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최초의 무인잠수정은 1953년 드미트리 레비코프가 제작한 것으로 케이블이 연결된 무인잠수정 푸들이다. 1966년에 비행기 사고로 해저에 분실한 원자폭탄을 회수하고 1968년 침몰한 구 소련 잠수함을 찾아 인양하면서 심해탐사장비와 잠수정 기술이 급속히 발전하였다. 중동전쟁의 여파로 촉발된 석유파동을 겪으면서 70년대 말부터 연근해의 해저 유전이 개발되었으며, 이와 더불어 해저작업이 가능한 상업용 무인잠수정 개발이 이루어지기 시작하였다. 80년대에는 컴퓨터 기술 발전에 힘입어 무인잠수정의 기능이 다양화되었다. 이 시기에 자체 지능을 보유한 무인잠수정이 출현하였다. 미국을 비롯하여 프랑스, 영국, 캐나다, 일본, 러시아, 노르웨이, 스웨덴, 이태리, 독일, 호주, 중국 등이 무인잠수정을 개발하기 시작하였으며, 최근에는 6천미터 심해를 탐사하는 다양한 형태의 무인잠수정이 선보였다.

미국 우즈홀 해양연구소는 90년대 초반에 6천미터를 탐사할 수 있는 심해무인잠수정 제이슨과 메디아를 개발한 이후에 2002년에 6천5백미터 수심을 탐사할 수 있는 제이슨 II를 개발하였다. 프랑스 해양연구소는 1997년에 6천미터급 작업용 무인잠수정 빅토르6000을 개발하였다. 한편 일본해양연구센터는 마리아나 해구를 조사할 목적으로 1997년에 1만1천미터 수심을 탐사할 있는 심해무인잠수정 카이코를 개발하였다. 3천5백미터 수심에서 3백킬로미터를 자율항해할 수 있는 우라시마를 개발 중이다
 

우리나라는 선진해양국에 비하여 무인잠수정 개발에 늦게 뛰어 들었다. 하지만 세계최고의 선박건조기술을 바탕으로 해양장비기술과 무인잠수정 기술을 꾸준히 발전시키고 있다. 국내에서 무인잠수정은 1993년에 한국해양연구원이 해저탐사를 위한 무인잠수정 씨로브300을 개발한 것이 처음이다. 대우조선(주)이 1996년에 해저를 탐사할 수 있는 자율항해무인잠수정 옥포6000을 개발하였고, 한국해양연구원이 1997년에 수중항주체의 제어시스템 연구를 위한 시험용 자율항해무인잠수정 보람호를 개발하였다. 2003년에는 민군겸용으로 사용할 수 있는 반자율항해 무인잠수정(SAUV, 소브)가 한국해양연구원과 대양전기(주) 공동으로 개발되었다.
 
 
 
한국해양연구원이 개발중인 심해무인잠수정은 복합형 무인잠수정 시스템으로 개발된다. 최대 6천미터 수심에서 정밀 작업이 가능하면서 넓은 영역을 탐사할 수 있다. 심해무인잠수정은 3개 선체로 구성된다. 해저탐사와 심해 이동기지 기능을 갖고 예인이 가능한 수중진수장치, 수중진수장치와 중성부력 케이블로 연결되어 해저 탐사와 정밀작업을 수행하는 알오브이, 수중진수장치에서 진수되는 에이유브이 등이다.
수중진수장치는 현재 한국해양연구원이 보유한 예인형 심해카메라 기능을 대체할 수 있도록 이와 유사한 형태로 설계되었다. 이 장치는 심해에서 수중전진기지 역할을 하며 초음파 위치추적장치를 갖추어 수중위치를 선상에서 추적한다. 이를 기준점으로 알오브이와 에이유브이가 각자의 위치를 계산한다. 수중진수장치는 알오브이 작업을 보조하며 에이유브이를 수중에서 진수하고 회수하는 기능을 가지며, 해상에 떠있는 해양조사선과 철갑 케이블로 연결되어 선상 윈치에 의하여 심도가 제어된다. 선상에는 중앙제어실이 있으며 심해무인잠수정을 모니터링하며 원격제어하는 장비가 설치된다. 철갑 케이블에는 3개의 광통신 라인과 전원공급용 전선이 포함된다. 이 장치에는 수중음향탐지기, 스틸 카메라, 칼라 비디오 카메라 4대가 탑재된다.
한편 수중진수장치는 단독으로 활용이 가능하므로, 이 장치를 예인함으로써 넓은 탐사해역에서 해저 영상촬영과 초음파 해저지형도가심해무인잠수정의 ROV 조감도 작성된다.
 
알오브이는 수중진수장치와 중성부력 케이블로 연결된다. 공기중 중량은 2.8톤이고, 수중에서는 중량과 부력이 일치하도록 설계되어 중성부력이 유지된다. 6개의 프로펠러를 이용하여 수중에서 자유롭게 이동이 가능하며 전진속도는 1.5노트이다. 알오브이는 개방형 프레임 구조를 갖는다. 프레임 내부에 내압용기와 장비들이 배치되고, 상부에 부력재가 탑재되며, 하부에 시료운반바구니가 연결된다. 광통신장치, 신호처리보드, 계측센서 앰프 등 전자장비는 티타늄으로 제작된 실린더형 내압용기에 내장된다. 그밖의 장비는 내부에 기름을 채워 넣는 방식의 압력보상형 구조를 갖는다.
알오브이는 해양과학조사를 위한 염도ㆍ온도ㆍ밀도 센서(CTD), 탁도센서 등을 갖추고 있으며, 장애물 감지를 위한 전방감시 초음파 센서와 해저지형 판독을 위한 정밀 탐지소나를 장착한다.

디지털 스틸 카메라, 8개의 비디오 카메라와 수중조명장치가 설치되고, 2기의 유압구동형 수중 로봇팔이 장착되며, 선상에서 광통신 라인을 통하여 원격으로 제어된다. 알오브이의 항법과 정밀 유도제어는 관성계측센서와 초음파 도플러 속도계를 이용하여 구현된다. 또한 알오브이와 진수장치와의 거리를 보조적으로 이용하여 고정밀 수중항법이 가능하도록 구현된다.

심해무인잠수정 시스템의 특징 중에 하나는 심해에서 진수장치로부터 에이유브이를 발진하여 인근 해역을 신속하면서도 정밀한 조사를 수행하고 다시 수중진수장치로 귀환하는 것이다. 에이유브이는 자체에 전원을 내장하며, 항주거리가 10킬로미터 범위로 비교적 짧은 거리를 주기적으로 왕복하면서 해저를 탐사하는 목적으로 사용된다. 에이유브이는 유선형이며 전진속도가 3노트이고, 선미에 설치된 추진기로 추진력을 얻으며 수직 방향타와 수평 제어판을 이용하여 운동을 제어한다. 선수에 수중카메라와 음향탐지 센서를 장착하며 양측면에 사이드 스캔 소나를 장착한다. 에이유브이가 수중진수장치로 귀환하는 방법은 항법시스템과 선수부에 장착된 수중카메라를 이용하여 수중도킹으로 이루어진다. 수중진수장치에 귀환하였을 때에 전원을 충전하고 취득한 데이터를 전송한다.
 
우리나라가 개발중인 심해무인잠수정은 두 개의 무인잠수정으로 구성되고 전용의 지원선박을 필요로 하지 않는다는 점에서 미국 제이슨 II와 프랑스 빅토르6000과 유사한 시스템이다. 제이슨 II와 빅토르6000과 비교하여 세 가지 특징이 있다. 첫째는 알오브이를 분리한 상태에서 수중진수장치 단독으로 심해를 탐사하는 기능이고, 둘째는 넓은 해역에 걸쳐 심해무인잠수정의 위치를 추적하면서 특정해역에서는 위치를 정밀하게 추적할 수 있는 수중복합항법시스템이다. 셋째는 알오브이를 이용한 정밀탐사 작업과 함께 에이유브이를 이용하여 탐사중인 인근 심해역을 조사할 수 있는 것이다. 심해무인잠수정은 알오브이를 분리하고 수중진수장치를 예인하여 심해저를 빠르게 탐사할 수 있다. 이때에는 심해무인잠수정이 넓은 해역을 이동해야하므로 초단기선 초음파 위치추적장치(Ultra Short Base Line, 유에스비엘)를 이용하여 이동중인 수중진수장치의 위치를 추적한다.

유에스비엘은 정밀도가 높지 않고 상대거리에 대하여 0.3퍼센트 오차를 가지므로 6천미터 해저탐사에는 18미터 오차를 보인다. 이 위치추적 정밀도로는 알오브이가 심해에서 정밀 탐사하는 것이 불가능하다.
알오브이를 이용한 심해관측과 시료채취 작업에는 유에스비엘과 함께 관성항법시스템과 도플러 속도센서를 퓨젼한 수중복합항법시스템을 이용한다. 수중복합항법시스템은 한국해양연구원이 독자적으로 개발한 방법으로 6천미터 심해에서 5미터 이내의 항법오차를 가지며, 50센티미터 이내의 상대 위치오차를 갖는다. 정밀 수중항법시스템이 확보됨으로써 에이유브이가 심해에서 수중진수장치로부터 발진하고 귀환하는 작업이 가능하다. 에이유브이가 카메라를 이용하여 도킹하는 최종단계에도 수중복합항법시스템이 보조적으로 사용되어 시계가 불량한 경우에도 도킹이 가능한 장점을 갖는다.
 
일반적으로 2백미터 이상의 깊은 바다에는 햇빛이 전달되지 못한다. 따라서 심해는 생명체가 살기 힘든 환경이며 5백미터 이상 수심에서는 생명체가 거의 없는 것으로 알려져 왔다. 하지만 심해에도 우리에게 익숙한 형태의 심해생물을 비롯하여 희귀한 생명체들이 사는 것이 심해탐사로 밝혀졌다. 해양생물학자들은 이러한 생명체가 열악한 환경에서 어떻게 생존하며 생태계를 형성하고 있는가에 대한 연구를 수행하고 있다.
일례로 심해에는 열수분출구가 해저 화산대를 따라 곳곳에 산재해 있다. 열수분출구에서 솟아나는 먹구름 형태의 용출수는 350도 이상으로 뜨겁다. 이 주변에 새우, 게, 조개와 함께 관벌레가 대단위 군락을 이루며 산다. 관벌레에는 열수분출구에서 나오는 황화물을 화학적으로 분해하여 영양분을 공급하는 박테리아가 공생한다. 통상적으로 70도 이상에서는 박테리아가 살 수 없으나 이 박테리아는 열을 차단하는 물질이 있었다. 심해생물학자들은 유인잠수정과 무인잠수정을 이용하여 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 생명체를 약 5백여종 발견하였다. 이들은 유전자 분석을 통하여 심해생물의 게놈 지도를 만들고 있으며, 고온에 견디는 박테리아를 연구하여 신물질 개발과 의학, 생화학, 생명공학에 활용하는 연구에 박차를 가하고 있다. 또한 인류의 생성기원에 관한 연구와 우주의 다른 행성에서도 화학합성에 의해서 생명체가 존재할 가능성에 대한 연구가 진행중이다.
 
해양지질학자들은 해저지각구조를 연구하고 해저지하자원을 탐사하고 해저지각 이동량을 계측하여 지진발생을 예측한다. 심해무인잠수정은 해저면을 시추하여 시료를 얻고 로봇팔을 이용하여 거리측정장치를 해저면에 설치하고 해저암석을 채취하기도 한다. 지금까지 해저 지하자원의 매장량 추정은 원격으로 탐사되었으나 정밀한 측정을 위해서는 무인잠수정이 필요하다. 무인잠수정은 해저면에 근접해서 초정밀 중력계로 미소중력변화를 측정하여 자원 매장량을 정확히 추정할 수 있다.

또한 심해무인잠수정은 해저에 침몰한 선박의 발굴에도 활용된다. 영화로도 잘 알려진 비운의 타이타닉호가 대서양에서 침몰한 후 73년이 지난 1985년에 다시 세상에 알려지기까지는 해양탐사기술과 잠수정기술이 발전하였기에 가능하였다.

미국 우즈홀 해양연구소의 로버트 밸러드 박사는 썰매 형태의 아르고라는 무인잠수정에 해저를 관측할 수 있는 수중음향탐지기와 카메라를 설치하고, 길게 늘어뜨린 케이블에 아르고를 연결하고 예인하는 방법으로 해저를 관측하여 3,810미터 해저에 숨어 있는 타이타닉호를 발견하였다. 또한 밸러드 박사는 유인잠수정과 유인잠수정에서 발진하는 제이슨 주니어라는 소형의 원격조종 무인잠수정을 이용하여 타이타닉호의 선실 내부까지 정밀하게 탐사하였다.
 
2006년말에 심해무인잠수정이 개발되면 2～3천미터 동해 해저와 6천미터 태평양 심해를 정밀하게 탐사하는 것이 가능하게 된다. 심해무인잠수정은 해양연구원이 보유한 온누리호를 이용하여 활용될 예정이며, 향후 극지연구소가 건조할 쇄빙조사선에서도 활용될 수 있도록 설계되었다. 심해무인잠수정은 알오브이와 수중 이동기지인 수중진수장치가 협조하여 작업함으로써 작업효율이 향상되고 안전성과 신뢰성이 높고, 수중진수장치 단독으로도 예인형 무인잠수정으로 활용될 수 있다. 심해무인잠수정을 이용함으로써 정밀 지형지도 작성, 지질분석, 심해자원탐사, 심해생태계 연구가 활성화될 것이다. 또한 심해생명과학의 베일을 벗겨 심해 신물질 연구, 심해 바이오, 심해 생화학 등의 연구가 가시적 성과를 얻어 첨단해양산업이 발전할 것으로 기대된다.

심해저 망간단괴를 비롯한 광물자원 탐사와 채취에 활용이 가능하며, 해저화산대 주변에 분포하는 열수광상, 열수분출구 주변에 서식하는 심해생물의 생태계 조사, 심해 해양바이오와 생명과학 연구에 직접 활용될 예정이다.
심해무인잠수정은 해저 광케이블을 매설하거나 해저에 해양관측기지를 건설하는 수중작업과 수중 시설물을 유지 관리하는 것에 이용될 수 있다.

석유자원이 고갈됨에 따라 인류의 차세대 대체연료로 부각되는 해저 메탄수화물 등에 대한 관심이 높아지면서 심해자원을 탐사하고 개발하는 사업이 추진될 예정이다. 해저 메탄수화물 분해와 이의 개발에 따른 해저 사면붕괴, 메탄수화물 개발이 심해환경시스템에 미치는 영향과 사회경제활동에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다. 미래에는 지각 플레이트 침하대의 심해환경 변화와 이에 따르는 지구물리 종합연구, 글로벌 심해관측 네트워크 구축, 심해생태계와 생명과학 연구, 심해저 물질순환에 관한 연구가 요구된다. 심해무인잠수정은 이러한 연구를 수행함에 있어서 실질적으로 심해에 투입되어 활용될 것으로 기대된다.