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광섬유 센서는 산사태가 임박했음을 사람들에게 경고하여 생명을 구하고 피해 규모를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
나폴리 제2대학교 연구팀은 대규모 산사태와 완만한 경사면 이동을 모두 감지하고 모니터링할 수 있는 센서 기술을 개발하고 있습니다. 연구진은 허리케인 추적을 통해 해안 지역 주민 대피를 유도하는 것처럼, 이러한 대규모 자연재해의 영향을 완화하고자 합니다.
연구진은 경사면 내 얕은 도랑에 매립된 광섬유 센서가 토양의 미세한 변화도 감지할 수 있다고 밝혔습니다. 산사태는 항상 다양한 유형의 파괴 전 변형이 선행된다고 연구진은 덧붙였습니다.
파괴 전 변형률의 크기는 관련 암석이나 토양에 따라 다르며, 균열된 암석 파편과 화쇄류부터 미립자 토양까지 다양하지만 측정이 가능합니다. 전기 센서는 오랫동안 산사태 모니터링에 사용되어 왔지만, 이러한 유형의 센서는 쉽게 손상될 수 있다고 연구진은 밝혔습니다. 광섬유는 더 견고하고 경제적이며 민감합니다.
루이지 제니 교수는 "분산형 광섬유 센서는 센서가 매립된 토양의 인장 변형률을 측정하여 경사면의 '신경계' 역할을 할 수 있다"고 말했습니다.
연구진은 또한 여러 종류의 광섬유 센서를 플라스틱 튜브에 결합하여, 파괴 전 응력에 의해 휘어지고 움직이는 장치를 개발하고 있습니다. 이를 통해 광섬유의 움직임과 휘어짐을 원격으로 모니터링하여 산사태 발생 여부를 판단할 수 있을 것입니다.
제니는 "광섬유 센서를 사용하면 기존 경사계의 한계를 극복할 수 있다"며 "섬유 기반 경사계는 움직이는 부품이 없고 토양 변형도 크게 견딜 수 있기 때문"이라고 말했다.
그는 이러한 센서를 사용하면 수 평방 킬로미터를 커버할 수 있으며, 중요한 구역을 정확하게 찾아내기 위해 지속적으로 모니터링할 수 있다고 덧붙였다.
이 팀은 다음 달 애리조나주 투산에서 열리는 Frontiers in Optics에서 연구 결과를 발표할 예정이다.
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