높은 주파수를 이용, 해저지형을 파악하기 위해 개발됐다.

이 기기는 바다에 인공어초를 투입한 뒤 그 움직임과 주변 어업생물의 분포를 조사하는데 활용하고 있다.

수산학박사 이경훈·

국립수산과학원 수산공학팀