극지는 우리나라에서 수천 킬로미터 떨어져 있지만, 극지에서의 변화는 북극발 한파나 해수면 상승 등으로 우리의 일상과 안전에 영향을 미치기 때문에, 극지에 대한 과학적 관측과 연구는 매우 중요하다. 그러나, 남극은 영하 수십 도의 혹한, 극야, 위험 지형 등으로 인해 지속적인 관측과 실시간 데이터 회수가 어려워, 연구자가 1년에 한 번 직접 방문해 장비를 점검하고 데이터를 수동으로 회수하는 방식에 의존해 왔다.

이러한 한계를 극복하기 위해 해양수산부, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부는 공동으로 ‘극한지 개발 및 탐사용 협동이동체 시스템 기술개발’ 사업을 2021년부터 추진했으며, 핵심성과물인 ‘극한지 스마트 관측 시스템’의 현장 실증에 성공했다.

이 시스템은 관측소(5곳), 자율 로봇, 관제 거점, IoET 기반 무선 통신망으로 구성되어 있으며, 극한 환경에서도 자율적으로 데이터를 수집하고, 이를 수십 킬로미터 떨어진 기지로 실시간 전송할 수 있도록 설계됐다. 특히, 고해상도 지반 레이더와 저온 전력관리 시스템 등 극지 특화 기술이 통합 적용된 자율 로봇은 눈에 가려진 크레바스(빙하의 갈라진 틈)를 탐지·회피하며 관측소를 점검한다.

극지연구소 이주한 박사 연구팀은 한국해양과학기술원 백승재 박사, 한국로봇융합연구원 최영호 박사 연구팀과 함께 2023-24년과 2024-25년 두 차례 남극장보고과학기지에서 약 2개월간 현장 실증을 통해 시스템의 성능을 검증했다. 그 결과, 시스템은 영하 50℃ 이하의 환경에서도 50km 거리까지 초당 10메가비트(Mbps) 이상의 속도로 데이터를 안정적으로 전송했으며, 3대 이상의 로봇이 동시에 작동해도 이상 없이 각종 관측과 점검 임무를 원활히 수행했다. 이번 실증을 통해 사람이 직접 가지 않더라도 연중 데이터를 안정적으로 확보할 수 있음이 입증됐다.

또한, 연구팀은 시스템의 구성 요소들이 지난해 말 한국정보통신기술협회(TTA)의 ‘극한지 데이터 수집 시스템’ 표준으로 제정돼 높은 신뢰성과 확장성도 인정받았다고 밝혔다.

수집된 데이터는 극지연구소의 극지 빅데이터 플랫폼과 연동되어 일반에 단계적으로 공개될 계획이다. 극지연구소는 시스템을 발전시켜 세종과학기지와 북극 연구거점, 남극 내륙 등으로 활용 장소를 넓히고, 관련 기술의 산업화와 국제 공동탐사 활용 방안도 모색 중이다.

강도형 해양수산부 장관은 “사람이 가기 힘든 지역에서 극한지 통합 관측 시스템의 자율 운용 여부가 이번 실증으로 확인됐다.”라며, “극한 환경에서 더욱 안전하고 안정적인 연구가 가능하도록 관련 지원을 계속해 나가겠다.”라고 말했다.