해저 인터넷 회선이 고래를 보호하는 "귀"가 된다 — 통신 케이블의 의외의 가능성

해외의 동영상을 보거나 먼 곳의 상대와 메시지를 주고받을 때, 그 통신을 지탱하는 설비 중 하나가 해저 케이블이다.

인간의 정보를 운반하기 위해 설치된 그 케이블이, 바다를 헤엄치는 고래의 존재를 알리는 역할도 할 수 있을지 모른다.

고래가 내는 소리는 해중을 통해 전해져, 해저의 케이블에 아주 작은 변형을 일으킨다. 그 변화를 읽어내면, 울음소리를 감지하고 조건이 맞으면 위치나 이동도 추정할 수 있다. 통신 설비를 바다 생물을 지켜보는 관측 설비로 활용하는 발상이다.

ZME Science가 2026년 11월 12일에 소개한 것은, 이 기술의 가능성과 연구에서 실용으로 나아가기 위한 과제이다. 배경에는 미국 코넬 대학교의 생물음향 연구자 레아 부포 씨에 의한 연구의 축적과 학술지 "Methods in Ecology and Evolution"에 게재된 리뷰가 있다.

전 세계의 고래를 항상 추적할 수 있는 시스템이 이미 완성된 것은 아니다. 그래도 해저에 있는 설비의 사용 방법을 바꾸는 것으로, 지금까지 관측하기 어려웠던 바다에 귀를 기울일 수 있는 길이 열렸다.

왜 "단순한 케이블"로 소리를 알 수 있는가

이 기술은 "분포형 음향 센싱", 줄여서 DAS라고 불린다.

보통 해중의 소리를 조사하기 위해서는, 수중 마이크에 해당하는 하이드로폰을 사용한다. 그러나 광대한 바다에 다수의 관측 기기를 설치하고 점검이나 회수를 계속하기 위해서는, 배도 인력도 비용도 필요하다.

DAS에서는 광섬유에 레이저 펄스를 주입한다. 빛의 일부는 섬유 내부의 미세한 불균일함에 의해 산란되어 장치로 돌아온다.

거기에 고래의 소리 등으로 인한 진동이 더해지면, 섬유가 약간 늘어나거나 줄어들어 돌아오는 빛의 성질이 변화한다. 그 차이를 분석함으로써, 케이블을 따라 어디에서 변화가 일어났는지를 조사한다.

즉, 수중에 소리를 내어 고래를 찾는 것이 아니라, 도달한 소리의 영향을 빛으로 읽어내는 구조이다.

기존의 수중 마이크가 주로 설치 지점의 음압을 측정하는 것에 비해, DAS는 긴 섬유를 따라 다수의 지점에서 변형의 변화를 측정한다. 이 때문에, 하나의 케이블이 여러 개의 관측 지점을 가진 "긴 귀"처럼 작동한다.

덧붙여, 이러한 연구에 사용되는 것은 통신 케이블 내에 있는 미사용 예비 섬유 등이다. 이용자의 이메일이나 동영상의 내용을 분석하여 고래를 찾는 기술은 아니다.

120킬로미터의 케이블이 약 3만 개의 관측점으로

2022년에 발표된 연구에서는, 노르웨이의 스발바르 제도 앞바다에 있는 기존의 해저 통신 케이블이 사용되었다.

연구팀은 약 120킬로미터 구간을 약 4미터 간격의 약 3만 개의 측정 지점으로 활용하여, 대왕고래와 긴수염고래의 저주파 울음소리를 감지했다.

"케이블 근처에 고래가 있다"는 것만 알아도 가치가 있다. 그러나 여러 지점에서 같은 울음소리를 포착할 수 있다면, 더 많은 정보를 얻을 수 있다.

소리가 케이블의 각 지점에 도달하는 시각은 음원과의 거리 때문에 조금씩 다르다. 그 시간차를 조사하면, 소리가 어디에서 왔는지를 추정할 수 있기 때문이다.

특히 케이블이 2개 있으면, 하나만으로는 판별하기 어려운 좌우의 위치 관계도 좁혀지기 쉽다. 소리를 기록하는 설비가 움직임을 조사하는 설비로 변해간다.

5시간 동안 1,808회의 울음소리, 8마리의 이동 추적

2023년에 발표된 연구에서는, 북극권의 2개의 광섬유 케이블에서 얻은 5시간의 데이터를 분석하여, 긴수염고래의 울음소리 1,808회를 감지했다.

연구팀은 그 일부를 사용하여 8마리의 이동을 추적하고, 최대 4마리를 동시에 추적할 수 있었다. 케이블에서 최대 약 9.4킬로미터 떨어진 곳의 소리도 감지되었다.

여기서 1,808이라는 숫자는 고래의 마리 수가 아니다. 같은 개체가 반복해서 울 수 있기 때문에, 소리의 수를 그대로 생존 수로 읽어낼 수는 없다.

또한, 연구에서 제시된 "약 100미터의 위치 정확도"에도 조건이 있다. 이는 위치가 알려진 배에서 낸 시험용 소리를 사용하여, 추정 방법을 검증했을 때의 결과이다. 바다 어디서나, 어떤 고래든, 항상 같은 정확도로 위치를 알 수 있다는 의미는 아니다.

그럼에도 불구하고, 기존의 해저 설비에서 여러 고래의 이동을 재구성할 수 있었다는 것은 관측 범위를 넓히는 데 큰 성과이다.

2026년에는 북극고래의 소리도

지금까지 통신 케이블을 사용하는 DAS에서는, 대왕고래와 긴수염고래의 크고 낮은 소리를 포착하는 성과가 중심이었다.

한편, 더 높은 주파수의 소리나 약한 소리를 어디까지 감지할 수 있는지는 과제였다.

코넬 대학교의 2026년 11월 발표에 따르면, 부포 씨는 같은 해 봄, 알래스카 북부의 우토키아그비크에서 현지의 포경자 단체와 야생동물 관리 부문과 협력하여, 통신 사업자 Quintillion의 케이블에서 얻은 DAS 데이터를 분석하여 북극고래의 울음소리를 처음으로 감지했다.

이는 관측 대상을 넓힐 가능성을 보여주는 성과이다. 그러나 모든 수염고래를, 모든 해역에서 동일하게 감지할 수 있다고 입증된 것은 아니다.

연구자가 목표로 하는 것도 기존의 수중 마이크를 모두 대체하는 것이 아니다. 다른 관측 방법을 조합하여, 바다의 정보가 부족한 장소를 보완해 나가는 것이다.

고래의 소리가 선박에 대한 경고로 이어지는 미래

이 기술에 기대가 모아지는 이유 중 하나는, 선박과 고래의 충돌 방지에의 응용이다.

예를 들어 항로 근처에서 울음소리를 감지하고 위치를 추정한다. 그 정보를 선박의 위치 정보와 결합하여 접근하는 선박이나 운항 관리자에게 알린다. 필요에 따라 감속 등의 판단으로 이어질 수 있다면, 사고의 위험을 줄일 가능성이 있다.

그러나 고래를 감지하는 연구와 실제로 사고를 줄이는 운영 시스템 사이에는 아직 거리가 있다.

경고가 나올 때까지의 시간이 충분히 짧은가. 선박의 소리가 큰 장소에서도 감지할 수 있는가. 오보나 놓침은 어느 정도 있는가. 정보를 받은 측이 실제로 대응할 수 있는가.

울음소리를 사용하는 감시에서는, 소리가 감지되지 않았다는 것만으로 "고래가 없다"고 판단할 수 없다.

기대되는 것은 바다의 안전을 하나의 장치에 맡기는 것이 아니라, 시각적 관찰이나 기존의 음향 관측 등에 새로운 정보원을 추가하는 것이다.

SNS에는 놀라움의 목소리. 단, 이번 기사에 대한 반응과는 구분을

해저 케이블을 고래 관측에 사용하는 발상은 SNS에서도 관심을 모으고 있다.

확인된 예로, 과학 작가 Ryan Green 씨는 LinkedIn에서 자신이 작성한 관련 보도를 소개했다. 해저 케이블의 세계에 대한 관심에 더해, 고래가 울지 않을 때의 감지까지 연구되고 있다는 것을 알고 취재를 심화했다고 설명하고 있다.

게시물에는 "매우 대단하다", "흥미로운 기사였다"는 취지의 짧은 댓글이 달렸다. 해저의 통신 설비에서 동물의 행동을 알 수 있는 단서가 얻어진다는 의외성이 독자의 흥미를 끌었다고 볼 수 있다.

그러나 이 게시물이 소개하는 것은 울지 않는 고래의 감지도 다루는 다른 관련 연구이다. 이번 ZME Science 기사나 11월 리뷰에 대한 직접적인 반응으로 다룰 수는 없다.

이번에 확인된 범위에서는 최신 기사에 대한 반응을 다수 모아 여론의 경향을 판단할 정도의 자료는 얻지 못했다. SNS에서 보이는 놀라움이나 호의적인 반응은 소개할 수 있지만, "전 세계에서 절찬받고 있다"고까지 확대하는 것은 적절하지 않다.

실용화를 좌우하는 것은 케이블보다도 "조건"

기존의 설비를 사용할 수 있다고 들으면, 장치를 연결하기만 하면 관측망이 완성될 것처럼 생각될 수 있다. 실제로는 여러 조건을 충족할 필요가 있다.

먼저, 데이터 양이 크다. 다수의 지점을 세밀한 시간 간격으로 기록하기 때문에, 설정에 따라서는 하루에 수 테라바이트 규모의 정보가 생성된다. 사람이 모든 것을 확인하는 방법으로는 지속적인 감시는 어렵다.

고래의 소리를 선박의 소음이나 지진 등의 신호와 구별하는 자동 분석의 정밀도가 중요해진다.

다음으로, 케이블마다 감도의 차이가 있다. 구조나 해저와의 접촉 방식, 주변 환경에 따라 같은 소리라도 포착 방식이 달라진다. 어떤 해역에서 성공한 설정을 그대로 다른 바다에 가져올 수는 없다.

또한, 사용할 수 있는 섬유에의 접근이나, 광 중계 장치 등의 제약도 있다. 전 세계에 깔린 케이블의 모든 구간을 일제히 관측에 사용할 수 있는 것은 아니다.

비용 면에서도 이미 케이블이 있다는 것과 관측을 무료로 지속할 수 있다는 것은 별개이다. 측정 장치, 분석 기반, 데이터의 보관, 운영을 담당할 인재가 필요하다.

기술을 확산시키기 위해서는 연구자뿐만 아니라, 통신 사업자나 해양 산업, 관계 기관과의 협력이 필수적이다.

일본에서 생각해보고 싶은, 통신과 해양 관측의 접점

일본에서 이 연구를 읽는 의미는 "해외에서 재미있는 실험이 이루어졌다"는 이야기로 끝나지 않는다.

바다로 둘러싸인 일본에서 통신 설비를 해양 환경의 파악에도 활용할 수 있다면, 기존 인프라의 가치를 넓히는 선택지가 된다.

장래의 검토로는, 선박의 왕래가 많은 장소에서 고래의 출현 시기를 파악하거나, 연안 개발의 전후로 해중음의 변화를 조사하는 사용 방법이 생각될 수 있다. 단, 이것들은 이번에 소개한 성과에서 생각할 수 있는 응용 예이며, 일본에서 같은 시스템이 실용화되었다는 의미는 아니다.

도입을 생각할 때는, 관측하고 싶은 동물의 종류나 소리의 주파수, 케이블의 위치와 이용 조건을 확인할 필요가 있다. 얻어진 정보를 누가 받아들이고, 어떤 판단에 사용할 것인지도 처음부터 설계해야 한다.

중요한 것은 케이블을 관측 장치로 바꾸는 것 자체가 아니다. 그것에 의해 바다에 대해 무엇을 알고, 어떤 행동으로 이어질 수 있는가이다.

인간끼리 연결되기 위해 설치한 해저 케이블이, 지금까지 닿지 않았던 고래의 소리를 우리에게 전한다. 그 가능성은 이미 실험으로 보여지기 시작하고 있다.

출처 및 참고 자료

1. ZME Science: DAS의 구조, 과거의 실험, 실용화의 과제를 소개.
   https://www.zmescience.com/science/oceanography/the-internets-underwater-cables-could-double-as-a-whale-monitoring-network/

2. 코넬 대학교: 2026년의 연구 소개. 북극고래의 울음소리 감지, 리뷰의 공표, 기존의 관측과의 보완 관계에 대해.
   https://news.cornell.edu/index.php/stories/2026/11/repurposing-internets-backbone-advance-whale-monitoringCornell Chronicle

3. Frontiers in Marine Science, 2022년 논문: 스발바르 제도 주변에서 해저 광섬유를 사용하여 수염고래의 소리를 감지한 연구.
   https://www.frontiersin.org/journals/marine-science/articles/10.3389/fmars.2022.901348/fullfrontiersin.org

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