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이탈리아 로마 사피엔자대와 미국항공우주국(NASA) 공동연구팀이 대기의 전리층을 분석해서 쓰나미를 예측하는 방법을 개발했다.

전리층은 지구 대기에서 약 80~1000km에 이르는 층을 말하는데, 태양복사와 우주선(Cosmic Ray)에 의해 대기 분자들이 이온화돼 있다. 지진에 의해 쓰나미가 발생하면 이 지역의 상층부 전리층에서 교란이 생긴다. 쓰나미가 만든 파도의 마루와 골이 대기를 압축 - 이완시키면서 대기에도 영향을 미치는 것이다. 이런 현상을 내부중력파라고도 부르는데, 대기가 옅어지는 상층부로 전파되면서 파동이 더 증폭된다. 특히 이 파동이 고도 300~350km 부근에 다다르면 전리층의 전자 밀도가 측정 가능한 수준으로 변한다.

로마 사피엔자대 건설및환경공학과 마티아 지오반니 크레스피 교수팀은 이 같은 전리층의 변화를 GPS 위성으로 측정해서 쓰나미를 실시간으로 관측하는 ‘바리온’이라는 시스템을 고안했다. 현재 쓰나미 관측 연구는 지진계와 부표, 해저압력센서 등으로 측정한 정보를 바탕으로 하고 있는데, 여기에 데이터를 추가해 예측력을 향상시킬 수 있게 된 것이다.

논문의 제1저자인 조르지오 사바스타노 연구원은 “현재 NASA 제트추진연구소가 운용하는 GPS 시스템에 바리온 알고리즘을 적용하는 작업을 하고 있다”며 “미래의 쓰나미 조기경보시스템에 중요한 기여를 할 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 ‘사이언티픽 리포트’ 4월 21일자에 발표됐다. doi:10.1038/srep46607