혹한의극지에서 펼치는극지연구는 미래를예측하고 준비하기위한 가치있는도전입니다. 오늘우리의발걸음이 내일의미래를밝힌다는사명으로 멈추지않고나아가겠습니다. 남극장보고과학기지와쇄빙연구선아라온호
미래를여는극지인 NO. 22 / 2017 FALL & WINTER 허가번호서울사 02127 호 (No.22) 등록일자 2006 년 5 월 3 일발행처한국극지연구진흥회발행인윤석순발행일 2017 년 12 월 12 일편집위원진동민, 이유경, 유규철, 한승우, 이지영, 오윤석주소서울특별시마포구마포동 136-1 한신빌딩 1214 호전화 02-702-1135 팩스 02-702-1136 기획 편집도서출판사람과산에디터 _ 강윤성사진 _ 정종원, 주민욱디자인 _ 박은경, 전명숙, 최미연주소서울시금천구가산디지털 1 로 212, 301 호 ( 가산동, 코오롱디지털타워애스턴 ) 전화 02-2082-8833 팩스 02-2082-8822 표지남극대륙을형상화한극지과학이미지.
CONTENTS MESSAGE 4 세종기지건설 30 주년발판삼아더큰도약해야 GALLERY 6 제 7 회극지사진콘테스트수상작지상전인류미래의보고, 남극을가다! SPECIAL 극지과학 4 대이슈분야 12 특집 1 빙하학 _ 지구기후역사간직한, 빙하코어 16 특집 2 운석학 _ 태양계의기원과진화의열쇠, 운석 20 특집 3 해양지질학 _ 극지의불타는얼음, 가스하이드레이트 24 특집 4 극지미생물학 _ 극지저온생존의열쇠, 결빙방지단백질 PEOPLE & LIFE 28 이규진 - 제 4 차장보고과학기지월동대원상선사관으로 5 대양 6 대주누빈베테랑발전대원 30 2017 북극청소년연구단북극탐방북극의미래 우리손에달렸다 36 세종과학기지바톤반도트레킹남극에서우리말이름의산봉우리를걷다! 40 오로라천국장보고과학기지오로라와함께한 한겨울밤의꿈 44 그린란드통신 초록 가득한눈과얼음의나라에서보내기 48 도전! 남극기지월동대원무인도를갈망했던소년 장보고기지월동대원이되다 52 2017 아틱서클어셈블리하나의북극을위한전세계인들의축제! POLAR SCIENCE 56 아라온호북극해해저탐사해저탐사로봇, 북극해를누비다 60 기후변화이슈 현재의지구온난화는인류가만들어낸결과일까? 64 우주의빛, 오로라인류에게알려진최초의우주기상현상 68 남극외래종제거프로젝트남극활동과초대받지않은손님, 외래종 72 극지와먹이사슬이야기먹이사슬이맨처음발견된곳이북극이라고? 76 극지상식남극에도신기루가있다? CULTURE 78 우리나라의북극정책신북방정책 새로운기회를찾아서 82 김완수펭귄작가의극지여행남극점아문센 스콧기지 88 2017 극지체험특별전도심속극지체험 남극과북극을가다! 92 극지야생동물들의진실펭귄들의의사소통 96 아라온호멀미는끔찍해! 어김없이찾아오는반갑지않은손님 뱃멀미 99 제 8 회전국학생극지논술공모전 지구환경변화문제해결하는연구자될것 POLAR NEWS 102 남극의오두막에서 100 년전과일케이크발견 103 대우조선쇄빙 LNG 선북극항로첫운항 104 드래곤피쉬는어떻게남극바닷속에서살수있을까? 105 국립수과원, 남극크릴자원집중조사한다 106 책속의극지 어니스트섀클턴극한상황리더십 107 퍼즐 108 독자메시지
MESSAGE 발행인메시지 세종기지건설 30 주년발판삼아더큰도약해야 글 윤석순한국극지연구진흥회장 1988년 2월 17일. 우리나라는첫과학기지인세종기지를남극에건설했다. 서울에서 1만 7,240km, 맥스웰만에접한사우스셰틀랜드제도의여러섬중가장큰섬인킹조지섬에자리잡은세종기지는 30 여년이된오늘날까지도과학영토진출의전진기지역할을톡톡히해내고있다. 당시우리나라의극지진출은선진국에비해근반세기나늦었다. 이또한 1985 년한국해양소년단연맹의남극관측탐험대가남극탐험에성공하지않았다면더늦어졌을것이다. 당시한국해양소년단연맹의총재를맡았던필자는정부가 1978 년부터남극조약가입을위해부단히애썼지만남극탐사등남극관련연구실적이전무한까닭에어려움을겪고있다는사실을알게되어 남극진출은우리가해내자. 라는국가적사명감을갖게됐다. 85 한국남극관측탐험대 성공으로극지진출본격화당시필자는탐험대명칭을 85 한국남극관측탐험대 로정하고, 세가지목적을세웠다. 첫째, 1990 년이전에남극조약에가입할수있도록여건조성. 둘째, 남극자원개발의공동참여권확보. 셋째, 국민의진취적인기상고취로 86 아시안게임과 88서울올림픽의성공적인개최기여등이었다. 이후한국해양소년단연맹임직원과대원들은성공적인탐험준비를위해전력을다했다. 남극탐사를위한현지정보취득과거액을필요로하는경비마련, 극지관련과학 자들의참여문제등산너머산이었다. 관련기관인외무부, 과학기술처등에서는사업의어려움과사고발생을우려하여계획의중단을권고하기도했다. 필자는남극관측탐험대단장으로서어려움을해결하고정부의승인을얻기위해대통령보고를추진했고, 이를통해정부및지원기관의적극적인협조등큰힘을얻게되었다. 이후모든것이순조롭게진행됐다. 천신만고끝에사전준비를마치고, 한국을출국한지열흘만에남극킹조지섬에도착하여베이스캠프를구축하고뒷산바위벽에남극탐사의의와진출의지를천명하는동판을설치했다. 이어남극연구에필요한연구자료를수집하고, 그곳에진출해있는소련과중공기지 ( 당시는우리나라와미수교국임 ) 를방문해우리나라의남극조약가입시지지를부탁함과함께 86아시안게임, 88서울올림픽홍보등민간외교도펼쳤다. 한편대륙탐사팀은남극최고봉빈슨매시프 (4,897m) 등정을성공하는쾌거도이뤘다. 당시남극관측탐험대의성과는 32개남극조약가입국만이아닌전세계에삽시간에알려졌다. 이를계기로정부의적극적인노력끝에남극탐사 1년만인 1986년에그토록염원이었던남극조약에가입 ( 세계 33번째 ) 하였고, 2년뒤인 1988년에는세종과학기지준공이라는개가를올리며우리나라의극지진출토대를구축할수있었다. 당시남극조약가입은남극내에우리가관리하고활용할수있는소중한연구지역확보와남극관련 4
국제회의에참여할수있는 남극조약협의당사국 지위를확보했다는점에서의의가깊다. 또한남빙양에서당당하게조업할수있게된것도큰수확이었다. 그간우리나라극지정책은제1 차남극연구활동진흥기본계획 (2006 2011) 에따라남극관련과학기술역량을육성했으며, 2009 년엔쇄빙연구선아라온호가건조되면서세종기지가자리한킹조지섬위주의극지연구를벗어날수있었다. 또한제2 차기본계획 (2012 2016) 에따라 2014 년에준공된장보고기지를중심으로남극대륙연구와내륙진출에나섰다. 현재추진중인제3 차기본계획 (2017 2021) 은향후 5년의남극정책청사진으로남극내륙으로의코리안루트개척사업등을통한극지연구선도국이라는비전을제시하고있다. 최근들어지구온난화로인한기후변화와자원고갈문제가국제적현안문제로부상함에따라선진국들은지구환경변화연구와극지역내영유권및자원에대한개발참여기회를얻기위해남북극에서치열한각축전을벌이고있다. 지난 30년극지연구성과에안주하지말아야과거에는극지정책의주요목적이과학연구를통해인류공영에이바지하는것이었지만, 이제는기후변화등에대한연구와더불어자원을둘러싼정치, 경제적인이해가첨예한북극문제가더욱중요시되면서새로운전기를맞고있다. 앞으로는경쟁이치열한국제관계에보다더효과적으로대응하면서선진국과어깨를나란히할수있는남북극극지정책을적시적절하게추진해야할것이다. 제3 차남극연구활동진흥기본계획이향후 5년간범국민적성원아래차질없이추진된다면, 극지기초과학역량과인프라확충, 전문적운영을통하여우리나라과학기술수준이크게향상될것이다. 이를위해서연구중심의남극은현재추진중인코리안루트를차질없이추진해야하고, 북극의연구수요에주로활용될제2 의쇄빙연구선을건조하는등연구기반을내실있게구축하여, 북극의기후변화연구뿐만아니 1985 년 11 월 17 일남극베이스캠프뒷산바위벽에동판을설치하는필자와남극탐사의지를담은동판비문. 라북극이사회에적극참여하여국제협력, 북극항로개척, 자원개발등보다국제적인이해관계에적극적으로대처해야한다. 세종기지건설 30주년을코앞에둔현재우리나라는남극조약가입 47 개국중극지연구면에서상위 10 위권국가로인정받는성과를거두었다. 이러한성과는국민들의성원과정부및학계의지속적인지원을토대로혹독한기후등어려운근무환경속에서도오로지책임감을갖고사명을다한극지연구대원들의노력이있었기때문이다. 그렇다고해서지난 30년의성과에만족하고안주해서는안될것이다. 우리나라가앞으로도극지선진국으로우뚝서기위해서는관련정책을다시한번가다듬어야겠다. 남북극기본계획을착실히추진하고, 제2의쇄빙선건조등연구지원에차질이없어야겠다. 또한, 북극항로상용화를앞당길필요가있다. 북극개발과관련해우리나라기업은당장수익창출이어려워진출에소극적이나, 개발이가시화되었을때참여하기위해서는북극의가치에관심을갖고미리대비해야할것이다. 정부도기업과의논의를늘리고투자여건을조성하는등의정책강화가중요하다. 극지정책이활발하게추진되기위해서는정부뿐만아니라과학자, 기업, 학생등전국민의극지에대한이해와성원이절실히필요하다. 우리는후세대의미래를준비하기위해서라도더큰도약을위한길을가야한다. 5
GALLERY 제 7 회극지사진콘테스트수상작지상전 인류미래의보고, 남극을가다! 극지연구소가지난 7 월 3 일 ~14 일개최한제 7 회극지사진콘테스트수상작이가려졌다. 이번콘테스트작품은 1 차전문가심사를통해뽑힌 15 점의사진중대국민 SNS 투표심사를거쳐최종수상작을선정했다. 영예의대상은구차돌 ( 제 4 차장보고과학기지월동연구대 ) 의 < 극한작업바지선도선작업 >, 우수상 (2 점 ) 은서명호 (SOMA DESIGNS) 의 < 알품으러빨리가자 > 와최한진 ( 파리지구물리연구소 ) 의 < 아기웨델 >, 가작 (3 점 ) 은한경석 ( 제 4 차장보고과학기지월동연구대 ) 의 < 하역작업 >, 송수환 ( 제 4 차장보고과학기지월동연구대 ) 의 < 유빙탐사 >, 서명호 (SOMA DESIGNS) 의 < 언제다세나 > 가선정됐다. 에디터강윤성 대상 극한작업바지선도선작업구차돌 ( 제 4 차장보고과학기지월동연구대 )
우수상 알품으러빨리가자서명호 (SOMA DESIGNS)
우수상 아기웨델최한진 ( 파리지구물리연구소 )
가작 하역작업한경석 ( 제 4 차장보고과학기지월동연구대 ) 가작 유빙탐사송수환 ( 제 4 차장보고과학기지월동연구대 )
가작 언제다세나서명호 (SOMA DESIGNS)
SPECIAL POLAR SCIENCE #1 빙하학 1 Ice core 지구기후의역사를간직한, 빙하코어지구대기환경변화의 냉동타임캡슐 극지역에서는수만년간내린눈이쌓여가면서빙하가만들어지고, 각층의얼음에는눈이내릴당시의공기가기포형태로그대로보존된다. 이안에는과거의대기성분을알려주는다양한정보가간직돼있다. 빙하시추를통해채집된얼음인 빙하코어 를분석하면당시의대기환경을알수있다. 글사진 허순도 ( 극지연구소극지고환경연구부책임연구원 ) 12
지구상에서가장추운지역인남극과북극은한여름에도영하의기온이기때문에내린눈이녹지않고계속쌓인다. 계속쌓인눈은두꺼운눈층을만들고깊이내려갈수록쌓인눈의무게에의해점점단단해져 60~100m의깊이에서단단한얼음이된다. 이렇게만들어진얼음에는눈이내릴당시의공기가기포형태로보존되어있으며, 대기성분도그대로간직되어있어지구대기환경변화의 냉동타임캡슐 로불린다. 얼음시료를분석하면과거의기온과강수량같은기후정보를얻을수있으며, 이산화탄소와메탄농도같은과거대기성분도알수있고, 그외다양한대기성분의변화를복원할수있다. 빙하시추로냉동타임캡슐이라불리는빙하코어획득이런연구를위해서는잘보존된얼음층이있는지역을골라원통형의얼음을채취하게되는데, 이렇게채집된얼음을 빙하코어 라고하며, 빙하코어를얻는작업을 빙하시추 라고한다. 연구에적합한빙하코어를얻기위해서는얼음층이잘보존된지역을선택해야한다. 극지의얼음층은외형적으로는평탄해보이지만, 내부구조를자세히보면완만한언덕과같은돔구조를하고있으며, 높은쪽에서낮은쪽으로서서히흘러서빙하를형성하게된다. 빙하시추에가장좋은지역은돔구조의정상부이며, 이런구조를찾기위해다양한지구물리탐사를수행한다. 대표적인지구물리탐사인레이더를이용한지표투과레이더 (GPR, Ground Penetrating Radar) 를이용하면얼음층의깊이정보와더불어내부의얼음층구조도알수있고 빙하코어얼음속에내포된공기방울. 눈이내린당시의공기가그대로갇혀있다. ( 사진제공 : 서울대학교지구환경과학부빙하 / 고기후연구실 ) 얼음층아래에있는지표면의형태도알수있다. 시추지역이설정되면시추기간내머물수있는시추캠프를설치하고빙하시추기를이용하여시추를실시하는데, 대부분의빙하시추기는전기모터를이용하여날카로운칼날로얼음을깎아내는기계절삭식방법을사용한다. 때에따라시추기앞에열선을달아얼음을녹여서시추하는열절삭식방법을사용하기도한다. 빙하시추와더불어현재대기상태를알기위해온도, 습도, 강설량등의기상도관측하고, 최근에내린눈을얻기위한주상눈시료채집등을수행한다. 빙하시추는시추하는깊이에따라선택하는빙하시추기와작업의난이도가달라진다. 200m 이내의빙하시추를천부심도빙하시추라하며주로 1개월이내에이뤄진다. 500m 이내의시추를중부심도빙하시추라하고, 1000m 이상의빙하시추를심부심도빙하시추라한다. 심부심도빙하시추는수년의시간이걸리며, 이를위한돔기지를건설하여이뤄진다. 1 남극장보고과학기지주변허큘러스네베 (Hercules Neve) 에서의빙하시추. 2 장보고과학기지주변스틱스빙하에서 100m 깊이빙하시추를기념하는연구원들. 2 13
1 1 청정실험실에서의실험장면. 남극의빙하시료에함유된성분은아주미량이기때문에청정실험분석법이적용되어야한다. 2 남극돔후지주변두곳 (Pit A 와 Pit B) 의눈시료에서분석된지난 50 년간의백금원소농도변화. 1980 년대이후자동차에서백금촉매가많이사용됨에따라남극의대기에서도백금오염이확인되었다. 3 장보고과학기지주변스틱스빙하지역에서빙하시추를위해설치된캠프. 시추지역의오염방지와폭풍설에대비하여텐트를배열하였다. 장보고기지건설되면서빙하시추본격착수일년내내녹지않는만년빙이없는우리나라에서는빙하시추가이루어진적이없다. 극지연구소에서는빙하시추기술을습득하기위해중국의만년빙에서한-중공동으로빙하시추를진행하였으며독자적인빙하시추기를개발하여몽골의서쪽에있는알타이산맥의고산빙하에서시추를실시하였다. 우리나라의본격적인빙하시추는남극대륙에장보고과학기지가건설되면서그주변의빙원에서이루어졌다. 2014~15 년남극하계기간동안에스틱스빙하 (Styx Glacier) 지역에서 210m의빙하코어가시추되었고, 이듬해허큘러스네베 (Hercules Neve) 에서 80m의빙하코어가시추되었다. 빙하코어는냉동된상태로운반하여실험실에서용도에맞게잘라서사용하게되는데, 아주제한된시료이기때문에잘계획해서배분해야한다. 빙하코어에서기온자료의복원은얼음의주구성성분인물안정동위원소를이용한다. 물은수소와산소로이루어져있으며, 수소와산소는각각질량번호가다른동위원소를갖고있는데, 서로다른질량의동위원소비는주로그당시의온도조건에따라결정된다. 덴마크의고기후학자인윌리단스고 (Willi Dansgaard) 교수가북극그린란드에서시추된빙하코어에서물안정동위원소를분석하여과거기온자료를성공적으로복원한이후모든빙하코어에서과거온도복원을위해가장널리사용되고있 다. 물안정동위원소자료를통해빙하기와간빙기의큰기후변동을확인할수있으며, 최근얼음에서는촘촘한분석을통해여름철과겨울철의온도차이에의한계절변동도알수있다. 이런계절변동기록은하나하나세어서연대측정에도사용할수있다. 빙하코어통해과거대기환경복원가능빙하코어에서는온실기체, 이온성분, 미량원소성분등다양한성분을분석하여과거대기환경을복원하고있다. 특히남극은지구상에서가장깨끗한지역으로이곳의얼음에포함된성분도문명지역에비해훨씬낮은농도이다. 우리주변의깨남극돔후지두곳의 50년간의백금원소농도변화비교 2 14
3 끗한호수나강물에함유된성분보다수천배또는수만배낮은농도이기때문에이를분석하기위해서는청정실험실과첨단분석장비등의시설이갖춰져있어야하고이를잘운영할수있는전문가가필요하다. 극지연구소에는세계최고수준의청정실험실과첨단분석장비를갖추고있으며, 일반실험실에서는분석하기힘든극미량성분을분석하고있다. 한예로써, 남극의눈시료에서지난 50년간의백금원소를분석하였다. 백금원소는지각에는희귀한원소이고주로지구내부나운석에많이함유되어있는성분으로함량이아주낮아분석이어려운원소이다. 최근에는자동차에서발생하는매연을저감하기위한장치의촉매로널리사용되면서백금원소의농도가자동차길주변에서채집된흙에서높아지며대기중에도높아지는것이확인되었다. 이러한대기오염은남극대기에도영향을미쳐남극에내린눈에서도자동차백금촉매장치사용에따라백금원소의농도가높아지고있는것을밝혔다. 그외에도다양한원소를분석하여인간활동에의해지구의대기가어떻게영향을받고있는지에대한연구가진행되고있다. 코리안루트, 100만년된빙하코어확보위한전초기지빙하코어연구자들의가장큰관심사중의하나는남극에서백만년이상된얼음을채집하여백만년을전후하여빙하기와간빙기의기후변화주기가 4만년에서 10만년으로바뀐것을밝히는것이다. 남극은지구상에서가장두꺼운얼음이있는곳으로, 현재까지이얼음에서가장오래된기록복원은약 84만년전이전까지의기록으로돔C 빙하코어에서복원한기록이다. 많은과학자들이남극에서백만년이상된얼음이나올수있는지역을탐색하고여러나라들이서로협력하여빙하시추를준비하고있다. 최근에남극대륙의해안가에장보고기지를건설한우리나라는향후남극내륙으로진출하기위한코리안루트 (K-route) 사업을진행하고있으며, 이를통해남극내륙으로진출하여빙원에서다양한과학활동을수행할수있는인프라와역량을갖추고자한다. 이를통하여우리나라도독자적으로백만년이상된얼음이나올수있는지역을탐색하고 3~4천미터에이르는심부심도빙하시추를통해빙하코어를확보하여기후변화의숨겨진비밀을밝히는작업을준비하고있다. 15
SPECIAL POLAR SCIENCE #2 운석학 1 Meteorite 태양계의기원과진화의열쇠, 운석태양계와우주의역사를전해주는메신저 45 억년전태양계가형성될때생긴크고작은암석들이태양계를여행하다가소행성과충돌하면서지구에떨어진다. 이운석은마치우주역사의메신저와도같이태양계의기원과다른행성의생명체에대한비밀을품고있다. 지구와생명의기원을알려주는표본이기도하다. 극지과학자들은 모래사장에서바늘찾기 인이운석들을발견하기위해해마다남극탐사를펼치고있다. 글사진 박창근 ( 극지연구소극지지구시스템연구부선임연구원 ) 16
우주에서날아온돌, 운석우주공간으로부터지구에진입한암석이지구대기와의마찰에의해타고남아지표면에서발견된것으로지금까지약 5만개의운석이발견되었다. 대부분은화성과목성사이의소행성대기원이나, 200여개내외가달 (Moon) 이나화성 (Mars) 에서유래한것으로알려져있다. 운석이외의우주기원물질 (extraterrestrial materials) 로는마이크로미터크기의우주먼지가있다. 우주먼지는또한행성간먼지 (interplanetary dust particles; IDPs) 또는미운석 (micrometeorites)) 으로구분되는데, 일부행성간먼지는혜성기원으로알려져있다. 이렇게지구로떨어지는물질뿐만아니라인류는직접지구밖에서태양계물질을가져오고있다. 1969년에서 1972년사이미국의아폴로미션에의해약 381kg의월석을지구로가지고왔으며, 1999년에발사된스타더스트탐사선은소행성빌트2(Wild 2) 에서직접먼지를채집하여 2006 년무사히지구로귀환하였다. 최근에는일본과미국에서소행성으로직접탐사선을보내소행성표면의물질을가지고오는샘플리턴 (sample return) 프로젝트를경쟁적으로수행하고있다. 남극운석지구상의모든운석은운석학회의데이터베이스 (https://www. lpi.usra.edu/meteor/metbull.php) 에등록해서정식으로이름을부여받아야한다. 2017년 11월현재약 57,105개의운석이정식으로등록되어있으며, 그중 42,400 여개가남극운석이다. 남극에서 1969 년일본탐사대에의해우연히처음으로운석이발견된이래, 세계여러나라의남극운석탐사대에의해매년남극의청빙지대에서운석이수백에서수천개씩발견되고있다. 우리나라는 2006 년처음으로남위 85도의티엘산맥에서남극운석탐사를시작하였으며, 현재까지총 10회의운석탐사를수행하여 950여개의남극운석을확보하고있다. 남극이특별해서운석이많이떨어지는것은아니다. 지구상의모든지역에같은비율로운석이떨어지지만, 바다로떨어지는것은찾을수가없고, 사람이살지않는곳에떨어져도찾기가쉽지않다. 남극에서운석이많이발견되는것은남극의지형과빙하의흐름에따라오랜시간에걸쳐낙하한운석이특정지역에자연스럽게농집되기때문이다. 운석과태양계의기원운석은소행성, 혜성, 달, 화성등다양한모천체 (parent body) 에서기원하지만, 각운석이간직하고있는역사는태양계를넘어서그옛날태양계이전에존재했던별까지이어진다. 1980년대초반, 과학자들은미분화운석에서비활성기체 (noble gas) 의조성이매우이질적인물질들을찾아내었 2 1 우주먼지회수를위한청정눈시료채집. 극지연구소에서는혜성기원의우주먼지를회수하기위해매년약 600kg 의청정눈시료를채집하고있다. 약 20kg 의눈에서우주먼지 1 개가발견된다. 2 2008 년 1 월 2 일남극티엘산맥 (Thiel Mountains) 에서발견된 3.7kg 의현무암질유크라이트 TIL 07014. 소행성베스타 (Vesta) 의지각에서기원한것으로여겨지고있다. 3 남극운석탐사. 운석탐사는주로청빙지대 (blue ice fields) 에서이루어지며, 오염을방지하기위해운석전용수집키트를사용한다. 3 17
고, 꾸준한연구로다른원소의동위원소의조성역시태양계의물질과전혀다르다는것을발견하였다. 이렇게동위원소조성이특이한물질들은태양계이전에존재했던별의핵융합반응에의해서생성될수있기때문에, 이를선태양계광물 (presolar grain) 이라고한다. 선태양계광물연구를통해우리의태양계는초신성 (super nova), 적색거성 (red giant star), 점근거성가지별 (Asymptotic giant branch (AGB) star) 의잔해가모여생성되었다는것을알게되었다. 1 2 태양계최초물질과태양계의나이아주오래전, 별들의잔해인가스와먼지가구름처럼뭉쳐서태양계성운 (solar nebula) 이만들어지고, 그중심에중력수축에의해초기태양 (proto-sun) 이형성되었다. 초기태양의활동에따라주변은온도가올라가다내려가는일이반복적으로일어나는데, 이때가스에서바로광물이만들어지게되고, 이를가스응축 (gas condensation) 이라한다. 과학자들은열역학적계산을통해칼슘과알루미늄이많은광물들이가장먼저만들어진다고예상하였다. 1969년멕시코에떨어진아옌데 (Allende) 운석에서과학자들이예상한것과같이칼슘과알루미늄이많은물질이발견되었고, 이를칼슘-알루미늄부화물 (Ca-Al-rich inlusions; CAIs) 이라명명하였다. 태양계에서가장먼저만들어진물질이라예측한칼슘-알루미늄부화물이실제로발견되자, 과학자들의관심은이물질의나이에쏠리게되었다. 과학자들은우라늄이납으로붕괴하는반감기와우라늄과납의동위원소를정밀하게측정하여칼슘-알루미늄부화물의나이를측정해내었다. 이렇게알아낸칼슘-알루미늄부화물의나이는 45억 6천 7백만년이고, 이것이바로태양계의나이로받아들여지고있다. 1 태양계에서가장오래된물질, 칼슘 - 알루미늄부화물 (CAI). 마그네슘을빨간색, 칼슘을녹색, 알루미늄을파란색으로표현한것으로스피넬 (spinel; MgAl2O4), 멜릴라이트 (melilite: Ca2Al2SiO7- Ca2MgSi2O7), 알루미늄 - 타이타늄휘석 (Al-Ti-pyroxene), 그리고사장석 (anorthite: CaAl2Si2O8) 으로이루어져있다. 2 대한민국남극운석큐레이션홈페이지 (http://koreamet.kopri.re.kr). 대한민국남극운석의발견일시, 장소, 현미경사진, 기본화학분석정보를담고있다. 3 남극에운석이농집되는매커니즘을보여주는모식도. 빙하가흐르다산맥에막히면표면이바람에깎여나감에따라밑에있던운석이드러나게된다. 4 제 2 차운석탐사대. 남극의광활한설원에서운석을찾고있다. 3 18
4 행성의진화 45억 6천 7백만년전태양계가시작된이후, 먼지가합쳐져서작은암석이되고, 작은암석이모여미소행성이되고, 미소행성이모여소행성이되고, 소행성이모여지구와같은행성이되었다. 소행성이충분히크지못하면, 자체열원 ( 단반감기동위원소가붕괴할때발생하는열 ) 이적기때문에분화가일어나지못한다. 그래서소행성을이루는물질들이태양계초기생성당시그대로보존될수있다. 일부소행성은아주낮은온도에서수성변질 (aqueous alteration) 을경험하거나, 수백도의온도에서열변성 (thermal metamorphism) 을경험하기도한다. 따라서이러한소행성에서기원한운석들은태양계초기진화연구에있어서매우중요하다. 특히수성변질을경험한운석들은초기태양계의물의조성과물의작용에대한정보를갖고있기때문에혜성과함께지구의물과생명의기원지로큰관심을받고있다. 극지연구소는올해미분화운석연구를통해태양계초기알루미늄-마그네슘, 칼슘-타이타늄동위원소의불균질성, 소행성에서물의작용, 소행성의열변성연구등을지구화학최고권위지인 제오키미카에트코스모키미카아크타 (Geochimica et Cosmochimica Acta) 에총 4편의논문을발표하였다. 반면에소행성이충분히크면, 자체열원에의해분화가일어난다. 그래서지구와같이핵, 맨틀, 지각이형성되고, 마그마에의한화성활동이일어나게된다. 분화된소행성이나달, 화성에서기원한운석들은지구에서는연구하지못하는행성의진화단계를기록하고있다. 예를들어, 철운석은분화된소행성의핵에서기원한것으로여겨지는데, 철운석을통해우리는직접가보지못하는지구의핵이언제, 어떻게만들어졌으며, 어떤성분으로이루어져있는지연구를할수있는것이다. 달운석이나화성운석을통해서는지금은죽어있는달과화성이과거에얼마나활발하고때로는격렬하게활동했는지를알수있다. 태양계의기원과진화의열쇠, 운석운석은그종류가매우다양하며, 모든운석들은그들나름대로태양계의역사를기록하고있다. 태양계의기원이되는선태양계광물, 태양계에서가장오래된칼슘-알루미늄부화물, 어쩌면지구의물과생명의기원일지도모르는소행성기원의운석, 우리가절대가볼수없는지구의핵에대해연구할수있는철운석, 그리고달과화성의화려했던과거를기억하고있는달운석과화성운석. 운석은태양계의기원과진화의비밀을풀열쇠라할수있다. 19
SPECIAL POLAR SCIENCE #3 해양지질학 동시베리아해에서아라온호의퇴적물시추장비를이용하여획득한가스하이드레이트, Gas Hydrate 극지의불타는얼음, 가스하이드레이트미래에너지자원이자지구온난화의시한폭탄 우리는차갑다는표현을할때는 얼음처럼 이라는단어를, 뜨겁다는표현을할때는 불처럼 이란단어를가장많이쓴다. 두상반된의미의단어를이름에모두가진이상한물질이있다. 바로 불타는얼음 가스하이드레이트 (gas hydrate) 이다. 가스하이드레이트는이산화탄소와유해물질을덜배출하는청정에너지원이지만, 그대로대기중에방출되면이산화탄소에비해약 25 배에달하는온실효과를발생시키는강력한온실가스이기도하다. 글사진 진영근 ( 극지연구소극지지구시스템연구부책임연구원 ) 얼음을분자구조까지볼수있게크게확대하면물분자들이공간을가진격자구조를이루고있다. 그내부공간안에가스분자가자리를차지하고있는것이가스하이드레이트이다 ( 그림 1a). 새장안에새한마리가들어가있는모습을떠올리면이해하기쉽다. 수소와이산화탄소, 그리고탄화수소가스같 은많은가스들이이공간에들어갈수있는데, 메탄이들어가있는경우에메탄하이드레이트 (methane hydrate) 라고한다. 우리가사는지구상의자연상태에서발견되는가스하이드레이트는대부분메탄하이드레이트이다. 메탄은우리가정이나친환경버스에서연료로사용하는천연가스의주성분이다. 20
(a) 그림1 (a) 불타는얼음가스하이드레이트, (b) 물분자 ( 빨간색 ) 가만든격자속에들어있는메탄 ( 초록색 ). (b) 때문에메탄하이드레이트에불을붙이면녹으면서나오는메탄이타면서강한불꽃을만들어낸다 ( 그림 1b). 이때문에메탄하이드레이트는 불타는얼음 라고불린다. 하지만태양계다른행성에는메탄이외에이산화탄소, 이산화황, 에탄, 질소등다양한가스를포함한가스하이드레이트가존재한다. 그림 4 전세계퇴적층 ( 어두운색 ) 에서채취된다양한형태의가스하이드레이트 ( 밝은색 ). ( 출처 : Frozen Heat, UNEP, 2013) 상온에서도잘녹지않는두얼굴을가진신비한얼음연금술을찾아이상한물질을만들던시대인 1800 년대초영국의화학자인험프리데이비 (Humphrey Davy) 의실험실에서상온에서도잘녹지않은이상한얼음인가스하이드레이트가처음으로만들어졌다. 이후 100년이훌쩍지난 1930년대에추운동토지역에설치된가스운송관을막는얼음덩어리로메탄하이드레이트가발견되었다. 하지만지구상자연상태에서형성된가스하이드레이트는 1960년대북극영구동토지역에서석유가 스시추를하다가발견되었다. 1970 대와 80년대이후국제해저시추사업 (IODP) 등각종탐사를통해전세계해양과영구동토지역에서가스하이드레이트의존재가속속히확인되었다 ( 그림 2). 현재까지지구상에존재하는가스하이드레이트의탄소에너지로환산한매장량은석유와석탄과천연가스를포함한기존화석연료의약 2배에달할것으로추정된다 ( 그림 3). 가스하이드레이트는메탄이풍부하고, 온도가낮고압력이높은환경에서만들어진다. 지구상에서는수심 300m보다깊 그림 2 전세계가스하이드레이트분포지. 가스하이드레이트시료를채취한지점 ( 파란점 ). 가스하이드레이트분포가확인된지점 ( 빨간점 ) 그림 3 전세계가스하이드레이트추정매장량 해수용존유기물 980 흙 1400 육지생물 830 이탄 500 기타 67 가스하이드레이트위치시료채취분포확인 화석연료 5000 가스하이드레이트 ( 육상과해상 ) 10,000 단위 = 탄소환산 10 15 g 21
은해저지층과극지의영구동토층 (2년이상영하를유지하는얼어있는지층 ) 지역에존재한다. 하지만땅속은깊어지면서지온이급하게올라가기때문에가스하이드레이트는해양에서는수온조건에따라해저면에서수백 m까지, 영구동토지역에서는지표에서 1,200~1,300m 까지만형성될수있다. 퇴적물층내에서형성된가스하이드레이트는다양한형태로나타난다 ( 그림 4). 가스하이드레이트는미래에너지자원과지구온난화의시한폭탄이라는두가지얼굴을가지고있다. 가스하이드레이트에포함된메탄은연소할때다른화석에너지원에비해이산화탄소와유해물질을덜배출하는청정에너지원이지만, 그대로대기중에방출될때는이산화탄소에비해약 25배에달하는온실효과를발생시키는강력한온실가스이다. 추운북극지역에전세계매장량 20% 존재지구상많은지역에서가스하이드레이트가발견되지만, 낮은온도가좋은형성조건이기때문에추운극지역에가스하이드레이트가많이분포할가능성이높다. 현재북극지역에만전세계매장량의약 20% 가부존된것으로알려져있다. 특히북극의영구동토층지역은육상과얕은대륙붕의안정된생산기 반조건과고품위사암층을갖추고있어향후가스하이드레이트개발에있어서가장유망한지역으로평가되고있다. 2002 년과 2007년캐나다북극연안지역인말릭 (Mallik) 지역에서세계최초로가스하이드레이트층을시추하여메탄가스를지상으로끌어올려화려한불꽃을태우는생산시험을성공적으로수행하였다 ( 그림 5). 이후에도알래스카북부영구동토지역에서가스하이드레이트층에이산화탄소를주입하여메탄을뽑아내는시추시험이이어졌다. 반면에북극대륙붕에분포하는영구동토층과가스하이드레이트는현재진행되고있는지구온난화를가속화시킬온난화의시한폭탄으로주목받고있다. 북극은최근 50년동안지구상에서가장빠르게더워지고있는지역이고, 북극바다얼음의면적은급속히줄어 2012 년사상최소를기록하였다. 이런북극의하늘과바다에서일어나는온난화현상과함께, 북극해의해저도급격한변화가진행되고있다. 지난 2만년전최대빙하기이후전세계해수면은 120m 나높아졌다. 과거영구동토지역이었던북극해안의광활한벌판이바닷물에잠겨현재는북극해면적의절반이상을차지하는얕은바다 ( 대륙붕 ) 가되었다. 과학자들은혹한의대기온도에비해 10도이상따뜻한바 그림 5 2002 년캐나다북극영구동토지역인말릭 (Mallik) 시추공에서가스하이드레이트를시험생산하는장면 ( 출처 : Max et al., 2006)). 그림 6 (a) 2 만년전마지막최대빙하기때북극연안지역의영구동토층과가스하이드레이트, (b) 현재따뜻한바닷물에덮여서녹고있는북극대륙붕의영구동토층과가스하이드레이트. (a) 마지막최대빙하기 ( 약 2 만년전 ) 평균육상표면기온 < 영하 10 도 1000m 영구동토층 가스하이드레이트 가스하이드레이트하부경계 지열 (a) (b) 현재 평균육상표면기온 < 영하 10 도 영구동토층 해수면 120m 상승평균수층온도 ~ 영하 1 도 1000m 이전영구동토층 이전가스하이드레이트하부경계 새가스하이드레이트하부경계 지열 (b) 22
닷물이밀려들어와대륙붕의영구동토층과가스하이드레이트를녹이고, 그속에갇혀있던막대한양의메탄이현재해저에서방출되고있다는가설을제시하고있다 ( 그림 6). 얕은바다에서뿜어져나온메탄은쉽게대기중으로올라가서강력한온실효과로지구를덥힐것이다. 더워진대기는바다얼음을더녹이고, 데워진바다는해저의얼어있는땅을더빨리녹여서메탄방출이더활발해지는되먹임 (feedback) 작용이진행됨에따라온난화는걷잡을수없이가속될것이다. 남극빙상줄어들면지구온난화가속화될수도미국알래스카대연구진은 2010 년사이언스지의논문을통해 북극해동시베리아북극대륙붕해수에서측정된메탄농도가다른바다에비해무려 8배나높고, 그총량이지구전체바다에서방출되는양과맞먹을정도 라고밝혔다. 또한이는동시베리아대륙붕의해저영구동토층과가스하이드레이트가녹아서생긴엄청난양의메탄이방출된증거라고주장하였다. 얕은대륙붕에서녹고있는영구동토층과가스하이드레이트가과학적이슈가되고있는북극과는달리, 남극에서는남극대륙을덮고있는두꺼운빙상 (ice sheet) 아래에존재하는가스하이드레이트가관심의대상이되고있다. 와드햄 (Wadham, 네이처 2012) 등에의하면혹독한환경에도불구하고남극빙상아래에분포하는두꺼운퇴적층에서는미생물들이활발하게활동하여막대한양의메탄을만들어내고있다. 이런메탄은차가운온도와두꺼운빙상이누르는높은압력때문에가스하이드레이트를만든다. 서남극에서는빙상밑퇴적층 300m 깊이까지, 동남극에서는 700m 깊이까지가스하이드레이트가존재할수있다. 이들에의하면남극빙상밑에분포하는가스하이드레이트총량은대략북극영구동토층에매장된가스하이드레이트의총량과비슷할것이라고한다. 만일온난화에의해남극의빙상이줄어든다면, 빙상밑가스하이드레이트가녹아서메탄이방출되어지구온난화를가속화시키는또하나의요인이될것이다. 극지연구소에서는 2000년초부터극지에서의가스하이드레이트연구를수행하고있다. 2002년남극세종과학기지가위치하고있는남극반도해역에서국내천연가스연간소비량의 200배에해당하는가스하이드레이트의부존량을확인하였다. 그림7 북극가스하이드레이트탐사지역도 (2016~2020). 2003년부터는 2015년까지아북극권인러시아오호츠크해에서한-러-일가스하이드레이트국제공동연구프로젝트를수행하였다. 이런극지연구경험과쇄빙연구선아라온호를활용하여 2016 년부터는북극해탐사에집중하고있다. 극지연구소, 남북극가스하이드레이트탐사활동강화북극해해저에서영구동토층과가스하이드레이트가녹아서대량의메탄이방출되고있는지를현장에서확인하기위해북극동시베리아해 (2016년, 한-러-독 ), 보퍼트해 (2017년, 한- 캐-미 ) 에서국제공동연구탐사프로젝트를진행하였다 ( 그림 7). 탐사를통해동시베리아해에서는최초로가스하이드레이트시료를채취하였고, 보퍼트해에서는해저무인탐사정을이용하여메탄을방출하고있는진흙화산에서퇴적물시료를획득하였다. 차가운극지지역은전세계다른지역에비해가스하이드레이트가형성되고분포하기좋은지역인동시에지구환경변화에가장민감한지역이기도하다. 지구온난화는극지지역의가스하이드레이트를불안정하게만들어그속에갇혀있던메탄가스를방출하게만들것이다. 대기중으로올라간이강력한온실가스는지구온난화를증폭시킬것이다. 최근극지가스하이드레이트연구의중요성이국제적으로부각되고있지만혹독한탐사환경때문에아직시작단계이다. 극지연구소는국제적으로극지의가스하이드레이트연구를선도하기위해남북극에서의탐사활동을계속강화해나갈예정이다. 23
SPECIAL POLAR SCIENCE #4 극지미생물확 Protein of freezing 냉동인간부활시킬수있을까? 극지저온생존의열쇠, 결빙방지단백질 세상의끝, 극지에는눈과얼음을삶의터전으로살고있는생명체들이있다. 고등동물에서세균과같은미생물에게이르기까지보통의생물에게는얼음이란단어가시련과가혹한조건을의미하는아주성가신것이지만, 북극과남극의생물들에게는아주오랜시간전부터세대에서세대를이으며생존하고있는기본적인삶의환경요인이었다. 이들극지의생물들이얼음에친숙한이유는무엇일까? 글사진 이성구 ( 극지연구소극지유전체사업단책임연구원 ) 24
극지결빙방지단백질의얼음결합부위. 얼음입자에결빙방지단백질이어떻게결합하는지를보여준다. 위쪽그림은왼쪽부터얼음, 결빙방지단백질의얼음결합부위, 전체결빙방지단백질을묘사한다. 빨갛게표시된결빙방지단백질의부위가직접얼음에결합해야만얼음결정의성장을막을수있다. A 남극빙하세균의결빙방지단백질 B 북극효모의결빙방지단백질 온도가내려가면주위환경에존재하는물분자가점차얼기시작하고이렇게얼게된얼음결정은생물개체의개별세포를공격한다. 뾰족한얼음결정에의해세포가눌리거나찢겨져서손상을받게되면결국세포가모여서구성되는조직과장기가손상된다. 게다가물분자가얼면서생긴얼음결정은얼음이다시녹아서완전히물분자로되돌아가는과정중에도얼음재결정화라는이름으로생성되기때문에업친데덮친격으로가중되는얼음결정의공격을피하기란결코쉽지않다. 생물에게얼음이어는환경은치명적이렇게얼음결정의집중포화를받은개체는웬만해선생존하기어렵게된다. 얼음이얼면서생기게되는시련의조건은이것뿐만이아니다. 얼음이얼면동결삼투압이란또다른시련이따라온다. 동결삼투압이란무엇일까? 서로농도가다른수용액사이에물분자만통과할수있는반투과성막을두면농도가낮은쪽수용액에서농도가높은쪽수용액쪽으로물분자가반투과성막을통과하여양쪽의농도가같아질때까지이동하게된다. 이것을삼투압현상이라고하고이때생기는압력을삼투압이라한다. 같은맥락에서얼음을보자. 간단하게체액을보면순수한물분자와소금입자와같은용질이섞여있는형태의수용액이다. 이체액의온도가점차내려가면체액중의순수한물분자 북극다산기지인근의담수호수에서발견된북극효모. 여기에서세계최초로효모유래결빙방지단백질이발견되었다. 부터얼기시작할것이다. 순수한물분자가얼음돌멩이와같은고체로변하게되면액체상태의물분자수는상대적으로줄어들게되고따라서체액의농도를구성하는소금분자와같은용질입자의농도는상대적으로증가하게된다. 이현상을용액효과라고한다. 용액효과에의해세포밖체액의농도가증가하면세포안에존재하는물분자는세포막을통과하여세포밖체액으로이동하고결국세포는쭈그러든다. 참고로, 온도가서서히내려가면세포밖의물분자가세포내의물분자보다먼저얼기시작한다. 이렇게탈수되어언세포내부와세포막은손상되어회복되기어려운상황에처하게된다. 이상과같이얼음결정화, 얼음재결정화, 그리고용액효과에의한동결삼투압은곧동결손상으로이어진다. 이처럼생물에게얼음이어는환경은곧치명적인가혹한조건을의미한다. 극지생물들의저온환경극복법그렇다면눈과얼음의저온환경을끼고사는극지의생물들은어떻게얼음의공격이라는스트레스를극복하는것일까? 극지생물들의저온생존법에대해서는아직도연구가진행중이고여러가지요인이있지만그중에서얼음을제어하는활성이있는단백질과무관하다볼수없다. 이단백질은결빙방지단백질 (antifreeze proteins) 이라고부르며얼음을극복하는여러극지생물에게서볼수있다. 25
최초의결빙방지단백질은 1969년에아서드브리 (Arthur Devries) 에의해남극의차가운바다에서서식하는경골류어류의혈액에서발견되었다. 남극바다의온도는영하 1.9도씨정도된다. 일반적인물고기의체액은어는점이영하 0.7도씨이지만, 남극어류는영하 1.9도씨의남극바다에서도체액이얼지않은채유유자적한다. 여기에서착안한연구에서결빙방지단백질이발견되었다. 이후현재까지어류에서만총 4가지의결빙방지단백질 (Type I-IV) 이추가로발견되었고, 극지의곤충과식물을비롯하여효모, 세균의미생물에이르기까지다양한생물종에서새로운결빙방지단백질들이발견되었다. 극지연구소에서세계최초로북극효모에서발견한결빙방지단백질도신규결빙방지단백질로인정받고있다. 결빙방지단백질이다양한형태로여러극지생물에존재한다는것은곧이단백질이극지의환경, 즉저온의스트레스조건을극복하는데꼭필요한중요한요소라는것을의미한다. 결빙방지단백질은얼음핵에직접결합하여얼음핵을기점으로한얼음결정의성장을저해하는기능을가지고있다. 바늘이나창처럼뾰족한얼음결정이생기는것을이단백질이막는것이다. 따라서앞서언급한물분자가얼면서혹은얼었다녹으면서생기는얼음결정과용액효과에따른동결삼투압때문에생기는동결손상을이단백질이막거나최소화할수있다. 인체기관도동결보존하면손상최소화할수도얼음과결합하여얼음결정의성장을억제하는결빙방지단백질의특성은다양한분야에서우리인류의삶을보다윤택하게하는곳에응용될수있다. 혈액, 제대혈, 줄기세포, 조직, 장기등과같은주요생물자원과인체기관들을동결보존하여유전적변이를막고장기간손상을최소화할수있다. 게다가기존의동결보존법이통하지않는민감한생물종자체를보존하기위한동결보존의수단으로사용될수있다. 일반적으로동결보존법은이미오래전부터사용되고있지 A C 0 초 0.15 초 0.05 초 0.2 초 B 면 0.1 초 0.125 초 B 대조실험군 134 마이크로몰 2.1 마이크로몰 1.05 마이크로몰 0 분 60 분 1 결빙방지단백질의구조중 B 면이얼음과직접결합하는원리를밝힘. B 면의단백질구조를변형하면상대적온도이력활성이급격히떨어지므로이곳이얼음에결합하여어는점을낮추는데결정적역할을한다는것을알수있다. <A 그림 > 은영하의온도에서표시된시간에따라얼음결정이점차적으로커지는것을보여준다. <B 그림 > 은보통의물은대조실험군에서보여주는것처럼 60 분이지나면왼쪽의 0 분에비해얼음결정이커지지만, 결빙방지단백질을 1.05, 2.1, 134 마이크로몰의농도로첨가하면왼쪽의 0 분과비교해도얼음결정이커지지않음을볼수있다. 2 얼음성장을억제하는결빙방지단백질의대략적모식도. 얼음에직접붙어서얼음결정의성장을억제하는결빙방지단백질은다양한형태로여러극지생물에존재한다. 얼음과결합하여얼음의성장을억제하는단백질 A 면 친수성소수성 C 면 상대적온도이력활성 (%) 야생형실험군 B 면 C 면 상대적온도이력활성 - 온도이력활성이란어는점을낮추는기능이며결빙방지단백질의대표적능력중하나임 1 극지물고기의제1형결빙방지단백질 극지물고기의제2형결빙방지단백질 극지물고기의제3형결빙방지단백질 나방유충의결빙방지단백질 갈색거저리곤충의결빙방지단백질 2 26
세포를얼리면 생물냉동보존어떻게하나 -20 도에서얼린후상온에서 10 분경과 결빙방지물질첨가 -20 도에서얼린후상온에서 1 시간경과 1 2 1 생물냉동보존방법. 결빙방지단백질은냉동이나해동과정에서세포가쉽게파괴되는것을막아준다. 2 시간에따른냉동젤라틴손상추이. 냉동된젤라틴조직을꺼내놓으면이내손상되어물이흘러나오면서쪼그라진다. 하지만결빙방지단백질이첨가된젤라틴은손상을막아형태가유지된다. 만여기에사용되는화학동결보존제는잠재적인세포독성을나타내는것들이대부분이며또한얼음재결정화를막는효과가없으므로동결보존대상이매우제한적이다. 반면에결빙방지단백질은무독성의동결방지제로각광받고있고얼음재결정화를효과적으로억제하기때문에다양한생물자원의동결보존에는더할나위없이적합한천연동결보존제이다. 하지만, 결빙방지단백질은쉽게구할수있는만만한자원이아니었다. 극지물고기의피에서직접추출해서판매하는회사가있지만다량의결빙방지단백질을얻기위해서는많은극지물고기가희생되어야하기때문에매우고가로거래된다. 심지어 1그램의가격이만달러, 우리나라돈으로 1,200 만원에육박한다. 이나마도주문하면기약없이기다려야했다. 다행히최근극지연구소가유전자재조합기법과발효공학기술을도입하여이문제를해결하는데획기적인전환점을마련했다. 극지효모유래결빙방지단백질의유전자를일반효모에도입하여비약적인대량생산과순수정제방법을개발한것이다. 따라서많은양을필요로하는결빙방지단백질의기초과학과이를활용한응용연구분야가확대될전망이다. 이외에도극지연구소는남극빙하세균에서또다른고활성결빙방지단백질을이미발굴하였고다양한극지생물로부터신규결빙방지단백질을탐색중이다. 따라서이분야에대한연구가축적되면향후여러분야에서의응용성이발전될것으로기대된다. 쌍둥이호수 다산과학기지 1 새로운결빙방지단백질을가지고있는북극효모가발견된다산과학기지인근의쌍둥이호수. 여름철을제외하고항상눈과얼음으로변하는이호수에서결빙방지단백질연구가시작되었다. 2 LG 생활건강에서극지연구소와연구하여출시한냉장화장품프로스틴. 극지에사는지의류라말리나에서분리해낸항산화물질인라말린을응용한제품이다. 피부가추위를감지하면피부스스로보습력을향상시켜준다. 1 2 27
PEOPLE & LIFE 상선사관으로 5 대양 6 대주누빈베테랑발전대원 남극장보고과학기지제 4 차월동대원이규진 남극대륙장보고과학기지에는현재제 4 차월동대원 17 명이상주하고있다. 이들은블리자드가몰아치는혹한의남극에서생사고락을같이하며각자의맡은바임무를수행하고있다. 특히이규진발전대원 (37 세 ) 은하루일과대부분을발전동에서보낸다. 하루도쉬지않고가동되는 3 대의열병합발전기의관리와유지보수가그의임무다. 전기를생산하고난방을가능케해주는발전기는대원들의생사가달린기지의심장이나다름없기때문이다. 이규진대원은 5 대양 6 대주를누비는상선사관으로서선박발전기를책임지며 80 여개항구도시를누비고소말리아해적들과조우도해봤지만장보고과학기지월동대원으로서만큼투철한사명감과책임감을느껴본적이없다고한다. 이대원은 발전기는제자식과도같은녀석들 이라며 아버지의마음으로어디불편하거나아픈곳이없는지매일수시로상태를살펴야한다 고말한다. 월동막바지에아라온호하역작업과하계연구대지원업무로눈코뜰새없는이규진대원을이메일로만나봤다. 에디터 강윤성 월동대원에지원하게된계기는무엇인가요? 2009년중국에서근무중당시동료 ( 월동대선배 ) 로부터남극기지이야기를처음듣고, 대한민국국위선양을위해서라도한번쯤은꼭도전을해야겠다는의지를가졌습니다. 일평생단한번경험할수있는대단한영광이라생각했습니다. 작년 1월엔아버지가뇌출혈로쓰러지는우환이찾아왔습니다만가족들의적극적인지원으로장보고기지 4차월동대원에합류할수있었습니다. 남극에온후에는가족들이걱정되고, 한편으로는죄송한마음뿐이었습니다. 다행히가족들모두걱정없이잘생활해줘서, 저또한월동대원으로서맡은바책임을다할수있었습니다. 장보고기지에서의월동생활이궁금합니다. 우선남극장보고기지는하계와동계크게두기간으로나뉘며일과역시바뀌게됩니다. 하계에는 24시간해를볼수있는백야현상, 동계에는 24시간해를볼수없는극야현상속에서 생활해야합니다. 하계에는주로외부공동작업에지원나가고매주수요일마다설원위에서체육활동도합니다. 극야기간에는저포함모든대원들이실내작업위주로보냅니다. 여가시간에즐기는각종스포츠 ( 골프, 당구, 탁구등 ) 도전부실내에서해결합니다. 특히저는발전대원이기에저의하루일과대부분을발전동의유지반사무실과발전실에서보냅니다. 전기의생산과버려지는배기가스의열을이용하여난방도가능하게해주는열병합발전기의감시및관리, 유지보수등이발전대원의주요임무입니다. 기지내모든시설물과연구장비의활용과기지내생활에차질이없도록해야합니다. 월동대원이되기전 5대양 6대주를누볐다면서요? 약 4년간상선사관으로부정기선 ( 항로가정해지지않은선박 ) 일반화물선과화학제품운반선등에승선하였습니다. 정말세계여러나라의항구도시를방문했는데, 무려 80여곳이나됩니다. 한번은원목을싣고파푸아뉴기니로향하는도중, 적도 28
지방에서선박엔진에문제가생겨바람한점없는무풍지대에서좌초된적도있습니다. 설상가상제가담당하는에어컨도고장났습니다. 무풍지대의태양은선박을아주뜨겁게달구었는데, 밤이돼서도그열이식지않아모든선원들은선실이아닌외부갑판에서 6일동안이나자야했습니다. 항해중소말리아해적과도조우했다고요. 부정기선인화학제품운반선을타고소말리아해협부근을지날때였습니다. 갑자기비상벨이울렸습니다. 훈련받았던매뉴얼대로선교 ( 선박조종운항시스템이갖춰진곳 ) 로갑판과기관부당직자들을제외하고모두모였습니다. 밖을보니 5 6명이탄작은모터보트가주변을맴돌고있었죠. 다행히이내사라졌습니다. 소말리아해협운항중에는이러한작은모터보트들을종종볼수있는데, 그해역의작은어선들도순식간에해적으로돌변하기때문에항상주의해야했습니다. 그래서모든선원들은 24시간교대로당직근무를하며갑판에서감시를하고, 대기선원들은물줄기를쏠수있는소화호스를곁에둔채근무하면서감시하곤합니다. 우여곡절끝에국제결혼하셨다고들었습니다. 2006 년에아내와첫만남을가졌습니다. 당시타고있던선박이중국웨이하이란도시에상륙해서여러물품을구입했는데아내가통역을맡아줬습니다. 그런데 2년후제가웨이하이에서해외취업을하면서재회하게되었죠. 2년정도연애하다가결혼하여같이한국에들어왔습니다. 처음데이트할땐중국어를한마디도못해서불편한점이많았습니다. 중국어로더빙된외국영화를볼때는졸린눈을비벼야했고, 식당에서는손가락으로요리사진을가리켜야했죠. 하지만중국생활내내틈틈이중국어를공부했더니어느순간말문이트였습니다. 아내가깜짝놀랄정도였죠. 그동안다닌해외의 80여항구도시 중중국에서아내를만난것역시운명이아니었을까싶어요. 남극월동생활중가장기억에남는점은무엇인가요? 장보고기지는 3월부터서서히어두워지기시작해서 5월이면해를전혀볼수없습니다. 저는유지반의일원이자발전대원으로서극야기간에도기지유지를위해본관동에서외부에위치한발전동으로출퇴근을해야만했습니다. 이동거리가 150m에불과하지만극야에블리자드가몰아칠때면한치앞을내다볼수없는경우가많았습니다. 월동대원으로서당연히감당해야할일이지만그때마다 이곳이남극이구나 라는생각과 그남극에서생활하는내가월동대원이구나 라는생각을가슴속깊이느낄수있었습니다. 월동생활이상상했던것과차이가있었나요? 월동대원이되기전월동생활의즐거움과어려움에대해서많이듣고준비했습니다. 그래서인지막상월동대원이됐을때는크게다른점은없었습니다. 다만, 한가지를뽑자면이전에는 환경이조금다른곳에서근무하고생활하는사람들 이라는생각에그쳤지만, 실제월동대원이되고보니월동대원으로서주어진임무의막중한책임감과월동대원이지녀야하는사명감이더해졌고, 월동대로서큰자부심을가지게되었습니다. 인생에서장보고기지월동생활의가치를따진다면? 저에게월동생활은인생에서가장소중한경험입니다. 돈으로절대살수없는, 오로지월동대원만이경험하고느낄수있는소중한재산이라고생각합니다. 평소에도그런생각을염두에두고월동을했기때문에외부와고립된환경에서도정신적으로나육체적으로힘든경우가있더라도잘극복하면서하루하루행복하게월동했던것같습니다. 영원히잊지못할최고의한해를보내고있습니다. 29
PEOPLE & LIFE 2017 북극청소년연구단북극탐방 북극의미래 우리손에달렸다 2017 년북극청소년연구단 (21C 다산주니어 ) 에선발된 4 명의학생들이 8 월 3 일부터 7 박 8 일간북극체험을마치고돌아왔다. 올해 13 번째를맞이한다산주니어프로그램에는올초연구계획서평가와면접을통해선발된 3 명 ( 배형기, 최기영, 황해란 ) 과전국학생극지논술공모전에서수상한양석인군등총 4 명의학생들이참여했다. 이들은노르웨이스발바르에위치한다산과학기지인근에서빙하탐사와해양생물채집, 북극식물채집, 화석탐사, 지형관찰등다양한연구과제를수행했다. 글 양석인 ( 민족사관고등학교 2 학년 ) 사진제공 극지연구소 북극야외지형조사에나선다산주니어들. 왼쪽부터배형기, 황해란, 양석인, 최기영학생 30
꿈의북극, 다산과학기지에도착북극툰드라의신비로운지형탐사 Day 1 다산과학기지를향하며비행기안에서앞 Day 2 늦은아침을먹고화석채집과식물조사으로많이보게될빙하와유빙들, 구름위로솟아있는산맥들탐사를떠났다. 고생물학에관심이많았던나에게화석채집의장엄한모습을볼수있었다. 뉘올레순에도착함과동시에은매우기대되는활동이었다. 화석채집뿐아니라식물과곤버스를타고기지촌으로이동하였는데, 북극임을체감시켜주는충조사도겸해야했기때문에채집망등의기타장비도준비낮은기온과바닥에산재한작은바위와자갈들, 머리위로날해야했다. 어제와는다르게기온이그렇게낮지않았고, 비가아다니는새, 그리고회색의토지군데군데에갈변한초록빛의오지도않았던탓에걷기에매우적합한날씨였다. 식물들은, 내가지금북극에도착했다는것을실감하게해줬다. 가장먼저눈에들어온것은해면화석이었다. 측면으로갈다산과학기지에잠시들렀다가기지촌을구경하기위해기라진부채꼴의화석이매우이상적으로눈에들어왔다. 화석지를나섰다. 제일먼저청동으로된아문센동상이눈에들어과비슷하지만화석은아닌, 치환된암석들도발견되었다. 도왔다. 기지촌길을따라걸으면서다른나라기지와기념품가랑에는작은식물들이줄지어꽃을피우고있었고, 다양한종게, 썰매견사육장, 바너클구스서식지등을볼수있었다. 머의파리와모기들이바위위에앉아있었다. 리위로는많은수의북극제비갈매기들이하늘을활공하고있화석을채집할절벽도눈에들어왔다. 절벽앞으로넓은들었다. 그리많지는않았지만할미새류로보이는갈색새들도이펼쳐져있었는데, 구조토라는북극툰드라의독특한지형눈에띄었다. 저녁식사후기지촌을산책삼아걸으면서식생이눈에들어왔다. 동토층의연속적인결빙과해빙, 암석의팽을관찰했다. 창과수축이원인이되어바위들이육각형의방을계속형성기지로돌아와내일예정된화석채집계획을위한오리엔하고있었던신비한광경이었다. 습지가형성되었고, 식물과테이션이있었다. 석탄기와페름기의화석들에대한전반적인지의류들이즐비했던탓에, 이를주식으로하는순록들도여소개와연구방법, 주로산출되는화석들의종류들에대해서럿보였다. 그중에서도목에태그가달렸던어린순록이기억살펴보았다. 오리엔테이션이끝나고, 북극곤충개인연구를위에남았다. 한기자재를확인했다. 조명을이용한채집을위해랜턴을찾꽤오랜시간을걸어도달했던화석산출지는퍼핀들이둥아보았지만, 랜턴이발견되지않았던관계로조명채집은다음지를틀고있었다. 그리고수많은다양한화석들이눈에들어날로미루기로하였다. 왔다. 작은완족동물, 측면으로갈라진산호, 태형동물, 바다나 1 북극화석탐사에서처음발견한산호화석. 2 배형기군과황해란양이야외에서식물을채집하고있다. 3 다산주니어들이야외지질조사에나서화석을관찰하고있다. 1 2 3 31
1 빙하탐사에나선다산주니어들. 2 다산과학기지주변의외국기지를탐방중인다산주니어들. 3 바다에서해양수를채취하는배형기군. 2 1 3 리를위시한극피동물들의파편적인화석들을채집할수있었다. 박물관에서볼수있었던화석들을발밑에서주울수있었다는점이흥미로웠다. 화석채집이끝난후, 간단한점심식사를마친후육상식물채집을위해이동했다. 이동과동시에포충망을이용한인시목곤충채집역시잊지않았다. 습지와암반들사이에서파리목 2종과모기목 1 종등의곤충을채집했다. 특히습지에서모기의유충을채집할수있었다. 이끼사이에서식하는톡토기등소형절지동물을관찰하기위해지의류역시채집했다. 연구를진행하기에충분한양의표본이었다. 이렇게채집한곤충들을비교, 대조하는과정을통해북극곤충에대한연구를진행할수있다고생각하니가슴이설렜다. 육상식물채집은표본제작이주목적이다. 따라서가급적겹치지않는다양한종들을손상없이채집해야했다. 미리준비한모종삽으로식물을뿌리까지채집하고, 표면의흙을제거하는방식으로표본용식물을확보했다. 저녁식사이후에는기지촌사람들을인터뷰하는시간을가졌다. 기지촌연구원들과직원등다양한사람들과교류했다. 가장기억에남는연구원은노르웨이연구소의기후학자로, 1984 년부터스발바르제도의기후변화를조사해오고계신분이었다. 평소에관심이많았던기후변화의경각심에대한설명을들을수있었던귀중한시간이었다. Day 3 빙하탐사 기후변화심각성체감오늘은아침일찍빙하를관찰하러이동했 다. 빙하를관찰하고, 빙하조각과함께그밑의조류를채집하는것이주된목적이었다. 빙하까지접근하기위해선착장의보트에탑승했다. 보트의선장님은연구를목적으로보트를운영하는분으로, 보트에는다양한연구기계들이있었다. 빙하까지이동하면서스발바르제도의피오르드지형을잘관찰할수있었다. 저멀리보이는푸르며거대한빙하는아름다웠고, 그와대비되는검은산은웅장했다. 풍경에취해있을무렵, 독특한부리와코를가진한무리의북방풀머갈매기 (Northern Fulmar) 들이배로접근했다. 그외도많은바다새들이눈에들어왔다. 빙하에가까워지자, 새들은점점시야에서벗어났다. 작은빙하조각들이바다위에떠있었고, 그속에갇힌약 3,000 년의기포가터지는소리들이들려왔다. 우선수심을측정하고 50m까지기기를내려해양수를채취했다. 그리고네트를이용해서미세해양생물들을채집했다. 그다음은빙하채집이었다. 기포가많은빙하로가까이접근한후, 빙하를한덩이건져올렸다. 이동중에조류를제외한다른해양생물들을보지못한게조금안타까웠다. 오전활동이끝나고점심을먹다가, 식당근처에서목에목줄 ( 송신기 ) 을단북극여우를발견했다. 여름이라서털색이흰 32
1 비행기에서내려다본북극의모습. 2 다산과학기지인근에자리한폐광된탄광촌. 영원히멈춘기차의모습이이색적이다. 1 색은아닌갈색으로, 북극여우보다는동네강아지같았다. 여우의행동거지가개와너무비슷해서나도모르게웃음이나왔다. 오후에는어제와마찬가지로빙폐석들로무성한바위산의능선에올랐다. 계곡사이를흐르는빙하가눈에들어왔다. 북극의빙하는일반적인빙하의이미지와는다르게적갈색의잡석들이무성했다. 빙하의곳곳은갈라져물이흐르고있었고, 그물과흙이만나는곳에는작은톡토기들이서식하고있었다. 빙하는한눈에보기에도얇았고, 양이적었다. 작년보다훨씬후퇴했다고한다. 기후변화의심각성을빙하를통해현실적으로체험할수있었다. 저녁일정이끝난후에는해안가에잠깐다녀왔다. 해안가와가까운섬에서식하는바다표범들을관찰하기위함이었다. 마침섬의백사장에누워있는너무도천진난만하고도여유로운바다표범을볼수있었고, 그모습을웃으면서, 사진에남겼다. Day 4 과학연구는철저한현장조사가기본북극에서진행한개인연구의주제는본래 북극곤충에관한것이었다. 북극으로출발하기전까지북극에서식하는곤충들을간단히조사하고, 현대분류체계에의거하여정리하였다. 이과정을통해서나방약 9종, 파리 2종, 벌 1 종등 12종의곤충들에대한정보를확보할수있었다. 북극에도착한이후, 공식적으로잡혀있는일정사이의토 2 막시간들을활용해개인연구를진행해야만했다. 일단연구에필요한것은현장자료였다. 따라서필자는공식적인활동을진행하기위해현장에나갈때, 포충망등채집도구들을소지하여곤충을채집했다. 절대적인시간의양은부족했지만, 최대한할수있는일들을효율적으로계산하여행동하니, 개인연구의진행에는큰문제가없었다. 예상치못한문제를직면하였을때, 무턱대고다른요인들을불평하거나, 실행을차일피일미루는것은아무런도움이되지못한다. 능률적으로시간을분배하고, 일단행동으로옮기는태도가중요하다는것을, 이번북극체험을통해다시금깨달을수있었다. 2박 3일간의채집결과는상당히놀라웠다. 빙하와퇴적암절벽, 툰드라지형등에서채집한곤충들은파리 4종, 모기 1 종, 톡토기 1종, 응애와진드기 2종등약 8종에이른다. 예상과달리사전조사시가장종류가다양했던나방목은전혀보이지않았고, 별기대는하지않았던파리목이상당히많이발견되었다. 톡토기들은빙하근처담수, 지의류뿌리근처의토양에서발견되었다. 이렇게다양한곤충들을채집, 동정하고기록하면서그들의특징과대략적서식지, 습성등을파악할수있었다. 33
I mpression 관찰결과가차후다산주니어들의연구에기여하길 양석인민족사관고등학교 2 학년 원래계획했던개인과제는북극곤충이었지만, 정해진일정을수행하기위해이동하면서, 기지근처에서수많은새들을관찰할수있었다. 눈으로본생물들의이름을찾아보고자기지촌에서스발바르지역의조류도감을구입하였고, 10여종류의다양한새를동정하고사진으로남기는데성공했다. 뉘올레슨기지촌근처에어떤조류들이서식하는지사진으로정리한것만으로도충분히가치가있는일이다. 모든과학의바탕에는현장조사자료가필수적이기때문이다. 더욱이현장자료는많으면많을수록좋기때문에, 나의관찰결과가이후다산주니어들의연구에있어아주조금이라도기여할수있기를희망한다. impression 평생잊을수없는다산주니어북극활동 황해란대전둔산여자고등학교 1 학년 외국기지방문이끝나고 3일동안지낸다산기지를정리했다. 정리하는내내마음한구석이무거웠다. 다시북극에올수있을까? 이질문이머릿속에서떠나지를않았다. 이렇게아름답고자연이잘보존되어있는북극을온것만으로도엄청나게큰경험을한것같다. 마지막으로 3일동안진행했던개인연구를마무리했다. 개인연구가건축물에관련되어있었지만기지내에서건축과관련된연구를하는분을만나지못해시행착오를겪었다. 그래도열심히연구한보람이있는것같았다. 기지대부분의지붕과외벽의재질을알수있었고개선방안까지생각할수있었다. 기지의지붕은대부분친환경적인재질을사용하고있었다. 또한식당의천장재질은학교에서배운건축재질이여서금방알아볼수있었다. 그래도기지대부분은친환경적인건축자재를사용하고있었다. 다산기지에서생활을하며나의꿈에대해더욱깊게생각해본것같았다. 연구원들의생활과연구진행을보며어떤일을해야나도이렇게행복하게일을할수있을지에대한생각을가장많이한것같다. 다른사람들이선호한다고선택하거나주변사람들이원하는직업을가지는것은절대로행복할수없을것같다. 이번기지생활을통해나에대해깊게생각하는시간을가질수있게되었다. 또한나보다더많은지식을갖고있는사람에게배우는방법을배웠다. 기지에오기전에는배운다는것은자존심상하는일이라고생각했었다. 하지만이번기지생활을통해배우는것보다값진것은없다는것을알게되었다. 어떠한지식을배우고그지식을나의것으로만드는과정에서배울수있는것은단순한그지식이아닌나에대한이해인것같다. 내가알고있는것과모르고있는것, 잘못알고있었던지식을다시알수있기때문이다. 다산주니어로서경험했던많은것들은평생잊을수없을것같다. 짧은기간이었지만나에대해더욱깊게생각할수있는시간이었다. 이러한또다른좋은기회가다시오기를기대한다. 34
impression 너무나정들었던북극생활 배형기대건고등학교 2 학년 이제막익숙해졌는데정들었던다산기지와기지촌을떠나야한다니아쉬움이컸다. 아침에일어나면항상북극바다와해빙, 설산이나를반겨줬는데, 이제그풍경도마지막이다. 나는어느집단과어느공간에서같이동고동락하면서지내면그정이생각이나서크게아쉬워하는성향이다. 그래서선생님들께이메일을보내고, 나중에극지연구소를방문할것이라고하니흔쾌히허락해주셨다. 어린아이같은마음으로비가와서비행기가못뜨게되어하루더기지에체류하게되었으면좋겠다고생각했지만, 하늘은내게더성숙해지라는듯비행기가뜨기에문제없을날씨를선보였다. 다산기지로들어갈때는우리 7명만비행기를이용했지만, 다산기지를나갈때에는미리와계셨던두분의연구원들과함께다른두분의외국연구원들도같이경비행기에올랐다. 탑승후에도경비행기가바로출발하지않아서잠시눈을감고있었는데, 눈을떠보니안개가껴뿌옇고하얀하늘이창밖으로보였다. 나는피곤하지않다고생각했는데, 피로가몰려와눈이스르르감겼다. 그렇게단잠을자고롱이어비엔공항에도착했다. 시내마트에서기념품을사고노르웨이음료와과자, 젤리등을샀는데, 내가생각했던것보다많이비싸게나와당황했다. 노르웨이물가가비싸다고하더니정말비쌌다. 충동구매한물품들을챙겨저녁을먹으러식당으로갔는데, 분위기가너무좋았다. 영화속한장면같았다. 우리는스테이크, 햄버거, 피자를시켰는데, 스테이크가너무맛있었고, 피자의치즈가엄청부드러웠다. 여기서해란이의롱이어비엔소개를듣고, 대화를나누다가중심가와멀리떨어진숙소로왔다. 중심가라고해도한적한시골마을같았지만, 그곳을벗어나니정말산골짜기였다. 옛날에석탄이채굴되던탄광을멀리서보며숙소로걸어갔다. 숙소는탄광옆에있었는데방에들어가보니정말광부들의숙소같이단순했다. 백야와함께하는기지생활의마지막날이너무나아쉬웠다. impression 북극연구원으로다시방문할터 최기영경기북과학고등학교 1 학년 마지막날우리는 3일간머물렀던흔적을정리했다. 1층실험실에서진행했던식물표본제작및해양미세조류표본제작을마무리하고사용한도구들을정리하고실험실정리도마무리했다. 또한 2층에서는각자짐을챙기고머물렀던침대와침구들을정리하였다. 공동사용공간은모두가힘을합쳐청소하였다. 그렇게여유를가지고청소와짐정리를마무리하고한곳에모아두고마지막점심식사를했다. 경비행기를타야할시간이가까워오자떠나야한다는것이실감이났다. 흔쾌히인터뷰에응해주신박사님도생각이나고네덜란드기지앞에서만났던 케일라 라는개도보고싶고잠시라도더머물고싶었다. 기간이짧았던만큼열심히활동했지만그만큼아쉬움도많이남은듯하다. 북극에서박사님이해주신말씀처럼한국에돌아가면다시일상에서열심히공부해서꼭연구원으로박사님과북극을다시보고싶다. 북극안녕 ~!! 35
PEOPLE & LIFE 세종과학기지바톤반도트레킹 남극에서우리말이름의산봉우리를걷다! 세종과학기지는지금막바지추운겨울을보내고있다. 필자는이번호에서 < 미래를여는극지인 > 애독자뿐만아니라앞으로오게될제 31 차월동대원들에게유용한정보를제공하고자세종과학기지뒤쪽바톤반도일대트레킹코스두군데를소개하고자한다. 글사진 이현수 ( 세종과학기지 30 차월동연구대중장비대원 ) 사실바톤반도에는공식적으로정해진트레킹코스가없다. 대원들이가는곳이곧트레킹코스가된다. 트레킹코스는날씨상황 ( 안개, 풍속등 ) 에따라서정해지며대략짧게는 2시간에서길게는 5시간정도의코스를만들수있다. 백두봉, 세종봉등이주요트레킹코스킹조지섬바톤반도에는세종기지가건설되기전까지는산봉우리에이름이없었다. 하지만세종기지가들어선이후한국에서상징적인지명들을바톤반도산봉우리에명명하였다. 그래서태어나게된봉우리들이가장높은 300m 의백두봉과거의비슷한높이의세종봉이다. 이후고전재규대원을기리는의미의전재규봉, 주변에서화석이많이발견된다고해서붙 1 여진화석봉등도이름이생겨났다. 또한고구려, 백제, 신라, 가야봉등도있다. 바톤반도트레킹은주로주말을이용해서간다. 주중에는 36
1 백두봉정상에오른세종과학기지대원들. 2 트레킹도중포터코브해변에서고래뼈를의자삼아휴식을취하는대원들. 아래세종봉에서바라본세종과학기지와마리안소만전경. 2 대원들각자해야할일들이많기때문에가는일이거의없다. 월동대원들만남아있게되는월동기간 (4월 ~11월 ) 에는대원들의심리상태를고려하여체육활동을실시하기도하지만, 그중단한번세종봉일대로스키와눈썰매등겨울스포츠를즐기러간적이있을뿐이다. 그렇기때문에대부분의트레킹은주말에나선다. 하지만변덕스러운날씨와당직근무등으로인해자주가지는못하고, 보통월평균 1회정도가곤한다. 다행히이번차대에는운동을좋아하는대원들이많다. 그래서주중에는주로일과시간이후에체력단련실에서운동을하는데트레킹에나서는대원들도주로운동을즐겨하는대원들이대부분이다. 나이가어린연구반대원들이나많은활동량을보여주는유지반대원들이주를이룬다. 아무래도체력 단련실이실내에있다보니답답함을느끼는경우가많기때문이다. 트레킹을통해서시원한공기를마시고조망을즐기다보면스트레스가절로해소된다. 세종봉정상에서먹은라면맛잊을수없어바톤반도트레킹중에는남극의자연환경보호때문에취사를할수없다. 그렇기때문에주로컵라면이나간식들을많이챙겨간다. 특히하계연구대원들과함께세종봉정상에서먹었던라면맛은한국에복귀해서도영원히기억에남을듯하다. 또한세종기지주변에는중국, 칠레, 러시아, 우루과이, 아르헨티나등 5개국 6개의기지가있다. 그중에서세종기지와중국기지는과학연구를목적으로건설된기지이며칠레, 우루과 37
1 2 3 1 트레킹도중펭귄마을에서만난펭귄들. 모두가등산왕이다. 2 포터코브해변의해표. 3 마리안소만을향해빙하지대를내려서는대원들. 동계에는이곳에서스키를탄다. 4 세종봉정상에올라즐거워하는대원들. 뒤로마리안소만이내려다보인다. 이, 아르헨티나의기지는군인들도상주하고있다. 바톤반도의산봉우리에오르면주변기지가보이기도한다. 특히트레킹중에는남극도둑갈매기를많이만난다. 남극도둑갈매기는번식기가되면남다른모성애로주변에다른생물체가접근하면어느때보다도날카로운성격을자랑한다. 남극의지형에맞게보호색을띠고있어서미처발견하지못하는경우가많은데, 본의아니게트레킹중에둥지를지나가게되는상황이여러차례발생할때마다우리에게위협을가하기위해큰소리를지르며달려들때는깜짝깜짝놀라곤한다. 마안된 2월초, 한창펭귄들이펭귄마을에서새끼펭귄들을키우고있을시기에남극도둑갈매기들이펭귄알을훔쳐가거나남방큰풀마갈매기들이펭귄새끼들을잡아먹기위해집요하게공격을하는데남극의자연생태계를위해서그저지켜보고만있을수밖에없었을땐정말마음이아팠다. 남극은하계 동계가나뉘어져있지만, 국내날씨로생각해보자면항상겨울이기때문에트레킹출발전에여러가지준비물이나안전장구의착용이정말중요하다. 멋진설경을위해서는항시먼저준비하는자세가필요하다. 트레킹도중남극물개만나서로놀라기도더군다나바톤반도의산을넘다보면남극지형의특징상눈으로덮여있는경우가많다. 특히해안가에눈이내려언덕이생기면거리를가늠하기힘들고언덕뒤편에는무엇이있는지알수없는경우가있다. 한번은눈으로된언덕뒤편에바위인줄착각하고다가갔는데, 남극물개가누워있어서서로놀란, 웃지못할해프닝도있었다. 트레킹도중안타까운상황도있었다. 세종기지근처에는남극특별보호구역으로펭귄마을이있다. 기지에들어온지얼 4 38
바톤반도트레킹코스 A 코스 출발 B 코스 바톤반도 A 코스 마리안빙벽 _ 총 8km, 4시간소요세종기지출발 아라온곡 세종봉 백두봉 마리안빙벽 마리안소만 해변따라기지복귀바톤반도에서제일높은세종봉과백두봉에서기지쪽을바라보아멋진조망을할수있고무엇보다마리안빙벽을최대한가까이서볼수있는코스이다. 특히마리안빙벽은날씨에따라여러가지다양한모습을볼수있는매력이있다. A코스에서유의할점은마리안소만에서해안선을따라기지복귀하는코스인데, 만조시에는해안로복귀가불가능하기때문에간조시간을확인하여트레킹시간을조절하는것이중요하다. 바톤반도 B 코스 펭귄마을 _ 총 8km, 4시간소요세종기지출발 가야봉 나비봉 화석봉 해표마을 펭귄마을 해변따라기지복귀화석봉에서운이좋으면수정이나화석을발견할수도있고, 해표마을에서여러종의해표들을볼수있다. 해안선을따라복귀하면도중에약 5,000 쌍의젠투펭귄과턱끈펭귄을볼수있는펭귄마을이나온다. B코스는난이도가그리높지않아서날씨만크게나쁘지않으면누구라도가볍게다녀올수있는무난한코스이다. 코스중간에고래뼈의흔적도있고, 해표나펭귄외남극조류등다양한생물을직접볼수있는재미가있다. 가야봉은생물대원의토양시료채취를위해서자주가는곳이다. 39
PEOPLE & LIFE 오로라천국장보고과학기지 오로라와함께한 한겨울밤의꿈 글사진 권도윤 ( 장보고과학기지제 4 차월동연구대통신대원 ) 40
왼쪽남극장보고과학기지의하얀빙하와어우러진오로라. 이환상적인오로라의장관은태양에서방출된플라스마입자가지구의자기장에이끌려대기로진입하면서공기입자와충돌하여만들어내는현상이다. 오른쪽오로라와은하수가밤하늘을수놓은장보고과학기지. 장보고과학기지제4 차월동대원으로선발되고가장기대를가졌던부분은말로만들어온오로라를직접볼수있다는것이었다. 그전에오로라를본적이없었기에더욱기대를가졌는지도모른다. 하지만막상기지에도착하니업무에적응하느라오로라는신경쓸틈이없었다. 백야기간이라이따금하늘을올려보아도항상밝을뿐이었다. 다만하늘에는해가지지않는백야현상, 블리자드나환일현상, 강한바람을예고하는렌즈운등한국에서보기힘든남극만의기상현상이매번신기하게다가왔다. 희미한녹색안개처럼출몰한오로라시간이지나기지에는월동대원 17 명만남겨졌고, 조금씩밤이나타나기시작하면서 밤이더길어지고, 극야가도래하면언젠가는오로라도보이겠지. 월동중한두번은제대로볼수있지않을까? 라고기대하였다. 춘분이막지난 3월 22 일. 어느덧낮보다밤이더길어졌고, 왼쪽이움푹패인손톱같은달이유독노랗게보였다. 한국과반대로차고기우니이건그믐달이겠구나 달을바라보고있는데동북쪽하늘에회색무언가가아주희미하게보였다. 저건뭐지? 구름은아닌것같은데? 회색구름인줄알았지만잘보니구름과는조금달랐다. 그나마도눈이한참암적응이되었기때문에보이는희미한무언가였다. 운량계역시시정이트여있고구름이없음을보여주고있었다. 혹시나해서카메라노출을길게해찍어보니초록색안개같은게끼어있는게아닌가? 아, 이게말로만듣던오로라구나 처음본오로라는말그대로녹색안개정도일뿐이었다. 카메라뷰파인더로는아무것도보이지않아초점을맞출수없었고, 희미한오로라가넓게퍼져있는데다달이밝아서멋지다고말할수있는사진도아니었다.
그래도장보고기지에새로운구경거리가생겨서인지, 아니면 제대로 된오로라를볼수있을것이라는희망때문인지밤마다통신실 4층테라스에서보내는시간이길어졌다. 다른대원들도소식을듣고하나둘모여들었지만대부분실망한채돌아섰다. 야간타임랩스촬영으로오로라포착오로라 ( 로추정되는안개 ) 는어떤날은전혀보이지않았다. 우주과학대원의도움을받아관련내용을알아보니, 오로라는태양활동에밀접한영향을받으며, 그에따라강도도달라진다는것이다. 구체적으로살펴보면태양흑점에서양성자와전자등으로이루어진대전입자 ( 태양풍, Solar Wind) 가방출되는데, 이는지구의자기장에가로막혀흩어져버린다. 하지만, 극지방에서는지구자기권에끌려붙잡혀들어오는데, 대전입자들이지구자기장을따라지구대기로하강한다. 유입된대접입자들은고도 100~500km 상공에서대기와충돌하고대기를이온화하면서빛 ( 적외선, 가시광선, 자외선 ) 을방출하며, 이중가시광선을사람이직접보는것이다. 오로라는특히공기밀도가희박한 80~160km 상공에서주로발생하며, 그색상은발생고도에따라달라지는대기중원소의종류에따라적색, 녹색, 보라색으로나타난다고한다. 오로라는특히오로라대 (Aurora Oval) 라고불리는고위도 (60~80 도 ) 지방에서많이발생하며태양활동이강할때는저위도까지내려오기도하지만, 평균적으로지자기위도 (MLAT) 76 도부근에서많이발생한다고한다. 장보고과학기지는남위 74.6 도에위치하며지자기위도로는남위 77.2 도이다. 즉오로라를가장보기좋은위치라고할수있다. 하지만, 눈으로보기에는좀처럼회색의뿌연안개일뿐이었다. 밤은더욱깊어갔고기온도점점떨어졌다. 습관처럼하늘을바라보는데어느날정말로오로라가보이기시작했다. 처음으로오로라임을제대로인지할수있었던순간이었다. 하늘위에녹색빛이춤을추는듯일렁거렸다. 고정된형태는없었고변화속도도제법빠르다. 멍하니바라보고있다가, 뒤늦게카메라를떠올리고, 촬영을시도해보니이미강도가약해진후였다. 하루에도아니, 수분사이에강해졌다때로는약해졌다한다. 이때부터타임랩스촬영을시도해보았다. 초점은수동으로, 가장밝은별에맞추고찍는다. 오로라가전혀없을것같은날에도, 자고일어나보면, 가득차버린카메라메모리에는선명한오로라가담겨있었다. 색상도처음에는녹색일변도였으나점차붉은빛이일기시작했다. 1 장보고과학기지밤하늘을밝게밝힌남극의별과오로라. 2 장보고과학기지월동대원들. 3 오로라가장보고과학기지를강렬한기세로뒤덮고있다. 1 42
극야기간중오로라는강도차이가있을뿐거의매일같이나타났다. 경험상지자기강도를나타내는 KP index 4이상만되어도제법긴시간동안강한오로라를볼수있었다. 겨우내오로라를살펴본결과, 오로라는동북쪽하늘에서가장많이보였으며, 월광이적고, 블리자드가불지않으며, 구름이없어시정이 20km 이상나올때가장보기좋았다. 물론오로라가센날에는아침무렵남쪽하늘에서관측될때도있었다. 극야기간중매일오로라관찰그러나사진촬영에좋은조건을맞출수있는날은생각보다많지않았다. 여기에날이더추워지자카메라가버티지못할정도였고, 7월중순달빛이없는무월광기에는오로라가발한빛만으로해빙이인지될만큼강해졌다. 이때가절정이었으며밤이점점짧아짐에따라 9월무월광기이후에는더이상오로라를볼수없었다. 다시돌아온백야. 주위를둘러보면밤은흔적조차찾을수없다. 게다가출남극준비로정신없이보내다보니, 불과두어달전이었던겨울밤은언제였는지가물가물하다. 장보고의겨울밤을화려하게수놓았던오로라는말그대로 한겨울밤의꿈 이되어사라져버렸다. 너무나짧았던겨울, 한국으로돌아가새로운겨울밤을맞으면, 오로라보다더욱강렬한네온사인을보게될것이다.( 네온사인의원리는오로라와비슷하다 ) 그때, 하늘을올려다본다면아마머릿속에서또다시떠오를것이다. 희미했기에더욱아름다웠던천상의네온사인이. 2 3 43
PEOPLE & LIFE 그린란드통신 그린란드사람들의일상 초록 가득한눈과얼음의나라에서보내기 글사진 김인숙 ( 여행작가, 그린란드대학교북서유럽학사회과학석사과정 ) 44
1 그린란드의여름을노랗게물들인유채꽃을닮은메도우버터컵 (Meadow buttercup). 2 빙하가떠다니는남그린란드나르삭 (Narsaq) 의여름바다. 3 가을의냄새가나기시작한 8 월중순스톨말리나산초입에서그린란드크로우베리를따기도했다. 2 3 그린란드, 영토의 80퍼센트이상이얼음으로덮여있는이누이트들의땅. 새하얀눈과빙하를배경으로한알록달록한색의장난감같은집들. 이는지금까지우리가알고있는그린란드의모습이다. 하지만필자가여행으로처음방문한 2010년의그린란드는 8월초, 즉여름이었다. 그렇다. 그린란드에도우리가보통상상하는그런초록여름의모습이있다. 초록풀로뒤덮인들판과그사이사이에꽃이핀그런여름. 내가가지고있던하얀색의그린란드이미지를완전히뒤엎는모습이었다. 이야그야말로 그린 란드구나 하고느꼈었다. 1 여름이면그린란드산에올라자유만끽그런초록의그린란드에서여름에만가능한일이있는데, 바로하이킹과등산이다. 여름에그린란드를방문하는관광객들이가장많이하는활동중하나이기도하다. 내가살고있는누크에는스톨말리나 (Store Malene, Store 덴마크어로 큰 ), 릴르말리나 (Lille Malene, Lille 덴마크어로 작은 ) 라고불리는산이있는데, 당일치기로다녀오기좋은하이킹코스일뿐만아니라, 정상에오르면도시를한눈에조망하기좋아누크에산다면한번쯤은올라갈만한산이다. 누크에서생활한지 2년이넘었지만, 항상 언제든지갈기회가있겠지 라고생각하고미루고미루다한번도가본적이없었다. 이렇게미루다가는평생못갈것같은생각이들어이번에친구가함께가자고했을때큰맘먹고같이올라가보기로했다. 기왕이면 작은 말리나가아닌통크게 큰 말리나로등산을가보기로했다. 다행히도같이올라간친구는스톨말리나를몇번올라가본경험이있는친구였다. 산에오르기쉽게표시된주황색의페인트가칠해진점을따라가기만하면되지만그래도경험이있는친구를따라가는것과나혼자오렌지색점을따라가는것에는차이가있었다. 지나고나면다쉽게느껴진다는말이있듯이이렇게이미다다녀와서글은쓰고있자니별것아닌것 45
1 2 처럼보일지도모르겠지만, 정상에오르기까지중간에포기할수도없고정말힘들었다. 다행히날씨는좋았지만, 잘닦여진길이아닌가파른바위산을오르는등산이었고, 오르면오를수록눈과얼음이있었기에이또한큰도전이었다. 그래도한국에서산정상까지올라가본적이몇번있고, 오를땐힘들지만다오르고나서정상에서맛보는그희열감을알기에반드시오르고말겠다고다짐했고드디어 3시간만에정상에도달했다. 누크의거의모든주택들이해안가에있다는걸생각하면해발 0미터에서등산을시작한것이다. 종종스톨말리나산정상지점인해발 775미터에오르면현지사람들이하는행동이있다. 바로자유를만끽하는일인데, 나역시도약간의자유를만끽해봤다. 다내려온후에내가지나온길을보고, 또산을올려다보고어떻게저길올라갔다왔지싶었다. 주말이나휴가때면바다표범이나순록사냥산에오르는길에도보았지만역시내려오는길에도산의초입에서무언가채취하고있는사람들을발견할수있었다. 사람들은무엇을하고있었던것일까. 그물음에대한답은생각보다금방나왔다. 그린란드사람들은전통적으로사냥을하고채취를해서식량을구하곤했는데이는부분적으로지금까지도이어지고있다. 그린란드를둘러싼바다에서 1년내내잡을수있는바다표범을비롯하여매년 8월 1일사냥철이시작되면잡을수있는순록까지. 현대적인사무실에앉아컴퓨터자판을두드 리며일하는그린란드사람들이주말이나휴가를맞이하면사냥총을들고밖으로나가는데, 이시기에 SNS 에올라오는그린란드친구들의사진을보는재미가쏠쏠하다. 거대한순록을잡아, 등이고머리에인모습은가히인상적이다. 여자들도사냥을나가지만전통적으로남자들이사냥에나가고여자들은조금체력적으로힘이덜드는일을한다. 이를테면, 산이나들에서그린란드크로우베리를따는일. 이미가을의냄새가나기시작한 8월중순이지난어느날. 나도그린란드스러운일을해보기로했다. 등산을시작했던산초입으로그린란드크로우베리를따러가기로한것이다. 처음에크로우베리가한곳에많이모여있는그완벽한지점을찾기힘들지만한번찾기만하면그냥한곳에내내앉아서손가락만움직여주면된다. 그렇게딴크로우베리가 1킬로그램이나되었다. 이곳사람들은보통크로우베리를케이크이나빵의재료로사용한다. 평소에이곳그린란드에서도주구장창한식만만들어먹는나이기에, 딴크로우베리는모두친구에게주었고, 친구동생의생일날맛있는케이크의크림위에크로우베리가얹어졌다. 그리고 2017 년 8월말, 내가사는누크에는예년보다첫눈이빨리찾아왔다. 이렇게초록색의여름이지난후에는우리가생각하는새하얀눈과얼음의그린란드가다시찾아오는것이다. 새하얀눈으로뒤덮인알록달록한집들, 그앞에펼쳐진바다위의빙하들. 그렇게겨울이찾아오면비록낮시간은짧아지지만그만큼하늘의오로라공연을볼수있는시간은길어진다. 46
3 4 초록빛오로라의나라 그린란드 사람은흔히적응의동물이라고한다. 나또한지구반대편에위치한낯설지만아름다운그린란드에점점적응이되어간다. 온지얼마안됐을때였다. 학교가끝나고집으로돌아오는길에하늘에오로라가있어서옆에같이걷고있던그린란드친구에게 우와저거봐! 진짜예쁘다! 라고했더니, 본인은평생봐온거라면서특별히감동하지않는것이었다. 나도이곳에더오래살면그아름다움에익숙해져가겠지싶었다. 이렇게그린란드에있다보면겨울밤에오로라보는일은흔한일이되어버린다. 이날도학교에서집으로돌아오는길에밤하늘을올려다보니어김없이오로라가찾아온것을볼수있었다. 등에메고있 던가방에들어있는카메라를꺼내기가귀찮기도했지만무엇보다너무추웠다. 그렇게나는오로라사진을찍지않은채집으로향했다. 오로라, 내일도있을거야. 내일찍으면되지. 라는생각이들었던것이다. 환경에적응하는것은그렇게무서운일이다. 하지만항상같은모습의오로라는없다. 그리고오로라는언제나아름답다는사실에도변함이없다. 하늘의오로라또한초록빛을띤다. 그렇게그린란드는 1년내내초록색을보이는것이다. 그래서 그린 란드라는이름이붙여졌나하고혼자생각해본다. 글을쓰고있는이순간에도밤하늘에는초록빛오로라가춤을추고있다. 북풍이부는지금, 그린란드는그렇게이미한겨울에들어섰다. 1 여름임에도아직눈이녹지않은스톨말리나산의아름다운풍광. 2 그린란드누크전체가보이는스톨말리나산정상 (775m). 이곳주민들은산정상에오르면습관적으로웃통을벗고일광욕을만끽하곤한다. 3 8 월말이면찾아오는눈과얼음의나라그린란드의전형적인모습. 4 새하얀눈으로뒤덮인알록달록한집들과그앞에펼쳐진바다위의빙하들. 5 겨울이찾아오면어느때고하늘에오로라공연이펼쳐진다. 5 47
PEOPLE & LIFE 도전! 남극기지월동대원 무인도를갈망했던소년 장보고기지월동대원이되다 현재우리나라남극기지에는각각 17 명으로구성된제 31 차세종과학기지월동대와제 5 차장보고과학기지월동대가파견돼있다. 이들은매년초각분야별로모집공고를거쳐선발되며, 극한의환경에대처하기위한해상생존, 조난대처법등의극지적응훈련을마치면발대식후남극기지에파견된다. 이번에장보고기지월동연구대에지원, 어릴적부터품었던월동대원의꿈을이룬박상훈해양연구대원의도전기를싣는다. 글 박상훈 ( 제 5 차장보고과학기지월동연구대해양연구대원 ) 48
엄청난긴장속에서준비된모든것들을면접관들께보여드리지는못했지만다행히준비된절실함과 할수있다 라는자신감만큼은면접관분들께전달된것같아최종합격이라는결과를받을수있었다. 무인도를갈망하던어린아이가심었던씨앗이월동대라는꽃으로피었다. 내꿈의첫씨앗은 로빈슨크루소 라는소설에서시작되었다. 영국의한상인이어느날무인도에혼자표류를하게되고, 그곳에서버티며살아가는모습들을읽으면서왠지모를설렘을느끼게될것일까. 비록어린학생이었지만바다한가운데있는 무인도 에대한작은갈망이생겼고, 학창시절을보내면서점점더꿈을키워나갔다. 남극을꿈꾸며해양학을전공하다고등학교에진학후지구에서가장극한지역이자, 가장청정한 남극 에관해자세히알게됐을때다시비슷한설렘을느낄수있었다. 한여름에는태양이지평선아래로내려가지않아수개월동안낮이계속되고, 한겨울에는반대로태양이뜨지않아수개월동안밤이계속된다는믿기힘들었던말부터사람이살수있는곳이아니기때문에오염되지않아지구에서가장청정한지역이라는것은, 어렸을때갈망한무인도그이상의엄청난설렘으로다가왔다. 하지만단순히남극에한번가보고싶다는것은아니었다. 발도장만찍고오는것이아닌남극에서내가할수있는일들과하고싶은일들을찾아보며내인생에서남극을 1 가장중요한곳으로만들고싶었다. 그러는중 현재지구에서가장심각한문제인지구온난화와이상기후변화등의영향을가장잘나타내주는남극해양의특성에대한연구에관심을가지게되었고, 마침내해양학자라는꿈을갖게되었다. 다른친구들이진로탐색과대학진학에많은어려움을겪고있을때에도빙하가둘러싸인남극에서연구하고있는미래의모습을상상하며더욱꿈을키웠다. 그리고내꿈의 2 3 4 위제5차장보고과학기지월동연구대에선발된대원 17명이지난 9월 18일한국해양수산연수원에서남극의극한환경에필요한해상생존, 응급처치, 조난대처법등극지적응훈련을받고있다. 1 심폐소생술교육. 2 화재진압훈련. 3 해상탈출훈련. 4 해상안전훈련. 왼쪽남극장보고과학기지에무사히도착한제5차월동연구대원들. 맨앞줄오른쪽에서두번째가유규철월동대장, 맨윗줄오른쪽에서네번째가필자박상훈대원. 49
던차에마침직접극지에가볼수있는기회가왔는데, 바로극지월동연구대모집공고였다. 극지연구소홈페이지에공지된모집공고를읽고있을뿐인데합격발표를기다리는것마냥떨렸다. 1 제 5 차장보고과학기지월동대의극지적응훈련 ( 유류방제교육 ). 2 장보고과학기지에서월동연구대원으로근무하며해양실험중인필자. 3 지난 10 월 18 일극지연구소에서개최된남극과학기지월동연구대합동발대식. 이들은각각세종과학기지와장보고과학기지로파견돼기지에서 1 년간상주하며연구활동과기지운영을하게된다. 첫계단이라고할수있는해양학과에진학할수있었다. 하지만주변에서는미래가불투명하니차라리안정적인직업을가질수있는공과대학진학을추천하는등내미래에대해밝게만생각하지않았다. 사실이때만해도남극을가기위해서해양학과에진학을하였다고주위사람들에게말을하면 네가무슨남극이냐, 남극무슨아무나갈수있는지아냐? 라는식의허황된꿈이라는말도많이들었기때문이다. 해양학과에진학후지구온난화에대한해양의역할, 극지의중요성과역할등에대해공부할수있었다. 심각한변화를맞이한지구환경때문에집중적인주목을받게된극지환경의변화들을공부하고알아가는것들은너무나도재미있었다. 학부를졸업후좀더심화된과정을배우기위해대학원진학준비등꿈을위해한걸음씩다가가고있 1 2 장보고과학기지월동대지원, 설렘그리고최종합격바로대학원진학준비를미루고월동대지원서를쓰기시작하였다. 지원동기, 해양분야전문성확보를위한노력및성과, 극지에대한관심과이해, 월동대기간동안의목표및각오등을써내려가는데는많은시간이걸리지않았다. 직접적으로남극의환경변화나생태계의변화들을관찰하고경험하며큰동기부여를받을수있을뿐만아니라남극에관심있는다양한분야의전문가분들과교류할수있는아주소중한기회임을알고, 항상동경하며준비하고있었기때문에지원서작성은어렵지않게완성하였다. 남극의두기지중장보고과학기지가내일순위선택이었는데, 장보고기지주변의로스해테라노바만은기후와해양의변화에굉장히민감하며해양에서는봄과여름에식물플랑크톤의엄청난번성이일어나는높은생산력을가진바다이다. 그리고심층수형성과전지구기후변화의결과가장빠르게염분농도가낮아지는해역으로기후변화연구에아주중요한해역으로내연구관심지역으로적합했다. 절실함이지원서에드러났던것일까운이좋게도서류전형합격후면접이기다리고있었다. 첫직장면접일뿐만아니라꿈에다가설수있는첫걸음을시작할수있다는설렘과기쁨때문에면접날부산에서극지연구소로올라갈때마냥행복했다. 비록최종합격을하지못하더라도나는꿈을위해실행하고있는사람이며나의꿈은절대허황된것이아니다라는말을스스로에게해줄수있기에중압감을조금이나마덜수있었다. 엄청난긴장속에서준비된모든것들을면접관들께보여드리지는못했지만다행히준비된절실함과 할수있다 라는자신감만큼은면접관분들께전달된것같아최종합격이라는결과를받을수있었다. 무인도를갈망하던어린아이가심었던씨앗이월동대라는꽃으로피었다. 9월 2일 17 명의장보고과학기지 5차월동대원들과의첫 50
3 만남후 9월 18 일극지적응훈련참가를위해부산에서 17 명의월동대원들은다시뭉쳤다. 극지라는단어에서알수있듯장보고과학기지는아주추운곳들중하나이기때문에인간의일상적인생활이굉장히어려운곳으로알고있었다. 그곳에선굉장한추위와위험한주변환경들로인해항상안전에주의를기울이며생활하는것이기본이다. 또한장보고과학기지와접해있는타국기지인이탈리아기지외에는너무멀기때문에우리월동대원들은 1년이라는시간을오직월동대원끼리만보내야한다. 입남극을한달정도남겨두고모든월동대원들의극지적응훈련은남극의월동준비를위한첫걸음이었다. 17명의대원들과함께극지적응훈련마치고남극파견 9월 18일부터 22일까지부산한국해양수산연수원에서진행된극지적응훈련의첫수업은육상안전훈련이었다. 야외활동수칙, GPS 사용, 무전기사용, 육상생존용품등에대한설명과실제사용법을익힐수있었다. 그리고오후에는해양환경교육원으로이동후유류방재훈련도하였다. 만일의유류사고발생시대처에대한훈련으로유류방재도구 와장비들의기능과사용법에대한것을배울수있었다. 둘째날오전에는기초소화훈련을하였는데소화기의사용법, 암막이쳐진건물내부에서감각으로만탈출하기등을하였고, 오후에는응급처치훈련으로심폐소생술, 심장자동충격기사용법, 응급상황의대처방법등을배웠다. 셋째날에는심화소화훈련으로실제방화복, 공기통을착용하여소화전을이용한화재진압훈련을하였으며넷째날에는해상생존훈련으로구명정을이용한선박탈출훈련, 생존수영훈련등을통해해상에서발생할수있는사고들에대한대처법을익힐수있었다. 그리고마지막날극지의료현황및질병예방에대한강연을통해과거일어났었던사고들과미래에일어날수있는사고등에관해알아가며극지생활에서주의할점들을다시한번상기할수있었다. 5일동안의극지적응훈련을전원이무사히마친후, 개개인의월동준비를마무리하였다. 그리고우리제5 차남극장보고과학기지월동연구대는 11 월 18 일극지연구소에서세종기지월동대와합동발대식을가진후 25 일남극의장보고기지를향해서장도에올랐다. 51
PEOPLE & LIFE 2017 아틱서클어셈블리 하나의북극을위한 ARCTIC CIRCLE 전세계인들의축제! 글 김인숙 ( 여행작가, 그린란드대학교북서유럽학사회과학석사과정 ) 사진 아틱서클어셈블리 52
1 지난 10 월 13~15 일에아이슬란드에서개최된 2017 아틱서클어셈블리. 북극최대규모의컨퍼런스로올해 50 여개국에서 2,000 여명이참가했다. 2 20 년간아이슬란드대통령을했던아틱서클어셈블리의장인올라푸르라그나르그림쏜 ( 오른쪽 ) 과스코틀랜드첫총리인니콜라스털전. 2 1 아틱서클어셈블리 (Arctic Circle Assembly) 는북극에관련된이슈에대해다루는최대규모의컨퍼런스로 2013 년이래매년아이슬란드레이캬빅에서개최되고있다. 아이슬란드국민들로부터많은사랑을받아 1996년부터 2016년까지 5번연임을하며 20년간대통령을했던올라푸르라그나르그림쏜 (Olafur Ragnar Grimsson) 이의장으로있는아틱서클어셈블리는참가국과참가자수가매년늘어, 올해는 50여개국에서 2,000 명이넘게참가했다. 종교인과환경학자가함께기후변화토론하기도아틱서클어셈블리에필자는작년에이어올해두번째로참가하게되었다. 작년에는현재석사과정을밟고있는그린란드대학교를통해서, 올해는젊은과학자프로그램 (Young Scientists Programme) 을통해서덴마크를비롯한덴마크왕국에속해있는그린란드와페로제도에서공부하고있는석박사과정의학생들과함께참가했다. 올해는이른아침부터밤늦게까지짜인꽉찬프로그램과더욱더다양한분야의세션들을보니논의할북극문제를비롯하여이해관계자가점점 많아지고있다는것을알수있었다. 이런국제컨퍼런스의가장큰장점은바로네트워킹하기에아주좋은장소라는점인데, 현재진행중인연구와관련해읽었던논문이나책의저자를만나거나, 감명깊게본다큐멘터리 ( 특히 Angry Inuk - 바다표범사냥이이누이트에게필수적요소이며삶을지탱하게하는것이라는메시지를담음 ) 의감독을만날때면연예인을만난듯한기분이들었다. 길에서마주치는일은없겠지만그런일이생긴다고해도쉽게말을걸기에는쉽지않을것. 하지만자신을소개하고만나뵙고싶었다고말하며짧지만굵은대화를나눌수있는, 그런것들이가능한최적의공간이바로이곳, 아틱서클어셈블리였다. 그런사람들뿐만아니라개인적으로는그린란드에거주하고있는유일한한국인으로서한국의북극전문가들을만날생각에작년만큼이나무척기대가되었다. 더불어많은진심어린조언도해주시는고마운분들이있기에지구반대편에서비록혼자지만많은힘이되었다. 전야제를제외하고본격적인컨퍼런스는 10월 13일부터 15일, 총 3일간열렸다. 지난아틱서클 53
1 지구와의평화 (Just Peace with Earth) 세션의기조연설자로나선그리스정교회의최고주교바르톨로메오스 1 세. 그는오염과기후변화에대한도전을우려하지않는종교지도자는없다고언급했다. 2 다큐멘터리 (Angry Inuk) 감독과함께한필자. 3 아틱서클어셈블리에참석한각국의연구원들이현지음식으로준비한점심을즐기고있다. 4 컨퍼런스 2 일째밤에열린재팬나이트리셉션. 5 재팬나이트에서샤미센과엔카가수가초청돼일본전통음악을선보이고있다. 1 어셈블리보다흥미로운세션들이있어지금부터소개하려한다. 눈길을끈세션은바로종교와관련된세션이었다. 처음에는북극문제에웬종교인가싶었다. 종교가없는나로서는더더욱의문이커져갔다. 지구와의평화 (Just Peace with Earth) 세션의기조연설자로나선그리스정교회의최고주교바르톨로메오스 1세도모두가그의문점을가지고있다는것을알고있었다. 그는종교인들이과학에대해무관심하고적대적인시기가있었지만오늘날, 기후변화와그를증명하는과학의연결고리를지각하고그것들이점점더눈으로보이기시작했기때문에오염과기후변화에대한도전을우려하지않는종교지도자는없다고언급했다. 또한우리모두한배를탄것이며, 정신적지도자와환경학자가서로심도있는대화를하지않을수없는상황에이르렀다고말했다. 그는북극뿐만아니라아시아, 미국, 아프리카등다양한예를들며기후변화의심각성을강조하기도 했는데, 과학자들과정치인들이대부분이었던아틱서클어셈블리에서새로운분야의영향력있는사람의연설은무척특별하게다가왔다. 스코틀랜드, 2032 년까지휘발유차없애겠다선포작년에처음아틱서클어셈블리에참가해서스코틀랜드의최북단이지리적으로런던보다북극에가깝다는사실을언급하며인상깊은연설을했던스코틀랜드의첫총리인니콜라스털전도다시연단에섰다. 이번에는더욱이스코틀랜드가북유럽과발트해의정책강령 ( 북극지방의나라인노르웨이, 덴마크, 스웨덴, 아이슬란드를포함, 에스토니아와의결속을다지고수출지향적인경제정책 2 3 54
을추구하는내용을포함 ) 을내린직후였기때문에그의미가컸다. 뿐만아니라스털전은기후변화에대한도덕적의무를언급하며재생가능한에너지자원이주요경제기회를제공했다며이미스코틀랜드의 6만명의인구가저탄소산업에종사하고있다고밝혔다. 또한 2017년 9월스털전은 2032년까지스코틀랜드에디젤과휘발유자동차의필요성을없애겠다는목표를발표한바있으며, 핀란드의베이비박스 (baby box: 신생아용품을담은상자 ) 에서아이디어를얻은, 스코틀랜드의베이비박스를받은지난 8월출생한아이들이성인이되었을때, 현재논란이되고있는휘발유차량을운전하는일은없을것이라고밝히기도했다. 또한아틱서클어셈블리로부터약한달후인 11월, 스코틀랜드에딘버러에서혁신적인과학과지속가능한발전을주제로아틱서클포럼 (Arctic 4 5 Circle Forum) 을처음개최한다고밝혀, 스코틀랜드의북극에대한관심을분명히알렸다. 컨퍼런스연이어빛낸한국의밤과일본의밤컨퍼런스가한창진행인 2일째저녁에는재팬나이트 (Japan Night) 가있었다. 샤미센과엔카가수가초청되고테이블에는스시가준비되어리셉션홀전체를붉은일본분위기로만들었다. 재팬나이트가한창진행되고있을때, 이데케이지일본북극대사와짧게나마대화를나눌수있었다. 2 년전에는코리아나이트 (Korea Night) 가있어, 일본도무언가해야하지않겠나라는그림쏜의장의의견이있어올해개최하게되었다며, 항상일본은한국에비해늦는것같다는겸손한말씀을하셨다. 한국과일본모두비북극국가이지만점점북극에서의연구를비롯하여그입지를넓혀나가고함께협력하고있기에같은아시아인으로서자랑스러웠다. 비공식적인대화였지만그린란드대표단에서는이누이트나이트 (Inuit Night) 를마련해야하는것아니냐는의견도있었다. 한국의밤, 그리고일본의밤보다어쩌면먼저마련되었어야하는게아닌가싶었다. 이번컨퍼런스는그린란드소속으로참가함과동시에그린란드가덴마크왕국에속해있기때문에덴마크소속이기도했다. 컨퍼런스에참여하면서쉬는시간과점심시간에는덴마크부스에서사람들을맞이하며대화를나누고질문에답변하는시간을가지기도했는데, 덴마크인도그린란드인도아닌필자가덴마크를대표해서부스를지키고있다니묘한기분이들기도했다. 비록작년에이어두번째참가였지만, 작년과는또다른느낌이었다. 기회가된다면매년참가하고싶은그런컨퍼런스다. 내년에는또어떤만남이기다리고있을지기대가되었고, 기회가된다면직접연단에서는, 조금더적극적인형태로참여할수있으면좋겠다는생각도들었다. 55
POLAR SCIENCE 아라온호북극해해저탐사 쉐브론화산 740m 진흙화산 420m 진흙화산 얼음산 멕켄지곡서쪽 아라온호궤적다중채널탄성파탐사기지열흐름측정중력 / 박스퇴적물코어 CTD XCTD 원격조정탐사정운행자율무인탐사정조사지역 해저탐사로봇, 북극해를누비다 국내쇄빙연구선아라온호가 70 일간북극탐사를성공리에마쳤다. 전반부연구를수행한 1 항차연구팀에이어 2 항차연구팀은 8 월 26 일알래스카최북단의항구도시배로우에서쇄빙연구선아라온호에승선, 다음날연구지역으로항해를시작하였다. 한국 - 캐나다 - 미국팀이공동으로수행한이번아라온호북극해해저탐사는이전까지거의탐사가수행되지않은보퍼트해멕킨지곡서쪽유콘해역과진흙화산, 그리고보퍼트해남쪽의대륙붕및대륙사면등에서무인탐사장비를이용하여수행됐다. 글사진 이영미 ( 극지연구소극지생명과학연구부선임연구원 ) 위북극 2 항차연구탐사지역도. 이번연구에서는그동안연구가거의수행되지않은북극보퍼트해멕킨지곡동쪽과진흙화산을중심으로연구를수행하였다. 오른쪽연구에참여한연구진. 이번연구에는미국과캐나다포함총 5 개국 48 명의연구진이참여하였다. 56
2015 년에캐나다보퍼트해대륙사면에서수심이각기다른세지점에서메탄을활발하게방출하는진흙화산이논문에소개됐다. 북대서양노르웨이해역인근의하콘모스비 (Haakon Mosby) 진흙화산에이어북극해에서두번째로보고된진흙화산으로, 노르웨이연구팀이대규모해저관측시설을설치하여수년에걸쳐연구를수행하고있는하콘모스비진흙화산에비해메탄방출기작등에대한연구가미흡한상황이다. 공동연구팀, 보퍼트해진흙화산찾아북극해로출발캐나다보퍼트해멕킨지곡 (Mackenzie Trough) 동쪽의대륙붕과대륙사면지역은석유와가스자원의존재가능성이높아서지난 50년동안해저지질탐사가활발히수행되어왔다. 반면에멕킨지곡서쪽지역인유콘 (Yukon) 해역의탐사자료는대부분이저해상도의해저지형자료이고, 석유와가스시추공자료도단한곳만존재한다. 진흙화산 (mud volcano) 은지하깊은곳의유동성이큰진흙층이상부에서가해지는큰압력에의해지층사이의틈을따라해저면까지이동하여분출하는화산형태의지질구조이다. 진흙에는메탄가스가많이포함되어있어해저면에서메탄가스가뿜어져나오는곳이많고, 해저표층에가스하이드레이트가자주발견된다. 그리고그주변에는메탄또는메탄산화물을먹고사는여러가지특이한해저생물들이살고있다. 북극 2항차탐사를위해아라온호의활용주체인한국측연구자 30명, 해저지형조사를위해자체개발한 ROV(Remotely Operated Vehicles, 원격조정탐사정 ) 와 AUV(Autonomous Underwater Vehicles, 자율무인탐사정 ) 를보유하고있는미국의 MBARI(Monterey Bay Aquarium Research Institute) 연구진및기술진 8명, 보퍼트해의주권국으로해안경비정을이용해이지역을연구해온캐나다 GSC(Geological Survey of Canana) 연구진 6명, 그리고중국과독일의연구진각각 2명이승선하였다. 언어와문화가다른사람들이보퍼트해해저지형및자원탐사라는공동의목표를위해말그대로한배, 아라온호에탄것이다. 각분야의전문가들로구성된연구팀이지만, 사공이많으면배가산으로간다 는속담처럼각자의요구에따라연구방향이달라지는것을방지하고성공적인탐사를위해각국의연구진은항해시작전부터몇차례의화상회의를통해연구지역과일정등을조율할수있었다. 또한고압의공기를수중으로방출하여강력한음파신호를만들어내는다중채널탄성 3 1 컴퓨터로실시간수신되는다중채널탄성파탐사획득자료. 2 자율무인탐사정 (AUV) 회수작업. 소형고무보트에승선한 MBARI 측기술진이아라온호의크레인연결고리에연결하고있다. 3 원격조정탐사정 (ROV) 투하작업. 1 2 57
파탐사를수행하는동안연구지역의해양포유류를보호하고, 탐사가해양환경에미치는영향을최소화하도록사전조율및허가가필요했는데, 캐나다측연구진의도움으로캐나다해양수산부산하해양연구소와원주민단체들의탐사허가도차질없이준비할수있었다. 해저지형탐사탄성파소리를자장가삼아잠들기도보퍼트해에서연구가수행될지역의수심은 30m에서 1,500m 까지로, 바다밑지형및지질을파악하기위해다양한첨단연구장비를사용하였다. 다중빔해저지형탐사기 (multi-beam echo sounder), 천부지층탐사기 (sub-bottom profiler), 다중채널탄성파탐사, AUV 및 ROV를활용하여지형을파악하고, ROV에장착된푸쉬코어와박스코어또는중력코어를이용하여해저퇴적물을채취하였다. 다양한최첨단장비들은서로의약점을보완하여눈에보이지않는바다밑지형과시료채취지점을세세하게파악할수있도록하는나침반이되어주었다. 고산김정호선생이한반도의지형파악을위해발로한반도구석구석을누볐던시절에는상상하기힘든기술의발전이라하겠다. 다중채널탄성파탐사는해저면하부의지층경계면에서반사되어돌아온반사파신호를기록하여마치병원에서초음파를이용해서태아의모습을관찰하는것과같은원리로지층구조를영상화하는방법이다. 탄성파탐사는해수면 6m 아래에설치된에어건에주입된고압의공기를수중으로방출하여강력한 뻥 소리와함께시작되고, 이는탐사가끝날때까지계속되어때로승선연구원들의수면에방해가되기도한다. 하지만, 이소리는곧기 기가이상없이무사히작동되는신호탄이기에어느덧연구원들은이소리를자장가삼아잠들곤했다. 다행히탐사기간내내발포소리는끊임없이지속되었고, 덕분에해저지형을파악할수있는자료를획득할수있었다. 어뢰와유사하게생긴 AUV는한번에최대 20시간까지자율잠수항해를하면서해저지형탐사를독립적으로수행할수있다. 이후, AUV가수면에떠오르면소형고무보트의승선원이아라온호의크레인과연결하여회수를한다. 본격적인연구를수행하기전, 점검을위해 AUV를크레인을통해해수면으로내렸는데, AUV와아라온호크레인의연결고리가분리되는일이발생되었다. 간단한점검을위해시작한일이실제 AUV 회수작업으로바뀌었고, 해상상황도처음점검작업을시작할때와달리파고가높아져어려운상황이었다. 여러번의시도끝에고무보트에승선한팀이크레인연결고리를 AUV에연결하는데성공하였고, 이후아라온호로안전하게운반되었다. 본연구항해동안 AUV 운용이계획된날에종종나쁜날씨가예보되었으나, 연구진간의긴밀한토의를바탕으로 AUV 운용일정및연구지역을변경해가며탐사를무사히마칠수있었다. AUV를통해획득한해저지형자료는 1m 크기의물체를구분할수있을정도의선명한해상도를보여주었다. 기존의지형도가해상도낮은사진이라면, AUV를통해획득된자료는마치고화질 TV영상같았다. ROV는아라온호에설치된조종실과케이블로연결되어해저로내려간후, 선상에서조정하여생생한해저영상을촬영하고, 실시간으로확인된해저의암석, 퇴적물또는생물체를로봇팔을이용해서채취하는장비이다. MBARI 기술진들이 1 2 3 58
회의실모니터에도 ROV 영상을전송해주어, 연구원들이회의실에서편안하게마치스킨스쿠버를하는느낌으로바다밑풍경을감상할수있었는데, 메탄이뿜어져나오고, 해저면이흔들리다가진흙이분출하는장면에서는연구원들의신나는탄성소리가여기저기서흘러나왔다. 원하는생물이나시료가화면에잡히면운용책임자인 MBARI 의샤를 (Charles) 박사에게채취를요청하였는데, 한번은원하는시료의채취를요청하는것을놓치고말았다. ROV 를회수해야하는시간이다가오고있었기에다시해당지역으로되돌아갈수는없는상황이라간절한마음으로비슷한시료가다시나타나기를기다리는수밖에없었다. 기다림이초조함으로극에달하던찰나, 다행히모니터에검정색세균매트가나타났고, 연구원들이환호성을지르며시료를획득할수있었다. 원격조정탐사정로봇팔로해저시료채취 ROV 조종기술자는 2인 1조로운용을하였는데, 큰손으로작은조종기를섬세하게움직이며장비를운용하는모습에감탄하여 ROV 어벤져스팀이라고추켜세우면, 경력 20년이상의전문가인그들은조이스틱으로게임만할수있으면할수있는일이라며너스레를떨곤했다. 덕분에진흙화산지역의퇴적물과각종생물시료, 최대빙하기의빙하전진지역에대한단서를제공할암석시료를획득할수있었다. AUV의회수는고무보트가필요하므로, AUV와 ROV 작업은낮시간에, 박스코어및중력코어를이용한시료채취는밤시간에작업이이루어졌다. 밤낮없이연구작업이진행되어고단한일정에도, 채취한시료에존재하는가스하이드레이트는연구진의에너지원이되어주었고, 연구기간동안 3번이나관찰된오로라는밤샘작업을위로하는하늘의특별한선물같았다. 15일간의탐사를마친후, 마지막미팅에서본연구의수석책임자인극지연구소진영근박사가연구성과를발표하면서 See you again in 2019 이라는문구를마지막슬라이드에띄 5 1 ROV 에장착된로봇팔이푸쉬코어를이용해진흙화산의퇴적물을채취하는모습. 선상의컨테이너안에서모니터를확인하며조정기를이용해원하는시료를채취하게된다. 2 ROV 로촬영한해저내생물상. 3 ROV 로촬영한해저바위위물고기와알. 4 해양퇴적물채취를위한중력코어투하모습. 철파이프윗부분의 1 톤추의무게로해저퇴적층을파고들어가최대 6m 의퇴적물시료를채취할수있다. 5 중력코어를통해채취된퇴적물내존재하는가스하이드레이트. 가스하이드레이트가포함된퇴적물은선상으로올라오는동안온도및압력의변화로가스가해리되어질퍽한상태가된다.( 사진 진영근 ) 웠다. 짧다면짧은연구항해기간동안성공적인탐사를위해밤낮으로연구를진행하는동안언어의장벽을뛰어넘어깊어진정과탐사를무사히마친안도감, 그리고탐사를통해얻은결과에대한기대감등이교차하며가슴이뭉클해졌다. 2019년에이지역에서한-캐-미어벤져스팀이다시조우하게되기를기대해본다. 6 4 59
POLAR SCIENCE 기후변화이슈 현재의지구온난화는인류가만들어낸결과일까? 글 유규철 ( 극지연구소제 5 차장보고과학기지월동대장 ) 60
기후를연구하는거의모든과학자들이복잡하게연결된지구기후시스템을이해하는것은불가능하다. 다시말해서현재의지구온난화를단적으로말해주는결정적인결론은없다는것이다. 현재지구온난화가인류와자연의합작품이라는것에아무런의심은없다. 화산 3 곳최근분출 라슨지역 ( 최근해저분출 ) 서남극열개 / 단층 ( 일부동남극포함 ) 높은열류가흐르는곳으로입증된지역 최근얼음밑의 2 곳에서미약하게분출 최근분출한적이있는에레부스화산 활성서남극열개 / 단층시스템 ( 검정선 ), 그리고현재분출또는반활성화산들 ( 빨간점 ). ( 출처 : Climate Change Dispatch 2017) 최근분출장소 인류가지구에발자취를남긴이후로인류생산력은지구자체의생존을위협할정도로높아졌고이에대한가장극명한증거로기후변화의역습을이야기한다. 멀고먼과거지질연대를돌이켜볼때안정기에접어든신생대로들어오면서기후변화는크게천체그중에서도태양과지구의움직임, 지구내해양과대기, 육지등상호작용의자연적인원인에의해좌우된다. 이제우리가걱정하는기후변화는자연계에서벗어난인류활동과밀접한관계를갖고있다고말한다. 화석연료사용에따른인류생산활동이활발해지면서기후변화의중요원인의하나인온실가스의증가는현재의불안정한기후변화를대표한다고말한다. 이러한인위적인위협에대한대응으로국제적인노력들이대두되었고그대표적인협의가국제기후변화협약이다. 사상유례없는기후변화 인류생존위협 2015 년파리에서개최된 21차유엔기후변화협약당사국총회에서동의한두가지는첫번째로 2100년까지지구평균온도상승을 2도이내로막겠다는것이고, 두번째는이번기후변화국제회의에서기후변화에대해완전한대책을마련하겠다는것이다. 사실이총회의결론은국제법적구속력이전혀없는권고안에지나지않아실질적인배출합의안이무시될수있다. 실제로 2015년유엔은온실가스배출의 60% 이상을차지하는 40여개국에대해 포스트-2020 기후변화목표 를세웠지만, 현재미국의트럼프대통령이탈퇴를선언하면서그미래가불투명해졌다. 위에서설명한대로이러한국제적인논의는다양한기후재앙들 ( 해수면상승, 폭설과한파, 강해진태풍, 사막화, 식수난등 ) 이증가하고인류생존이위협당하는일들이많아지면서그원인을인류자체에서발생된문제라는확신에서출발한다. 61
벨링스하우젠해 라슨 C 빙붕 웨델해라슨 D 빙붕 크레인빙하 그린빙하 스카만빙붕 실누나탁빙붕 실누나탁화산빙원과 16곳의활성화산들라슨 B 빙붕 디트로이트빙원 라슨 A 빙붕 세라슨 A, B 및 C 빙붕내에존재하는 16 개의반활성화산들의지도. 라슨빙붕위로삐져나온여러개의화산봉오리가항공사진에보인다. ( 출처 : Climate Change Dispatch 2017) 빙하시추코어에서알려진 1800 년대대기이산화탄소농 도는약 280ppm이었으나, 세계기상기구는 2015년대기이산화탄소농도를약 400ppm으로발표하였다. 이러한대기상태를기준으로기후모델을적용한결과, 만약그농도가 480ppm 을넘어서면 18세기에비해섭씨약 2도상승할것으로예측한다. 사실현대적인이산화탄소농도측정은세계기상기구가지난 1958 년관측한시기부터이지만, 다양한과거기록으로유추해본결과최근몇백년간의이산화탄소농도추세는산업화이전과이후로극명하게나누어진다. 세계의산업화를주도하였던선진국의화석연료사용과이에따른온실가스배출의증가는굳이수치적으로밝히지않아도역사적으로부인할수없는사실이다. 어느누구든현재의지구온난화가일정부분이러한영향을받아서만들어진결과라고말해도부인할사람은없을것이다. 남극화산폭발, 지구온난화가속할수도하지만이러한사실에도현재지구재앙과도같은급격한지구온난화의일차적인원인이인류활동이아닌복잡한기후시스템안에서생성된결과로보고그러한것들이자연적인자정으로해소될수있다는시각들이존재한다. 사실상전지구적인기후변화를알기위한실질적인관측이아직까지도미비하고인위적인요소와자연적인요소들사이에서벌어지는지구기후변화의상호역학관계가너무나복잡해서그러한생각들이힘을얻을수있다. 현재지구온난화의원인을인류활동에중점을두고있는관점에서벗어나기위해서는근본적이고자연적인원인에집중한다. 1991년필리핀피나투보화산대폭발은 2년간지구전체기온을약 1도이상내렸다고보고하였고, 역사상최대로평가되는 1815년인도네시아탐보라화산대폭발은다음해유럽여름한랭과연관이있다는기록도존재한다. 이는지구화산활동이언제든빈번하니자연적으로지구온난화의영향을감소시킬수있다고생각할수있지않을까! 올해서남극연구결과 ( 영국일간가디언 ) 에서빙하속에파묻힌화산 90여개가새롭게발견되었다. 기존에남극에서발견된 47개화산과더불어이화산들의활동이자칫빙하를더빨리녹게만들어해수면상승을부추겨지구온난화를가속화시킬수있다는것이다. 또한, 올해 7월클라이밋체인지디스패치 (Climate Change Dispatch) 신문기고문에서남극반도라슨빙붕의붕괴가기후변화가아닌지열흐름에의얼음위로드러난반활성화산 ( 출처 : Geology society of London 특별호 ) 62
BEDMAP2 프로그램으로얻어진지형 얼음밑지형의반사면 BEDMAP2 프로그램으로얻어진지형 얼음밑지형의반사면 봉우리 봉우리 봉우리 얼음아래드러나지않은반활성화산 ( 지구물리탄성파사진, 출처 : Geology society of London 특별호 ) 한결과라고발표하기도하였다. 라슨빙붕은남극반도빙원과연결되어있지만바다위에떠있는두께 200 600m의얼음이며, A에서 D까지명명된다. 라슨빙붕 A는 1995년약 2,000km² 면적이붕괴되었고, 라슨빙붕 B는약 3,250km² 면적이한달만에붕괴되었다. 라슨빙붕 A, B보다남쪽에위치한라슨빙붕 C에서도서울 10배크기인약 5,000km² 면적의거대빙산이떨어져나와라슨빙붕은 1990 년대이후지구온난화의간접적인증거로제시되었다. 하지만이와다른주장으로서남극전체적으로단층과화산이집중하고있어서지열이서남극전체빙붕의불안정을이끄는요인이될수있음을제시하고있다. 물론이지열이빙붕붕괴를이끌었다는직접적인연구결과는없지만, 그가능성은무시할수없다. 의상황으로이끌어졌다고말한다면, 지구온난화에영향을준인류의활동은상당한면죄부를갖게된다. 수십년이내의제한된전지구적관측들을놓고보면, 기후를연구하는거의모든과학자들이복잡하게연결된지구기후시스템을이해한다는것은불가능하다. 다시말해서현재의지구온난화를단적으로말해주는결정적인결론은없다는것이다. 현재지구온난화가인류와자연의합작품이라는것에는아무런의심은없다. 화석연료사용을자제하기힘든개도국들이나근대산업화를거쳐온실가스를상당하게배출한선진국들이지구온난화에대한책임에서절대자유로울수없다. 우리는인류의영향을단순하게희석시키고자연적인원인도크다고강조할수있다. 물론과학자들은그렇게말하지않는다. 오히려기후변화협약에대처하는정책입안자들이그러할것이다. 우리모두가지구에조금책임질수있는방법은무엇일까? 우리는현재기후변화의방향이우리의염려대로움직일수있다고비관적으로생각해야하지않을까. 현재지구온난화는위험한상태까지도달했는데가만히앉아구경하는것은너무무책임하다. 우리의노력들 ( 온실가스배출감축등 ) 이지구의건강을지킬수있을지없을지모르지만, 결코후회되지않는최선의길일것이다. 남극반도반활성화산인디셉션섬열수에서해수욕을즐기고있다. 지구온난화는인류와자연의합작품이러한가능성들이기후변화에대한색다른해석으로내달릴수있어서상당한위험성을내포한다. 지구담수의 60% 이상을차지하고있는남극. 만약지열의영향으로 19세기이후급격한빙붕붕괴내지는녹은물의유출이발생되었고해수면상승등해양변동이유발되어지구기후시스템이현재 63
POLAR SCIENCE 우주의빛, 오로라 인류에게알려진최초의우주기상현상 글사진 지건화 ( 극지연구소극지기후과학연구부책임연구원 ) 최근인공위성, GPS, 우주인, 우주왕복선, 우주여행, 우주식민지, 화성, 우주폭풍등과같은용어는더이상낯선말이아니며, 이들과함께우주기상또는우주날씨 (Space Weather) 와같은말도신문지상이나 TV에서비교적자주오르내리고있다. 즉, 우주 (Space) 는더이상 SF 영화나소설에만등장하는특별한말이아니며, 이미우리일상속에깊숙이자리잡은말이되었다. 이렇게인류와친밀해진우주는지구에서비교적가까운우주환경 (i.e., 근지구우주환경 ) 을중심으로이제인류의생활권의일부가되었다고해도과언이아니다. 영롱하고신비로운 북극의빛 근지구우주환경 (near Earth s space environment) 은모든에너지의근원이되는태양을비롯해서태양계내행성들간공간을채우고있는태양풍 (solar wind) 과지구자기장과태양풍에의해형성되는자기권 (magnetosphere), 그리고지구에서가장가까운우주환경인고층대기 (upper atmosphere) 로이루어져있다. 지구에서다양한기상현상이일어나듯이, 우주환경에서도다양한우주기상현상이일어나는데, 오로라는인류에게알려진최초의우주기상현상이다. 64
이바로오로라로해석될수있다. 북미대륙의극지역에거주하는에스키모부족들은오로라를다양한관점에서보았는데, 좋은날씨의징조로보기도했고, 불길한징조로여겨서오로라가나타날때는무기를지니고나갔다고한다. 아메리카의한인디언부족은오로라가죽은적들의유령이라고생각했다고한다. 중국이나유럽에서의용의전설도오로라와관련이있을지도모른다. 왜냐하면, 고대기록에서역동적으로움직이는오로라가주로용이나뱀의모습으로묘사되곤했기때문이다. 우리나라에서도오로라에대한많은기록이있는데, 예를들면, < 고려사 > 에서는 1113 년 4월 2일기록에 밤에불빛같은붉은기운이나타나서북, 동북, 남방에흩어져비치다새벽에이르러없어졌다 라는부분이있다. 여기서 붉은기운 이바로오로라를지칭하고있는것으로생각된다. 왼쪽근지구우주환경. 태양에서나오는태양풍이지구자기장을만나서자기권을형성한다.( 출처 : NASA) 아래오로라자기폭풍. 태양풍에실려오는태양에너지가지구자기권을통해서지구고층대기로전해져오로라와같은다양한우주환경현상을일으킨다.( 출처 : NASA) 오로라는아주오래전부터북극지역에서만관측이되어왔기때문에 북극의빛 (northern light) 으로불리기도했으며, 문헌에서나타난최초의오로라는기원전 350년경바빌로니아에서발견된점토판에새겨진기록에서다. 아리스토텔레스는그의저서 < 기상학 > 에서오로라는빛을내는공기로하늘에있는깨진틈을통해서나오는것으로기술했다고한다. 성경에서도오로라로유추될수있는구절이있는데, 북쪽에서는황금같은빛이나오고, 하나님께서는두려운위엄이있느니라 ( 욥 37:22). 이구절에서북쪽에서나오는황금같은빛 65
1 과연오로라는무엇이며, 왜발생하고, 어떤모양과색깔을띨까? 오로라는자기권에서극지고층대기로들어오는고에너지의양성자나전자, 특히전자가대기중원자나분자와충돌해서빛을내는현상이다. 자기권에서지구대기로높은에너지를가지고, 즉빠른속도로들어오는전자들은대기중산소원자나질소분자등과충돌하여원자속에있는전자들에게에너지를전달하게된다. 에너지를흡수한원자내전자들은가장낮은에너지상태 (i.e., 바닥상태 ) 에서더높은에너지상태 (i.e., 들뜬상태 ) 로올라가게된다. 들뜬상태에있는전자들은일정한시간이지나면다시바닥상태로내려오게되는데, 이때전자들이흡수한에너지를빛의형태로방출하게되는것이다. 이원리는네온사인이나 TV 브라운관의발광원리와비슷하다. 그리고바닥상태와들뜬상태의에너지차이의크기가바로오로라의색깔을결정한다.( 오로라예측모델그림참조 ) 가장흔하게관측되는녹색오로라는산소원자에의해방출되며, 적색오로라는산소원자나질소분자에의해서방출된다. 질소분자는적색외에도파란색오로라를방출하기도한다. 녹색오로라가가장자주발생하며, 그다음으로적색이나파란색오로라순으로발생한다. 또한, 경우에따라서적색과파란색의조합에의해선명한분홍색오로라가발생하기도하 2 66
오로라는우리가지구에서맨눈으로직접관측이가능한유일한우주환경현상이다. 따라서오로라가발생할때, 우주환경에서는우리눈으로는직접관측이불가능한훨씬다양한현상들이동시에발생한다. 며, 적색과녹색에의해노란색오로라가발생하기도한다. 오로라가발생하는고도는전자들이들뜬상태에머무르는시간과대기밀도에의해결정되며, 약 200km 고도에서적색오로라, 그다음으로약 100~150km 고도에서녹색오로라가나타나며, 더낮은고도에서는파란색이나분홍색, 노란색또는진한적색이나타나기도한다. 가장흔하게관측되는오로라는커튼형인데, 관측자의위치에따라서다양한모습으로관측될수있다. 예를들면, 오로라커튼으로부터의상대적인위치에따라서커튼모양으로보일수도있고, 방사형으로보일수도있다. 또한, 커튼의모양도지구자기력선과고에너지입자의분포등에따라다양한형태가될수있다. 그러나오로라는때로는특정한모양없이희미한녹색안개처럼보일경우도있다. 1 남극장보고과학기지에서관찰한오로라. 2 산소원자내전자의에너지상태. 들뜬상태에서더낮은에너지상태의들뜬상태나바닥상태로천이할때그에너지차이에의한파장대의빛을방출한다. 3 미국존스홉킨스대학응용물리연구소 (JHU/APL) 에서개발된오로라예측모델 (OVATION Prime model). 오로라가발생하는영역과동시에오로라를관측할수있는확률을보여준다. 3 오로라는주로언제, 어느지역에서발생할까? 이것은지구자기장의공간적구조에의해서결정되는데, 일반적으로오로라는주로극지역에서만볼수있고, 극점에다가갈수록잘보이는것으로알려져있다. 그러나사실오로라는극점에서어느정도떨어진위치에서주로발생한다. 즉, 극점을중심으로타원체모양을따라서주로발생하며, 정오보다는자정무렵에더자주발생한다. 낮에발생하는때도있지만, 태양빛이너무밝기때문에오로라관측이불가능하다. 오로라는얼마나자주발생할까? 이것은태양활동 (solar activity) 정도와관련이있는데, 태양활동이강해지면태양풍을통해서자기권에축적되는에너지가증가하고, 따라서고에너지입자가지구자기력선을따라극지대기로들어올확률이높아진다. 또한, 이시기에는태양표면에서대량의에너지가방출되는태양폭발현상이자주발생하게되며, 이때지구자기권에서는자기폭풍 (magnetic storm) 이발생하게되고, 동시에강한오로라가극지에서발생한다. 태양활동정도나관측위치에따라차이는좀있지만, 대략 1년에 200일이상오로라가발생하는것으로알려져있다. 오로라는극지에서만관측이가능한것으로알려져있지만, 강한자기폭풍이발생하면오로라가발생하는오로라타원체가저위도지역으로확장되어중위도지역에서도관측이가능할때도있다. 오로라는우리가지구에서맨눈으로직접관측이가능한유일한우주환경현상이다. 따라서오로라가발생할때, 우주환경에서는우리눈으로는직접관측이불가능한훨씬다양한현상들이동시에발생한다. 이와같은우주환경관측을위해서지상또는인공위성에서특별한필터를장착한카메라나, 레이더등다양한관측장비가이용되고있다. 오로라연구는서두에서언급한우주기상예측을위한우주환경연구의출발점이라고할수있는것이다. 67
POLAR SCIENCE 남극외래종제거프로젝트 남극조약환경보호위원회의외래종매뉴얼. 남극활동과초대받지않은손님, 외래종 글사진 김지희 ( 극지연구소극지생명과학연구부책임연구원 ) 올추석즈음, 외래붉은불개미 ( 학명 : Solenopsis invicta) 의부산항상륙이방송매체들의주요뉴스로다뤄지면서외래종에대한국민들의관심이집중된적이있었다. 처음에는 독개미 로알려지면서검역과보건당국은물론대부분의국민들까지긴장하게만들었다. 남아메리카원산으로알려진이외래종개미학명의두번째단어 ( 종소명 ) invicta 라는라틴어는영어로 invincible, 우리말로옮기면 천하무적의 라는뜻으로이름만보아도강력한종인듯하다. 붉은불개미가가지고있는독성은꿀벌수준에해당한다고는하지만꿀벌과달리연속해서쏠수있고쏘인경우물집을만들어 2차감염을일으킬수있어더욱위협적이다. 실제로미국남부지역에서는외래붉은불개미에의한생태계교란과농작물및가축피해, 치료비등으로인한경제적비용이연간 10억달러에달한다는보고가있다 (Morisawa T. 2000). 우리고유생태계의구성원이아닌외래종은토착민의건강에대한위협일뿐만아니라, 고유생태계에대한재앙이될수있기때문에국가경제측면이나과학적측면에서주목하지않을수없다. 최근에유입되어고유생물상에심각한부정적영향을미치거나경제적가치와건강을위협할경우특별히외래종중에서 침입종 으로정의하고있다. 기후변화는외래종유입장벽을낮추거나허물어외래종의유입은자연적으로태풍이나철새의이동등을통해서도가능하나 ( 그림 1), 유입된외래종이정착하여개체군을형성하고퍼져나가기위해서는지리적장벽, 온도와같은비생물적장벽, 번식과같은생물적장벽등의여러단계의장벽을극복해야한다 (Hellmann 등 2008). 대부분의외래생물은여러단계의장벽을극복하지못하고정착에실패하여사라지거나오랜세월을거쳐지속적으로유입되면서적응에성공하여생태계의일원으로토착화되기도한다. 세종기지에서발견된참새. (2006. 10. 29 월동연구대정상준촬영 ). 그림 1 68
왼쪽아라온호하역작업. 인간의활동은외래생물이유입되는한통로가되고있다. 게다가기후변화는이들생물체의생존의장벽조차허물수있다. 오른쪽 1993 년에상영된동남극일본쇼와기지에남겨진허스키썰매개들의이야기를소재로한 에이트빌로우 의영화포스터. 1991 년남극조약에대한 환경보호의정서 가채택된후영국로데라기지에남아있던외래종 14 마리의개역시남극으로부터완전히반출되었다. 문제가되는외래생물은대부분최근의인간활동, 즉수출입을위한물류의이동, 경제성장과항공망의발달에따른좁아진지구촌의여행자들에의해유입된다. 거기에더하여외래종의정착성공률을높여주는요인은현재우리가겪고있는기후변화이다. 기후변화는비생물또는생물적장벽과상호작용하여장벽을허물거나낮출수있다. 20세기초반아남극의섬들중영국령인남조지아섬 (South Georgia) 에는세차례에걸쳐북반구의순록을의도적으로도입한바있으며그중 60% 는겨울을견디지못하고사멸하였으나남은개체들은북반구의자연개체군보다더밀도가높게유지되고있다. 천적이없는아남극도서에인간이의도적으로도입한순록이나유럽토끼에의한고유생태계에대한부정적영향은매우심각하다. 아남극도서에의도적으로도입되거나여러인간활동경로에의해우연히유입된외래종은식물 108종, 무척추동물 72종, 척추동물 16종에달하며대부분유럽지역에서들어간생물들이다 (Frenot 등 2005). 백색의얼음사막남극에도외래종유입돼고립된대륙, 백색의얼음사막으로일컬어지는남극의경우도외래종의침입에서안전할수없다. 20세기초남극탐험시대에는탐험에필요한말이나개들을남극에들여오는일이잦았으며, 영국이나호주, 아르헨티나등과같이일찍부터남극에서기지운영을시작한국가들은운송수단과정서적인목적으로수십년동안개들을키워왔다. 1958년동남극에위치한일본쇼와기지에남겨진사할린허스키썰매개들의이야기를소재로한 에이트빌로우 (Eight Below) 라는영화가 1993 년에방영되기도하였다. 1899 년 2월 17일최초로남극에도입되었던 개 라는외래종은 1991 년남극조약에대한 환경보호의정서 (1998 년발효 ) 가채택된후영국로데라기지에남아있던 14마리가포클랜드섬으로떠나면서남극으로부터완전히제거되었다 (1994 년 2월 22일 ). 환경보호의정서제 2 부속서 ( 남극동식물상보존에관한부속서 ) 의 4조 2항에는남극의육상과빙붕에개를들여올수없으며, 기존의개들은 1994년 4월 1일까지남극으로부터제거하도록명시한바있다 (2009년제 2 부속서가개정되면서해당문구는삭제됨 ). 부속서에는살아있는동물이나식물을허가없이남극조약지역 ( 남위 60도이남 ) 에들여올수없으며특히살아있는가금류의경우남극조류에게치명적인질병을옮길수있으므로남극유입을금지하고있다. 또한멸균되지않은토양은식물의종자, 포자, 균류와박테리아등을포함할가능성이높으므로남극도입금지항목이다. 허가를받아남극에들일수있는외래종은온실에서제한적으로키울수있는작물또는실험용동물등이있으나이들이남극고유동식물상에유입되지않도록사전조치와관리계획을세워당국의허가를받아야한다. 우리나라는외교부에그허가권이있으며, 허가의승인전에환경부, 해양수산부와협의하도록법으로정하고있다. 69
외래종유입은남극고유종의생태적지위위협 남극조약의환경보호의정서와우리나라의 남극활동법 은원칙적으로외래종도입을금지하고있지만남극활동자가의도하지않은상태에서다양한생물들을남극지역으로실어나르고있다. 남빙양에서의원양어업, 남극관광, 남극연구활동등을지원하기위한선박, 항공기, 방문자들에편승하여육상은물론해양생물들이남극과남빙양에들어오고있다. 남극의지리적특성과독특한저온환경에오랜세월적응해온남극생물에대한외래종의영향은매우위협적일수있다. 특히남극대륙전체의 0.34% 에지나지않은남극육상의노출지역에살고있는육상생물은종다양성이낮고이들이이루는생태계도기능적다양성이낮아경쟁에상대적으로강한타대륙에서의외래종유입은남극고유종의생태적지위를위협하게된다. 더구나남극의육상노출지역 (ice-free, snow-free) 은대부분의남극과학기지들이자리하고있고지속적으로증가하는남극관광객들의상륙지역으로활용되는등인간활동의영향이집중되는곳이며, 기후온난화의영향을강하게받는곳이다 ( 그림 2). 현재남극에유입된것으로알려진외래종은남극육상식물만하더라도벼과의포아풀속식물 4종이유입되어정착하거나과학자들에의해제거되었으며, 우리나라골프장에서도골치아픈잡초로알려져있는새포아풀 (Poa annua) 이라는종은킹조지섬에위치한폴란드악토스키 (Arctoski) 기지주변의해안가에서분포지역을확장하고있다 (Hughes 등 2015). 남극고유의꽃피는식물은남극좀새풀과남극개미자리 2종뿐이다 ( 그림 3). 위 2007-2008 년과 2100 년사이에예측된관속식물이자랄수있는기간 (degree days) 증가와 2007-2008 년과학및관광을위해방문한인원수. 아래남극좀새풀 ( 왼쪽 ) 과남극개미자리 (1-2mm 크기의흰꽃이보인다 ). 그림 3 1300 IPCC 시나리오 A1B에의한 2100년까지예상된관속식물이자랄수있는기간 0 방문객수 1-99 100-999 1000-9999 10000 + 그림 2 남극에유입된육상동물은크기가작은무척추동물로진드기류 4종, 톡토기류 7종, 애기지렁이과 1종, 파리목 3종으로알려져있다 (ATCM 2015, IP 46). 대부분외래종의경우남오크니군도 (ACBR No. 2) 와남극반도북서지역 (ACBR No. 3) 에서보고되었다 ( 그림 4). 그림 2와그림 4를함께보기바란다. 주목할점은유입된외래무척추동물이속하는분류군이남극고유종의그것과교집합을이루고있다는점이다. 파리목에속하는남극고유의날개없는각다귀의일종인벨기카안탁티카 (Belgica antarctica) 와분류학적으로가까운외래종으로에레트몹테라머피 (Eretmoptera murphyi) 가유입되었고이들두종은남극의주요식생인이끼류의잔해를먹어유기물순환에기여하는생태적기능이겹친다. 날개를가진각다귀류인트리코세라마쿨리페니스 (Trichocera maculipennis) 는세종과학기지뿐만아니라킹조지섬에위치한여러기지의오수처리시설에서발견되는외래종이다 ( 그림 5). 이곤충은본래북반구아한대동굴등에서살고있는종으로이미 1970년에아남극의섬에유입되었고현재남극킹조지섬에서개체군을키워가고있다. 북반구종이남극으로유입된경로로남반구의어느항구를통해들어온것으로예측하고있다. 남극기지들의오수처리시설은주로미생물을이용한생물학적처리과정을거치므로 70
ACBR 2 남오크니제도 ACBR 3 남극반도북서부 ACBR 4 남극반도중남부 ACBR 1 남극반도북동부 ACBR 14 엘스워스랜드 ACBR 15 남극반도남부 ACBR 11 엘스워스산맥 ACBR 10 남극종단산맥 ACBR 12 마리버드랜드 ACBR 6 드로닝모드랜드 ACBR 5 엔더비랜드 ACBR 16 프린스찰스산맥 ACBR 9 남빅토리아랜드 ACBR 7 동남극 1. 남극반도북동부 2. 남오크니제도 3. 남극반도북서부 4. 남극반도중남부 5. 엔더비랜드 6. 드로닝모드랜드 7. 동남극 8. 북빅토리아랜드 9. 남빅토리아랜드 10. 남극종단산맥 11. 엘스워스산맥 12. 마리버드랜드 13. 아델리랜드 14. 엘스워스랜드 15. 남극반도남부 16. 프린스찰스산맥 ACBR 8 북빅토리아랜드 ACBR 13 아델리랜드 그림 4 이곤충이살아가기에풍부한먹이와적당한온도조건, 알을낳을수있는수환경등이상적인조건을제공해준다. 세종기지주변기지들과외래종퇴치공동연구착수세종기지에서는 2013년부터발견되기시작하여 300개체이상증식한때도있었으나즉각적인대응으로그수가 10여개체수준으로유지되고있다. 2015 년월동기간에는오수집수정을대대적으로청소하여유충을제거하고친환경살충제와자 위환경도메인의집괴분석으로얻어진생물학적으로구분되는그룹들을 16 개의남극보존생물지리지역 (Antarctic Conservation Biogeographic Region) 으로구분 (Terauds and Lee 2016, http://dx.doi.o rg/10.4225/15/5729930925224). 아래세종기지에서자외선포충기로잡은외래종각다귀. 그림 5 외선포충기등을사용하여성체를제거하였으나완전한퇴치에는실패하였다. 킹조지섬에는칠레, 우루과이, 중국, 러시아등 9개국의월동및하계기지가운영되고있어남극의여름기간에성체들이기지간을자유롭게이동할수있다. 외래종퇴치의어려움과국제공조의필요성이절실하다하겠다. 우리나라는올해부터우루과이, 칠레, 영국과함께외래종각다귀에대한근본적이고과학적인퇴치방안마련을위해공동연구에착수하였다. 남극을대상으로연구하는과학자들은이러한외래종의문제점을끊임없이제기하여왔고지속가능하고신뢰할수있는남극연구를보장하기위해서는외래종의선제적유입방지가매우중요하며이를위해서국제적공동대응이필요하다는점을강조하고있다. 남극연구자들의모임인남극과학위원회 (SCAR) 와각국기지운영자들이활동하는국가남극운영자위원회 (COMNAP) 가중심으로과학적자료에근거하여 외래종매뉴얼 을개발하였고환경보호위원회에서공식적으로채택하여모든남극활동자와운영자가활용하도록배포하고있다. 한번유입된외래종은퇴치가매우어렵고경우에따라완전제거가불가능할수있기때문이다. 가치있는것들을파괴하는것은쉽지만지키기는매우어렵다. 71
POLAR SCIENCE 극지와먹이사슬이야기 먹이사슬이맨처음발견된곳이북극이라고? 야생에는모든동식물의수를조절하는법칙이있다. 이름하여, 세렝게티의법칙 이다. 모든생명을아우르는생태계의조절법칙으로알려진이이론은극지와오지에서생명의법칙을탐구한한생물학자에의해알려졌다. 게다가이법칙의핵심을이루는먹이사슬의경우극지에서처음발견됐다. 션 B. 캐럴의 < 세렝게티법칙 > 의내용을발췌하고재구성하여생태계에대한대자연의법칙을소개한다. 글사진 조은영 ( 세렝게티의법칙옮긴이 ) 72
호랑이 매 뱀 부엉이 개구리 사슴 토끼 들쥐 메뚜기 풀 먹이그물 어느날저녁을먹는중에까칠한사춘기딸이텔레비전채널을돌리더니아프리카초원에서맹수들의피비린내나는사냥장면을넋을잃고보고있습니다. 밥먹는데보기엔좀그렇지않냐고한마디했더니대뜸한다는소리가, 쟤들도밥먹잖아. 사춘기아이의말발을어떻게이기겠나싶어욱하는마음을억누르고밥을먹다생각해보니딸의말이틀리지않습니다. 살아남기위해 먹고먹히는관계 는후손을생산하기위해 몸을나누는관계 와더불어지구생태계라는집을짓는기둥과대들보임에틀림없지요. 그런데이 먹고먹히는관계 에도나름의규칙이있습니다. 지구상의생물들이먹고사는법을가장알기쉽게보여주는것이바로 먹이사슬 입니다. 한마디로누가누구를잡아먹는지한줄로세워놓은것이죠. 수많은먹이사슬로이뤄진먹이그물하지만복잡한생태계의먹고먹히는관계는단순한먹이사슬로이루어지지않습니다. 수많은먹이사슬들이복잡하게뒤얽혀완벽한그물을형성하지요. 바로먹이그물입니다그런데이먹이사슬과먹이그물의개념이극지에서탄생했다는사실을알고계셨나요? 먹이사슬의기원은 1921년으로 거슬러올라갑니다. 영국옥스퍼드대학교원정대를싣고스피츠베르겐제도로향하는터닝겐호에는 21살의옥스퍼드대학교동물학과학생찰스엘턴이타고있습니다. 찰스엘턴은어려서부터야생동물에푹빠져살았습니다. 틈나는대로밖으로나가동물과식물을관찰, 채집하고일지를썼지요. 미래의위대한생태학자를알아본저명한동물학자줄리언헉슬리가엘턴을이극지대탐사에초대합니다. 스피츠베르겐제도는북극해와노르웨이사이에있는노르웨이령섬으로북극해제도중가장큰섬입니다. 어려서캠핑몇번가본것이다였던젊은이가폭풍이휩쓸고간바다에서빙하가떠다니는바닷속을들어가고, 사람이살지않는눈과얼음으로덮인땅을횡단해야하는모험을나선것이지요. 스피츠베르겐에도착하기전에원정대는비에르뇌위아섬에도착해첫탐사를시작합니다. 뱃멀미가심했던엘턴은브랜디를잔뜩마시고만취상태가되어섬에상륙합니다. 척박한환경을조사하다보니군화는일주일만에닳아버리고, 폭풍우로인해예정보다섬에오래머물게되면서빵과마가린도바닥이납니다. 식량이부족해지자원정팀은섬에사는새를잡아요리했고, 새의알은양쪽으로작은구멍을뚫고입으로 73
뱀개구리메뚜기풀먹이사슬 불어내용물을빼낸후오믈렛을만들어먹었습니다. 물론알껍데기는연구를위해잘보관해두었죠. 북극의단순한생물군집에서먹이사슬발견이렇게궂은날씨와짧은일정에도엘턴은섬안의다양한서식지를모조리훑으며섬에서식하는동식물을모두파악할수있었습니다. 그건엘턴과원정대의열정과성실함때문이기도하지만, 우리가예상할수있듯이열악한극지환경에는많은생물이살수없기때문입니다. 엘턴은섬에서식하는생물들이황량하고척박한환경에서살아남을수있는조건이나요인을특별히신경써서관찰했습니다. 툰드라에서두달이넘는시간을보내고베테랑극지탐험가로거듭난엘턴은옥스퍼드로돌아와탐사기간에수집한자료를정리했습니다. 북극의섬을탐사하고온원정대가채집해온수집물의양은기대에미치지못할정도로적었습니다. 하지만엘턴에게는북극의단순한생물군집이오히려복잡한생태계를이해하는절호의기회가되었습니다. 군집이란한장소에서식하는여러종류의생물집단을말합니다. 과거의학자들은군집을단순히여러종을한데모아놓은집단에불과하다고보았습니다. 그러나엘턴은북극의생물들이서로먹고먹히는관계에집중했습니다. 엘턴의눈에극지방섬 의경제에서가장값비싼상품은바로 먹이 였습니다. 그래서엘턴은각생물의먹이가어디에서비롯하는지추적했습니다. 극지환경에서는육지보다바다에생물이더풍부하므로엘턴은바다에서출발했습니다. 동물성플랑크톤과어류같은해양동물은바닷새와바다표범의먹잇감이됩니다. 바닷새는북극여우나북극도둑갈매기, 흰갈매기에게잡아먹히고, 바다표범은북극곰에게잡아먹히지요. 이렇게먹고먹히는관계로연결된고리를엘턴은 먹이사슬 이라고불렀습니다. 그러나툰드라에서식하는동물의관계는소수의동물이상으로확대됩니다. 바닷새의똥에는질소가들어있습니다. 땅속박테리아가이질소를사용한후식물에영양을주지요. 이렇게자란식물은곤충의먹이가되고, 그곤충은새에게잡아먹힙니다. 그리고새는결국북극여우의먹잇감이되지요. 이렇게한군집에서단순한먹이사슬은복잡한사슬관계로확장되어엘턴이 먹이순환 이라고이름붙이고나중에 먹이그물 이라고부르게된커다란그물망을형성합니다. 엘턴은동물의세계가인간사회만큼이나복잡하고흥미로우며, 경제원칙을따른다고말했습니다. 동물의군집은단순히많은생물을한곳에몰아넣은게아니라인간사회처럼각생물이자기자리를지키며서로얽히고설킨복잡한집단이라는것이지요. 동물성플랑크톤과어류같은해양동물은바닷새와바다표범의먹잇감이됩니다. 바닷새는북극여우나북극도둑갈매기, 흰갈매기에게잡아먹히고, 바다표범은북극곰에게잡아먹히지요. 이렇게먹고먹히는관계로연결된고리를엘턴은 먹이사슬 이라고불렀습니다. 74
엘턴이그린첫먹이그물인비에르뇌위아섬의먹이사슬. 먹이사슬은질소 (NITROGEN) 와박테리아 (BACTERIA) 에서시작해화살표를따라이어져북극여우 (ARCTIC FOX) 에도달한다. ( 출처 : Summerhays, S. V., and C. S. Elton. 1923. Contribution to the ecology of Spitsbergen and Bear Island. Journal of Ecology 11) 가장척박한땅에서자연의섭리터득엘턴은모든동물을움직이는가장근본적인힘은먹이를구해야한다는필요에서나온다고보았습니다. 먹고사는문제는동물사회에서언제나가장중요한문제이고, 군집의구조와 물고기 엘턴이관찰한북극의먹이사슬 물고기 활동은먹고먹히는관계로결정된다는것이지요. 엘턴은생태계의먹고사는세계의몇가지원칙을중국속담을이용해 바닷새 바다표범 재치있게요약했습니다. 먹이사슬 - 큰물고기는작은물고기를먹는다. 작은물고기는물에사는벌레를먹는다. 물에사는벌레는풀과흙을먹는다. 모든동물은근본적으로식물에의지합니다. 식물을먹는초식동물은동물사회에서가장하위계급이고초식동물을먹는육식동물이다음상위계급을차지하지요. 사슬은결국마지막에천적이없는동물에도달할때끝이납니다. 먹잇감의크기 - 큰새는작은곡식의낟알을탐내지않는다. 엘턴은몸집의크기야말로먹이사슬구조에서가장중요한결정요인이라고주장합니다. 몸집이너무커서감히사냥할시도조차못하거나반대로너무작아서먹어봐야간에기별도안가는것들은식단에서제외되지요. 결국몸집의크기는먹이사슬안에서각동물의수를결정합니다. 수의피라미드 - 같은숲에두마리호랑이가함께머물수는없다. 엘턴은먹이사슬의바닥에있는동물의수가많고사슬이끝으로갈수록수가적어진다고보고 수의피라미드 라고불렀습니다. 한지역에살고있는동물은수의피라미드를그리며균형을이루고있습니다. 북극여우북극곰 이처럼엘턴은지구상에서생물이가장귀한지역인극지방을탐사하면서복잡한생태계를설명할수있는가장단순한형태의먹고먹히는관계를관찰하고이것을생태학의가장중요한개념으로발전시켰습니다. 이후과학자들은엘턴에게자극을받아동물의수를조절하는법칙을찾기위한연구를시도했습니다. 결국엘턴은가장척박한땅에서자연의섭리를깨우친것이지요. 엘턴의말로이글을마칩니다. 우리는동물의세계를지배하는원칙을찾을수없어절망할지도모른다. 그러나단순한집단에서시작하여신중하게연구하다보면겉으로보이는복잡함이사라지면서군집을구성하는원칙들이모습을드러낼것이다 75
POLAR SCIENCE 극지상식 신기루 남극에도신기루가있다? 신기루 (mirage) 란물체가실제의위치가아닌다른위치에서보이는현상을말한다. 극지방이나사막에서먼곳에있는물체가공중에떠있거나거꾸로비쳐보이기도하는데이것은밀도가서로다른공기층을빛이통과할때굴절함으로써일어난다. 글사진 오윤석 ( 선인고등학교교사 ) 정상의겉보기위치 상방굴절신기루 수 따듯한공기 빈스현상이라고도한다. 직 지표 ( 또는해수면 ) 의공기가몹시차갑고그위가따뜻할 찬공기 경우, 지표부근의현저한기온역전으로인해빛이굴절하 여먼곳에있는실물이거꾸로매달린형태또는솟아오 른형태로보인다. 두경우모두신기루의상이실물보다 위쪽에형성된다. 북극해나남극에서잘나타나며, 대기 의조건에따라바다위에떠있는작은유빙이거대한빙 산으로보이기도한다. 신기루발생 정상상태 76
나무에반사된빛 반사된빛의일부는관찰자쪽으로일부는땅쪽으로진행한다. 굴절된빛은하방신기루를형성하는데이것은관찰자에게지표면에서반사된빛에의해나타나게된다. 하방굴절신기루프랑스의수학자 G. 몽즈가처음으로이현상을기술하여 몽즈현상 이라고도한다. 물체의윗부분, 나무꼭대기에서아래쪽으로반사된햇빛은보통차가운공기를지나똑바로나아갈것이다. 각도때문에그빛을정상적으로볼수없지만, 그빛은지표가까이의밀도가희박해진뜨거운공기층을지나면서위쪽으로구부러지므로관측자의눈에는마치그빛이뜨거운지표면아래쪽에서나온것처럼보이게된다. 반사된빛중에일부는굴절하지않고똑바로눈에들어오기때문에나무의직접상도볼수있다. 이두상가운데하나는나무의실상이고다른하나는물에반사된것처럼거꾸로보이는상이다. 하늘이신기루의대상이되면땅이호수나물의표면으로잘못인식된다. 공중누각 측방굴절신기루수평방향으로빛이이상굴절하는것으로수직인벼랑이나벽이햇빛을받아뜨거워진경우나해안의얕은곳과깊은곳의수온이다른경우등이조건이된다. 때로는수면위에서처럼차갑고밀도가큰공기층이뜨거운공기층의아래에놓이는경우가있다. 그러면반대현상이생겨마치물체가실제위치보다위쪽에있는것처럼보인다. 예를들면수평선너머배가있을때처럼실제로보이지않아야할물체가하늘에떠있는것처럼보이게되는데, 이현상을공중누각이라고한다. 77
CULTURE 우리나라의북극정책 신북방정책 새로운기회를찾아서 글 김영준 ( 외교부북극협력대표 ) 사진 극지연구소 북극곰, 오로라그리고빙산등으로대표되는북극에대한일반인들의관심이과거어느때보다도커지고있다. 특히작년한방송사의연예여행프로그램방영이후아이슬란드에대한우리국민의방문도급격히늘고있고, 알래스카, 캐나다북부, 스칸디나비아등여타북극권지역에대한방문도아울러늘고있는추세라고한다. 하지만이러한색다르고낭만적인여행지로서의북극의이미지와는달리, 북극은지구온난화에따른기후변화의최대희생지역이면서다른한편으로는북극항로, 자원개발등새로운기회의땅으로우리에게다가오고있다. 북극은도전과기회의땅사실우리나라가북극과관계를맺어온역사는그리길지않다. 1990 년대말중국쇄빙선을활용한공동과학탐사를시작으로, 2002 년노르웨이령인스발바르제도에다산과학기지를세우고, 2009 년쇄빙연구선아라온호를운항함으로써북극연구의과학적기초를만들었다. 그리고 2013 년북극의환경보존과지속가능한개발을목적으로설립된정부간협의기구인북극이사회 (Arctic Council) 에영구옵서버로가입하고그해말최초의 북극정책기본계획 을수립, 발표함으로국내여러북극관련기관들간의인프라정비와함께본격적인북극관련국제적인활동을하게된다. 1 2 1 북극해항로 ( 북동항로 ) 와기존항로비교. 2 2013 년북극해시험운항에나선현대글로비스의국적선사스테나폴라리스. 우리나라는그동안 6 차례러시아북쪽의북동항로를시험운항했다. 78
우리정부는이러한신북방정책국정운영기조를바탕으로현재신북극정책을수립중에있다. 내년부터향후 5년간적용될제2 차북극정책기본정책은제1 차기본정책을통해마련되고추진되어온북극정책을보다다듬고발전시켜범정부내북극정책의추진기반을더욱공고히하고확대발전시키는방향에서준비중이다. 우리나라의북극정책은흔히 도전과기회 라고표현되는북극의변화상에발맞추어전개되고있다. 북극의기후변화는북극지역뿐만아니라우리나라를포함한북미, 유럽등중위도지역의기후에영향을미침으로써동식물분포등자연생태계와인간의삶의양식에도큰변화를초래하고있다. 이는더이상북극권국가들만으로대응할수없는세계적인도전과제로서모든국가의공동의대처를요청하고있다. 우리나라는극지연구소를중심으로하는북극관련과학연구를통해이러한기후변화에따른도전에적극대응하고또한기여해나가고있다. 특히북극권 6개국에설치한환북극권동토층관측거점의운영과북극이사회산하 6개실무작업반 (AMAP, EPPR, CAFF 등 ) 에서의활동에대해서는높은평가를받고있다. 한편, 북극해얼음해빙 ( 解氷 ) 의급속한진전및확대는북극항로, 자원개발, 조선, 수산, 관광등여러경제적측면에서새로운가능성을모색할기회를주고있다. 우리나라는 2013년현대글로비스의첫항해이후그동안 6차례러시아북쪽의북동항로를시험운항하였다. 현재북동항로에서는연간 700만톤의화물이운송되고있으며, 러시아는 2025 년까지연간 3,000 만톤규모의화물을동항로를통해운송할계획이라고한다. 현재동항로는여름철 4개월정도이용할수있으나, 동이용기간이빠른속도로늘어날것이라는전망이다. 하지만, 본격적인항로이용을위해서는보급및피항 ( 避港 ) 등을위한현대화된항구의개발, 위기상황시대처하기위한수색및구조 (Search and Rescue) 인프라구축등에엄청난투자가필요한상황이다. 2013 년첫항해이후 6차례북동항로시험운항한편, 금년 1월부터극지를운항하는선박이준수해야할안전기준인극지규약 (Polar Code) 이발효하는등북극항로활용을위한국제규범화가진행되고있지만, 러시아관할수역내쇄빙선에스코트서비스의의무화및높은서비스요금부과등국제규범과의조화가필요한부분도여전히많이있다. 또한, 북극항로가열리고북극지역의동토층이녹음으로써북극의자원에대한접근이가능해졌다. 필자는지난 8월말세계최대의천연가스생산지인러시아북극지역야말반도의사베타 (Sabetta) 를방문하였다. 남부탐베이 (South Tambey Field) 에건설되고있는야말 LNG 프로젝트는총사업비 270 억미불이투입되어현재 96% 의공정률을보이고있으며, 향후 3년간매년 550만톤씩생산량을늘려 2020 년부터연간 1,650 만톤을생산할예정이다. 또한인근에사베타항구와사베타공항을건설, 79
운영하고있는데, 지난 4년간사베타항구를통해약 1,400만톤의화물을처리한것으로알려졌다. 동프로젝트에는러시아 (Novatek 50.1%) 뿐만아니라프랑스 (Total 20%), 중국 ( 중국석유공사 20% 및실크로드기금 9.9%) 이컨소시엄으로참가하고있다. 한편, 야말반도맞은편기단 (Gydan) 반도에추진중인 Arctic LNG2 프로젝트 ( 추정매장량 8.4조m3 ) 에는중국뿐아니라일본도참여하는것으로알려져있어, 우리나라도매장량근거자료, 기반시설건설및운영비용등에대한면밀한검토를바탕으로참여여부를결정하는것이필요하다고본다. 대우조선해양에서건조하여야말 LNG 프로젝트에투입된세계최초의쇄빙 LNG선크리스토프드마르주리 (Christophe de Margerie) 호가지난 7월북동항로운항에서새로운기록을세웠다. 노르웨이함메르페스트를출발해북동항로를지나충남보령에만 19일만에도착하였는데, 유럽에서수에즈운하를통과하여한국으로오는통상적인 남방항로 에비해약 30% 이상단축한것이다. 대우해양조선은 2014 년 17만m3급쇄빙 LNG선을총 15척수주, 2020 년까지인도하도록되어있다. 북극해해빙 ( 解氷 ) 의진전으로북극항로의이용이보다활발해지고, 또한북극지역의자원개발이보다활성화되면이해역을운항하기위한쇄빙선또는내빙선의수요는크게늘어날수있을것으로본다. 대우조선해양의예와같이쇄빙 LNG선등고부가선박은현재해운및물동량부족으로침체상태에있는신규조선분야에서새로운돌파구의역할을할수있을것으로기대되고있다. 유라시아대륙진출위한신북방정책추진우리정부는유라시아대륙의경제적발전과지속적인성장을달성하기위한토대마련을목표로신북방정책을추진하고있다. 지난 9월블라디보스톡동방경제포럼에참석한문재인대통령은우리의신북방정책과러시아의신동방정책간접점인극동지역을중심으로한국과러시아사이에가스, 철도, 항만, 전력, 북극항로, 조선, 일자리, 농업, 수산등 9개의다리를놓아실질적인협력을추진해나갈것을제안한바있다. 1 80
2 1 러시아야말에서열린북극회의에참석한필자.( 왼쪽에서네번째 ) 2 러시아사베타항구에서바라본야말 LNG 생산기지와조감도. 이러한협력의다리는광역두만강개발계획 (GTI), 중국의 일대일로, 몽골의 초원의길, 카자흐스탄의 누를리졸 정책등과연계하여동북아, 나아가유라시아와아태지역전체를이어주는평화번영의거대한대교로발전해나가기를기대하고있다. 이와관련하여우리정부는지난 9월 1일대통령직속의북방경제위원회를설립하여신북방정책추진을위한정부내컨트롤타워역할을맡도록하였다. 우리정부는이러한신북방정책국정운영기조를바탕으로현재신북극정책을수립중에있다. 내년부터향후 5년간적용될제2차북극정책기본정책은제1차기본정책을통해마련되고추진되어온북극정책을보다다듬고발전시켜범정부내북극정책의추진기반을더욱공고히하고확대발전시키는방향에서준비중에있으며, 금년말경발표될예정이다. 특히신북극정책은문재인정부의국제과제와신북방정책에서정한북극협력및진출을뒷받침하기위해보다실질적인북극진출을위한국내외역량강화및확대에중점을두고있으며, 과학기술, 경제협력등을축으로국제사회및국가발전에기여하는것을목적으로하고있다. 실질적인북극진출뒷받침위한신북극정책수립중이러한북극정책의강화, 활성화차원에서외교부를중심으로우리정부에서는활발한북극외교를펼치고있다. 먼저, 북극이사회및동산하실무작업반에극지연구소, 한국해양수산개발원등유관기관과함께활발히참가하고있으며, 북극권국가와의북극협력강화를위해금년하반기에는캐나다, 러시아, 핀란드, 노르웨이와그리고내년도에는덴마크, 아이슬란드와북극협의회를개최할계획이다. 아울러 2013 년북극이사회에옵서버로함께가입한중국, 일본과도 3국간고위북극대화를개최중이며내년도에는중국에서제3차회의를개최할예정이다. 또한우리기업의북극진출을도모하는차원에서북극권국가민간기업인으로구성되고북극이사회에서창립이의결된북극경제이사회 (AEC) 와협력세미나를금년 12월서울에서개최할예정이며, 북극판다보스라고불리면서북극관련가장중요한논의의장의하나인 북극써클지역포럼 을내년 12월서울에서개최할예정이다. 이러한다양한활동을통해우리에게새롭게다가온북극이주는기회를놓치지않고우리의것으로만들기위한노력을보다가일층해야할것으로본다. 81
CULTURE 김완수펭귄작가의극지여행 남극점아문센 스콧기지 남극점이두개? 게다가움직인다고? 남극점에는이곳을상징하는기념장소가두군데있다. 하나는 12 개국의국기가나부끼고, 그중앙에지구본이있는곳이고, 또다른한곳은지오그래픽남극점 (Geographic South Pole) 입간판이서있는자리다. 이간판은빙하의움직임에따라 1 년에 1 번씩자리를옮긴다고한다. 글사진 김완수 ( 극지방전문여행가, 펭귄작가 ) 82
1 남극탐방여행은항공탐방과스키도보여행, 그리고쇄빙기능있는여객선을이용하는 3가지방법이있다. 필자는 2012년 7월 24일, 지리학적북극점인북위 90도 (Geographic North Polo) 를러시아쇄빙선을이용하여탐방한후 2013년 12월 29일에는지리학적남극점인남위 90도 (Geographic South Pole) 를비행기바퀴에스키가부착된소형스키비행기를타고탐방하였다. 또한 2017 년 1월 27일에는 9차남극탐방을통해자석이가르치는또다른남극점인자남극점 (Magretic South Pole) 을여객선을타고도달, 2곳의남극점과북위 90 도북극점등 3극지점을모두탐방하는데성공했다. < 미래를여는극지인 > 독자들의이해를돕고자이번호에남극점과자남극점여행기를함께싣고자한다. 3 설렘속에남극대륙유니온그레이셔캠프에도착남극점여행은남미의끄트머리에있는칠레의푼타아레나스에서시작한다. 이곳에서 2시간정도남쪽으로향하면킹조지섬에있는한국의세종기지가나오고, 5 시간정도더내려가면남극대륙여행의베이스캠프격인남위약 80도에있는유니온그레이셔캠프 (Union Glacier Camp) 가나타났다. 1 2 남극점에자리한아문센 스콧기지. 남극점에최초로도착한노르웨인아문센과한달후도착한영국인스콧을기념하여세운미국의남극점기지이다. 3 남위 180 도에자리한남극여행의베이스캠프격인유니온그레이셔. 4 광활한하얀대평원인남극점에도착한스키비행기에서짐을내리고있다. 2 4 남극최고봉인빈슨매시프나황제펭귄서식지인북쪽해안의웨델해뿐만아니라남극점도이곳에서출발한다. 남극마라톤도이곳유니온베이스캠프에서진행되기도한다. 이곳캠프는폭이약 12km, 길이가 80여 km나되는크나큰빙하위에설치되어있다. 저녁에출발한화물기가새벽 1시가넘어유니온캠프에도착하였다. 바람이세차게불었고, 온도는영하 15도정도되었다. 남극은여름인지라, 백야라서대낮같이환했다. 대기하고있는지프에몸을싣고 15분거리에있는유니온캠프에도착, 캠프에서머무를텐트를배당받았다. 날씨가좋아서점심먹고오후에곧바로남극점에간다고한다. 남극의날씨는변화무쌍하여언제, 어떻게변할지몰라서충분한휴식도없이곧장출발준비를했다. 드디어남극점에도착한다는마음에가슴가득설렜다. 사실남극점가는스키비행기는상당한준비를해야한다. 만에하나변화무쌍한날씨에설원에불시착이 83
1 남극의상공에서바라본유니온그레이셔. 남극최고봉인빈슨매시프나황제펭귄서식지인북쪽해안의웨델해, 남극점도모두이곳에서출발한다. 2 남극점에서머문 ANI 회사의여행자캠프. 3 남극점 (Geographic South Pole) 에선김완수펭귄작가. 세계최초민간인남극일주최다기록보유자이다. 라도하면남극에서는빠른구조활동을기대할수없고, 날씨가좋아질때까지기다려야하기때문이다. 그래서남극의모든일정은하늘의뜻에따라움직인다고했다. 불시착했을때, 영하 40도의온도에서최소한 1주일은견뎌야하므로스키비행기는 7일간생존에필요한각종음식을실어야했으며, 탑승객은각자의슬리핑백을갖고탑승해야했다. 남극점에서캠프에되돌아올때까지기도하는마음으로그렇게출발했다. 또한칠레의푼타아레나스까지되돌아오는것도날짜를확정지을수없는곳이남극이다. 그래서일정에여유를갖고오픈티켓 (open ticket) 을끊고남극의변화무쌍한날씨에대비해야한다. 그동안많은탐험가들은스키나썰매로남극점을밟았다. 산악인고박영석대장을이곳캠프에기록된게스트북에서만날수있었다. 그는태양전지를이용한설상차를타고남극점을밟았었다. 광활한대평원너머남극점아문센 스콧기지에도착우리일행은바퀴에스키가부착된소형비행기를타고남극점으로향했다. 남극점탐방자는달랑 4명. 중국인 1명과스웨덴인부부, 그리고필자다. 거기에 ANI 회사가이드 1명, 중국통역자 1명, 현지캠프관계자등총 7명이다. 점심식사후캠프를출발한스키비행기는울퉁불퉁한얼음활주로를달리더니하늘로올랐다. 캠프를둘러싼커다란산맥이내려다보였다. 코끼리형상의큰바위가머리를내밀며환송하고있었다. 캠프주변의 김완수펭귄작가의남극점방문증명서. 산맥을넘자, 넓은하얀대평원이나타났다. 이곳에서남극점까지는계속대평원이이어졌다. 아무것도볼수없는광활한하얀대지. 오로지하얀눈과얼음만이이곳의주인일뿐이다. 하얀대지위에듬성듬성검은모습이나타났다. 꼭석탄을뿌려놓은모습처럼, 우리를반겼다. 남극점전문가이드에물어보니, 하늘의구름이하얀눈위에비춰서그렇게나타나는것이라고한다. 구름의그림자. 그리고듬성듬성머리를내미는뾰족한산이솟아있었다. 캠프에서남극점까지논스톱으로약 4시간소요되는항공일정은계속하얀대평원을가로질러갔다. 절반쯤갔을까? 넓디넓은하얀평원에몇개의검은점 1 84
이보였다. 아무도없는이곳에자연현상이라생각하고있을때검은점이움직이고있었다. 5~6명의탐험가가남극대륙위를스키를끌고가고있었다. 기다란설상의스키자국을보니몹시흥분됐다. 이넓디넓은하얀대륙에생명체라곤전혀찾아볼수없었는데, 이곳몇백m의상공에서 인간 이라는생명체를, 전혀예상치못한상황에서본다는것이기적같았다. 같은인간으로서, 인간의탐험정신에경의가표해졌다. 또한이넓은하얀대륙에서 인간은하나의점 에불과한미미함을, 왜소함을느끼는순간이었다. 무사히목적지까지도달하길비행기안에서빌뿐이었다. 스키비행기가남극점에다가서자건물들이보이기시작했다. 미국의아문센 스콧기지였다. 남극점에최초로도착한노르웨이의탐험가아문센과한달후이곳에도착한영국인스콧을기념하여두이름을딴미국의남극점기지이름이다. 그러나영국의탐험가스콧팀 5명은귀환도중에혹한과탈진에의하여전원사망하는비운을당했다. 1년에한번씩지오그래픽남극점위치이동행사스키비행기가미끄러지며얼음활주로를눈보라를일으키며착륙했다. 드디어남극점! 필자에겐북극점에이어서남극점을밟는역사적인순간이었다. 바람이세차게불어댔다. 온도는그리높지않았다. 영하 28도. 연평균기온이영하 50도라는데그래도여름이라따 뜻한편이라한다. 생각보다커다란아문센 스콧기지, 이곳이과연남극점인가하고느껴지기도했다. 건물앞에는남극점의상징인 12개국의국기가바람에힘차게펄럭였다. 그가운데있는원형구가지구를상징하며남극점의분위기를나타내고있었는데대한민국의국기를찾아볼수가없어서아쉬웠다. 남극점에는이곳을상징하는기념장소가두군데있다. 하나는 12개국의국기가나부끼고, 그중앙에지구본이있는곳이고, 또다른한곳은지오그래픽남극점 (Geographic South Pole) 입간판이서있는자리다. 이간판은빙하의움직임에따라 1년에 1번씩자리를옮긴다고한다. 이곳남극점에자리한빙하두께는무려 3,000여m, 이빙하의움직임에따라간판도 1년에 10 여m씩이동하고있다. 그래서간판위치변경행사를매년연다고한다. 참으로자연의오묘하고재미있는현상이다. 외부에있는 2개의상징물과기념촬영후아문센 스콧기지로갔다. 기지입구건물에는남극지도와미국의국기가펄럭이고있었다. 주변에는제설장비등각종장비가있었다. 계단을따라 2층으로올라갔다. 바깥입구에카메라와배낭을놓아두었다. 외부의영하 28도에서곧바로영상 20도의사무실로들어가면카메라에문제가생긴다고한다. 준비하고간다른카메라를들고사무실에들어갔다. 사무실은거대한건물로서입구에서신발을벗었고, 사 2 3 85
무실을둘러보았다. 복도에는각종남극관련기념품과외국에서기증한남극관련선물이진열되어있었고특히수천m 빙하를탐사하는기구가모형으로전시되고있었다. 중국에서선물한만리장성동판도눈에띄었다. 연구자들이운동할수있는농구대, 취미생활을할수있는각종악기가준비되어있는음악실과도서실도있었다. 특히인상깊은것은온실 (Green House) 이었다. 내부에온실을지어놓고상추, 토마토등을키우고있었다. 이극한의땅남극점에서새파랗게자라고있는녹색식물을바라보니신비롭기만했다. 또한각종연구실에는, 분야마다연구하는연구원들의모습이유리창너머로보였다. 외부와고립된채, 인간의미래를위한연구에몰두하고있는그들에게경의를표하고싶었다. 1 2 지구끝남극점에서한국인조우마지막들린곳은연구소내의기념품가게 (Gift shop) 였다. 그곳에서는남극점관련된카드, 달력, 액자, 모자, 옷그리고약간의먹을것을팔고있었다. 그런데기념품가게의여직원이갑자기필자에게한국말로묻는게아닌가! 한국인이세요? 그여직원은필자의점퍼에붙은태극기를보고알아본것이다. 깜짝놀랐다. 남극점에와서한국인을만나다니. 그는부모님을따라미국으로왔다가세상의끝, 이곳남극점아문센 스콧기지로자원해서근무하러왔다고했다. 갖고간한국에서만든 펭귄달력 과 카드 를건네주었고남극점사무실에걸어놓겠다고했다. 한국인은전세계어디서나열심히제맡은일을충실히하고있었다. 부지런하고성실하며모험심많은한국인 임을다시한번느끼는순간이었다. 아문센 스콧기지를나왔다. 남극점의세찬바람과추위가엄습했다. 약 3,000m의빙하이고, 고산지대라조금만걸어도숨이가빴다. 산소가적은것이다. 바깥에있는창고인방문자센터 (Visit Center) 에서기다리고있으니스노우모빌을타란다. 3~4명이탈수있는스노우모빌의짐수레에몸을싣고남극점의빙하를달 1 남극점을기념하는상징물. 12 개국의국기가나부끼고, 그중앙에지구를상징하는지구본이있다. 2 아문센 스콧기지내부. 남극의역사와관련된다양한자료와기념품, 선물이진열돼있다. 3 아문센 스콧기지기념품가게에서만난한국인여성. 지구의끝에서만났기에너무도반가웠다. 렸다. 세찬바람에, 스노우모빌의눈보라에눈을뜨기가어려웠다. 4~5분달렸을까, 몇채의텐트가보였다. 남극여행사인 ANI의캠프였다. 텐트안에들어가보니난로의난방으로후끈했다. 따뜻한커피한잔! 간단한다과, 지구의땅끝남극점에서그렇게우리의일정은아쉽게마무리되었다. 해가저물지않는백야의남극점에서. 3 86
또다른지구의끝, 자남극점 (Magnetic South Pole) 남극여행플러스 김완수펭귄작가의세계최초민간인남극일주최다기록인증서. 동남극메리츠빙하앞자남극점에도착하여환호하는극지여행가들. 자남극점은지구가 23.5도기울면서돌기때문에, 위치가계속변하고있으며현재는동남극 (Ease Antarctical) 해상에있다. 자석이가리키는지구상의끝부분으로서 2017 년 1월 27일자남극점탐방시에는남위 64 2S, 동경 136 3E에있었다. 동쪽남극에잇는메르츠빙하 (Mertz Glacier) 와프랑스뒤몽 (Dumont) 기지앞바다였다. 100여년전에는남극대륙에있었으며, 그당시호주의탐험가마우손 (Mawson) 팀이탐험하여기록한사진이남아있다. 심한파도와수많은빙산헤치고자남극점도착자남극점을가기위해서뉴질랜드의인버카길항에서반쇄빙기능이있는 2,000여톤의작은여객선을타고 9번째남극탐방길에올랐다. 뉴질랜드남쪽의최남단섬인스튜어드섬을지나무인도스네어섬과오클랜드섬을방문후, 호주령인킹펭귄과로얄펭귄이살고있는머큐어리섬을방문하 였다. 이곳은남극외곽에있어서서브안타티카 (Sub Antarctica) 라부른다. 인버카길에서출항후남극의파도와빙산과싸우면서 10여일만에자남극점이있는동쪽남극해상에도착했다. 2017년 1월 27일 0시 30분드디어자남극점도착했다. 남위 90도에있는지리학적남극점에이어서두번째로또다른남극점에도착한것이다. NS자석이가리키는어쩌면진짜남극점이리라! 남위 64 2S, 동경 136 3E 에위치에있으며남극의심한파도와수많은빙산을헤치며동남극의해상에머물러있었다. 지구의끝이라는게실감나지않았다. 동남극의메리츠 (Mertz) 빙하앞이라, 지구온난화로수많은빙하가흘러내려와남극의바다를수놓으며배의앞길을막고있다. 지구가 23.5도기울어서움직이기때문에자남극점은계속움직인다고한다. 1년에약 5km씩. 그러니먼옛날에는자남극점이남극대륙에있었으나이젠동남극바다위에있는것이다. 호주를비롯한 4개국의대형기를들고, 64 2S와 136 3E가써진표시판을들고기념사진촬영을했다. 마침여객선사에서준비한대형태극기를갖다준다. 태극기포함 5개국국기가펄럭였다. 50여명의탑승객들의각나라가 5개국이된것이다. 도착카운트다운에들어갔다. 자남극점도착 1분전, 59부터모두가함께소리쳤다. 10, 9, 8, 7 드디어 0이되었을때뱃고동소리가우렁차게울렸다. 귀가찢어질정도의크기로 2번연속, 그래도사람들은즐겁기만했다. 자남극점에도착한기쁨의순간을함께만끽하고있었다. 그래도극지방여행가인나는또다른목표점이생기고있었다. 자북극점 (Magnetic Nouth Pole), 그곳을향해바라본다. 캐나다의북극바다어딘가에있을지구북쪽지구의끝자락을찾아또다른극지방여행을계속할것이다. 두곳의남극점과두곳의북극점. 그래야극지방여행이마무리될것같다. 87
CULTURE 2017 극지체험특별전 1 2 1 어린이들이우리나라최초의쇄빙연구선인아라온호모형을유심히관찰하고있다. 2 1985 년남극관측탐험대가남극탐험시사용한각종장비들이펭귄박제와함께전시돼있다. 3 극지체험특별전이열린과천과학관 2 층중앙홀. 커다란북극곰과펭귄이관람객들을맞이한다. 3 88
극지체험특별전 도심속극지체험 남극과북극을가다! 극지체험특별전이 2017 년 9 월 6 일부터 10 월 29 일까지국립과천과학관 2 층중앙홀에서열렸다. 올해로 7 회째를맞이한이번특별전은 남극과북극을가다 라는주제로남 북극의환경과자원, 우리나라과학기지등을집중적으로소개하며극지진출과극지연구의중요성을알렸다. 특히남극대원과의화상통화, 극지난파선 VR 체험, 아라온호조립대회, 극지포토존등의다채로운체험행사는방문객들의눈과귀를즐겁게했다. 에디터 강윤성 엄마, 이리와보세요. 커다란북극곰이있어요. 우리나라를대표하는과학전시관인과천과학관중앙홀에서 2017 극지체험특별전이열렸다. 과학관 2층에올라서자남북극의대표적인동물을상징하는북극곰과펭귄이빙하동굴을형상화한중앙홀출입구좌우를차지하며관람객들을맞이하고있었다. 한국극지연구진흥회와극지연구소, 과천과학관이공동주최하고해수부가후원한이번극지체험특별전은 < 미지의세계로출발 >, < 극지로넓힌과학영토 >, < 나도극지연구대원 >, < 극지체험이벤트존 > 등크게 4개주제로구성됐다. 전시회를찾은많은관람객들은남극진출탐험이야기와다양한극지연구체험을통해최근지구온난화로심각해지고있는기후변화에대한극지연구의중요성을실감할수있었다. 미지의세계로출발전시관에들어서면눈과얼음의세계, 미지의세계인남극진출에대한우리나라극지탐험대의이야기가펼쳐진다. 우리나라가남극에첫발을내딛은것은 1985 년. 한국남극관측탐험대가정부와각계의성원아래남극탐험 장도에오르면서다. 탐험대는 35일간남극킹조지섬에베이스캠프를구축하고남극최고봉인빈슨매시프를등정했으며, 남극연구에필요한자료들을수집하는등성공적인결실을얻을수있었다. 이러한남극관측탐험대의도전정신을발판삼아이듬해남극조약에가입할수있었다. 당시남극관측탐험대의남극탐사계획서를비롯하여남극베이스캠프에최초로설치한동판과다양한탐험사진, 탐험대원들이직접사용한깃발, 방한복, 신발등 257점의극지탐험물품과다양한기록물들이우리나라극지활동발자취를소개한대형패널과함께전시됐다. 극지로넓힌과학영토다음코너에서는우리나라의남북극에대한과학기지건설을한눈에볼수있는모형과여러영상자료들을선보였다. 세종기지와장보고기지, 그리고다산기지와아라온호모형이축소돼전시됐다. 또한세종기지와장보고기지의경우 CCTV 영상을통해현재기지상황을실시간으로보여줬다. 게다가대형영상을통해우리나라남 89
극지체험특별전 1 2 극기지월동대원들의활동모습과남극의신비로운모습도시시각각상영됐다. 우리나라의남극극지연구진출은 1988 년 2월 17일킹조지섬에세종과학기지를건설하면서본격화됐다. 남극은한반도면적의 62배가넘는, 곧다가올미래의과학영 1 우리나라최초의남극기지인세종과학기지관련다양한기념품들이어린이들의눈길을잡아챈다. 2 한학생이나도극지연구대원코너에서현미경으로북극의이끼류를관찰하고있다. 3 극지연구대원들이실제남극설원을달렸던스노우모빌을타며즐거워하는어린이들. 4 관람객들이영상을통해아라온호내부모습을바라보고있다. 우측은 CCTV 를통해본세종과학기지와장보고과학기지현재상황. 5 극지대원에게메시지를보낼수있는우체통. 토나다름없는곳이다. 남극을뒤덮고있는만년빙은지구환경변화를알수있는타임캡슐로불린다. 2012 년에는이곳남극대륙에장보고기지를건설하면서세계에서 10번째로남극에 2개이상의연구기지를보유한국가로거듭난다. 또한 2013 년에는북극이사회에서정식옵서버지위를획득하는성과를올리기도했다. 미래해양영토개척을위한북극에대한진출역시빼놓을수없다. 2002년, 조선시대과학자였던다산정약용의호를딴다산과학기지가노르웨이스발바드군도니알슨에건설된다. 현재도이곳을중심으로북극에대한본격적인연구가이뤄지고있다. 특히, 2009년건조된쇄빙연구선아라온호는남북극을종횡무진하며선도적인연구를수행, 우리나라극지과학연구수준을한차원높인초석으로평가받고있다. 3 나도극지연구대원남극과북극으로대표되는미지의세계, 극지는지구환경변화의척도이자자원의보고로알려져있다. 특히북극은지구온난화의아이콘인북극곰의서식지다. 최근지구온난화로북극해의얼음이사라지면서서식지를잃고위기에처한북극곰의굶주린모습이뉴스에자주노출되고있다. 90
남극과북극을가다 4 5 이번코너는이러한남극과북극에사는동물들을통해서극지의자연환경을살펴본다. 또한극지환경과지구적규모의기후변화의관계를다양한모의실험을통해알수있도록기회를제공한다. 극지에서발견한운석과화석관찰을통하여우주와지구의역사, 지구환경변화를유추할수있고, 북극진동과한파에대한관계도모의실험을통해쉽게터득할수있다. 북극해빙크기의급격한변화가세계기후변화에미치는영향이나수십만년전지구의환경변화를그대로간직하고있는남극빙하와일반얼음의비교등도가능하다. 또한낮은온도와먹이환경의변화에적응하며번성해온남극동식물의비밀이담긴결빙방지물질에대한모의실험도해볼수있다. 뿐만아니라현미경을통해서극지의식물에대한관찰도가능하다. 특히펭귄 해표 조류등극지동물과해조류 이끼류와같은극지식물등평소쉽게접할수없는표본들도직접볼수있다. 미래에극지연구대원이되고자하는학생들에게는흥미로운체험공간이아닐수없다. 극지체험이벤트존극지를직 간접적으로체험할수있는기회도마련됐다. 가상현실 (VR) 체험을통해극지탐험난파선을실제로탑 승한것과같은경험을할수있었으며, 각종극지용품및극지장비들도직접체험해볼수있었다. 이외에도우리나라최초의쇄빙연구선인 아라온호 모형을비롯해북극곰 펭귄모형, 빙하포토존, 극지사진전등다양한이벤트가펼쳐졌다. 또한전시회기간동안매주일요일 10시 30분에는남극에위치한 세종과학기지 대원과직접화상통화가연결되어, 관람객들이남극생활에대해궁금한사항들을질문하는시간도가졌다. 전시관마지막통로에는극지연구대원이남극의설원을타고누볐던진짜스노우모빌이전시돼있어, 포토존으로인기를끌었다. 또한이벤트존에서는수시로 아라온호모형조립대회, 극지생물종이접기, 극지동물판박이스티커붙이기 등어린이와함께온가족들을배려한다채로운행사가펼쳐졌다. 특히 극지로보내는메시지 코너에서는어린이들이연필로꾹꾹눌러적은많은메시지를통해서극지에대한아이들의관심과미래에대한희망을엿볼수있었다. 펭귄들아힘내! 열심히살아야해! 극지대원님파이팅! 북극곰아우리가환경을지켜서너희를살수있게해줄게 지구온난화에도죽지말고살아남으렴 펭귄들아, 죽지마! 91
CULTURE 극지야생동물들의진실 펭귄들의의사소통 여보, 나여기있소! 글사진 이원영 ( 극지연구소극지생명과학연구부선임연구원 ) 92
당신이임금펭귄이라고가정해봅시다. 수만쌍의부부가작은섬에서함께살아갑니다. 그런데정해진집이없습니다. 알을품을때발등위에올려놓고있기때문에다른새들처럼둥지가없죠. 자기자리가따로없습니다. 엄청난인파가몰리는광장에잔뜩모여살아가는셈이죠. 옆에있는펭귄과싸우다가떠밀리기도하고, 비가내려홍수가나면옆으로이동하기도합니다. 포식자가나타나면일시적으로피하기도하죠. 그러던어느날, 바다에서물고기를잡아먹고돌아오니내짝이어디있는지보이지않습니다. 휴대전화가없으니서로연락을주고받으며찾을수도없죠. 이럴땐어떻게짝을찾아야할까요? 그리고얼마후, 알에서새끼가깨어났습니다. 그런데이번엔새끼가사라졌습니다. 힘들게키운새끼를한순간잃어버리고만것이죠. 미아찾기방송을할수도없습니다. 당신은어떻게새끼를알아보고찾을수있을까요? 펭귄부부의대화펭귄은바닷가에서집단번식을하는조류입니다. 많은부부가동시에알을낳아키우기때문에, 위에서가정한상황처럼짝을잃어버릴위험이있죠. 게다가임금펭귄과황제펭귄은둥지위치가정해져있지않아서시시각각짝의위치가바뀝니다. 사우스조지아 (South Georgia) 의임금펭귄번식지 ( 출처 : 위키커먼스, by Butterfly austral) 93
1 강한바람이부는곳에서냄새로상대를찾는건매우힘듭니다. 후각신호는기본적으로화학물질을이용한자극전달의과정인데, 공기중에서쉽게흩어지거나다른냄새가섞일수있죠. 펭귄의숫자가너무많을때엔, 하나하나서로얼굴을보고찾는것도어렵습니다. 이런경우엔소리를이용하는방법이가장효율적입니다. 남들과다른특색있는소리를만들어내면상대가쉽게알아듣고찾아올수있죠. 게다가평소짝과함께호흡을맞춰온춤을춘다면더확실한방법이될것입니다. 임금펭귄은짝을찾을때, 하늘을향해고개를들어짝을부르는노래 (contact song) 를부릅니다. 250~5000 헤르츠 (Hz) 높이에 0.4~0.8 초가량지속되는짧은음입니다. 사람목소리가저마다다르듯이펭귄들도개체마다소리가다르고다양하게나타납니다. 나여기있어! 하고자기특유의목소리로짝을부르는것이죠. 그렇기때문에짝이이소리를듣고구분할수있습니다. 이소리를들은짝은상대에게보내는노래 (response song) 로응합니다. 응, 당신목소리들었어. 나지금그쪽으로가고있어! 하고말해주는것이죠. 1 사우스조지아섬의임금펭귄부부의춤. ( 출처 : 위키커먼스, by MMessina1245) 2 젠투펭귄의등에부착한비디오카메라에찍힌모습. 2 펭귄부모와자식간의대화어린펭귄들은자기들끼리모여서일종의보육원 (Creche) 을형성합니다. 부모가먹이를찾으러나간사이, 새끼들은추위에대비해서로모여서체온을유지하고, 공동으로포식자에대응하기도하는것이죠. 새끼들입장에선생존을위한아주효율적인전략이지만이렇게 94
임금펭귄은짝을찾을때, 하늘을향해고개를들어짝을부르는노래 (contact song) 를부릅니다. 250~5000 헤르츠 (Hz) 높이에 0.4~0.8 초가량지속되는짧은음입니다. 사람목소리가저마다다르듯이펭귄들도개체마다소리가다르고다양하게나타납니다. 한데모여있으면먹이를잡아온자기부모를찾기힘들수도있고, 부모역시자기새끼를구분해내는데애를먹을수있습니다. 하지만펭귄들은복잡한상황속에서도서로를잘찾아냅니다. 부모와자식간에소리를기억하고있기때문에가능하죠. 하지만수많은펭귄부모들이소리를내고있으면매우시끄럽습니다. 그런가운데자기부모의소리를어떻게구분해낼까요? 학자들은이를 칵테일파티효과 (Cocktail-party effect) 로설명합니다. 많은사람들이모여시끄러운소리로떠드는칵테일파티장을상상해봅시다. 주변소음이크더라도옆사람과작은목소리로대화를하면서집중하는것이가능합니다. 그이유는주변의소리와관계없이자기에게필요한정보를선택적으로받아들일수있기때문입니다. 인도양포제션섬 (Possession Island) 에서 4만쌍이넘는임금펭귄번식지를조사하던프랑스연구자티에리오빈 (Tierry Aubin) 과피에르주벤틴 (Pierre Jouventin) 은이들이어떻게의사소통을하는지궁금했습니다. 1제곱미터당 1.6 마리가밀집해있는곳에서새끼는어떻게부모를찾을까요? 우선부모의소리를녹음하고스피커로틀어준결과, 최대 18 미터떨어진곳에서도부모의소리에반응했습니다. 그리고주변의소음보다 6데시벨 (db) 작은소리도알아차렸습니다. 바다에서의의사소통 2017 년극지연구소에서발표한연구결과에따르면, 젠투펭귄은바다에서도소리를내면서의사소통을하는것으로밝혀졌습니다. 젠투펭귄의몸에비디오카메라를부착해보니, 혼자헤엄을치던펭귄이 500~1,000 헤르츠높이에 0.1~0.5 초지속되는짧은소리를내면이내다른펭귄들이화면에나타났습니다. 바다에서내는울음소리가무리짓는행동과큰관련이있는것으로보였죠. 하지만아직도펭귄의의사소통에대한자세한신호전달과정은알지못합니다. 많은펭귄들이함께살아가면서친족을구분하고짝을찾기위해서청각을통한신호전달이진화했습니다. 아직밝혀지지는않았지만, 우리가그동안생각했던것보다훨씬정교하고복잡한매커니즘이숨어있을거라고생각합니다. 물론아직연구자들이모르고있는숨겨진그들만의언어와기능이많을것으로생각됩니다. 95
CULTURE 아라온호멀미는끔찍해! 어김없이찾아오는반갑지않은손님 뱃멀미 우리나라첫쇄빙연구선인아라온호는해마다미지의세계인극지의거친얼음바다를항해하고있다. 남북극탐사활동중엔거친파도를헤치거나얼음을깨는쇄빙과정이비일비재하다. 많은극지연구원들은이때삶과죽음의경계를넘나드는멀미를경험하게된다. 승무원과연구원들의건강을책임지고있는아라온호의사 ( 선의 ) 를통해서아라온호뱃멀미에대해서알아보도록한다. 글사진 고보람 (2017 년아라온호선의 ) 똑똑 수줍은듯한노크소리가들려온다. 네에 길게뺀목소리로대답을했지만문은열리지않는다. 여느때처럼배의엔진소리에파묻혀들리지않는모양이다. 의자에서몸을일으켜문으로걸어갔다. 아, 저멀미약좀 밤새토했어요. 밤새멀미에시달린듯한피곤한얼굴의연구원이서있다. 오늘벌써다섯명째다. 전에드셔본약있나요? 혹시붙이는약써보셨나요? 멀미약붙였었는데눈이잘안보이더라고요 그럼용량이낮은먹는약으로드릴께요. 먹는약이효과가더빨리나타나요. 지금씹어서드시면돼요. 좀졸릴수있는데별일없으면그냥드시고주무셔요. 장보고기지항해중멀미환자속출아라온호가장보고기지를향해호주태즈매니아섬의호바트를떠난지삼일째, 배의흔들림이심해지면서멀미환자가속출하고있다. 아라온호에는얼음을깨기위해앞부분에아이스나이프가달려있어흔들림이더심하다고한다. 원래남극항해시에는파도가높은경우가많은데이번에는기상상황이안좋아배가더많이흔들리고있다. 의자가미끄러지고올려놓은물건은모두바닥으로떨어져모든걸잘고정시켜놓아야한다. 복도를걸을때도손잡이를잡고중심을잘잡아야한다. 이런상황에서어김없이찾아오는반갑지않은손님이바로멀미이다. 96
멀미는시각적인자극과내이의평형기관이인지하는자극사이의불일치에의해발생한다. 원인에대한가설로가장잘알려진것은신경독성에대한방어기전이라는것이다. 바깥이보이지않는자동차, 배, 비행기등에타고있는경우흔들림을감지하는내이의평형기관은뇌에움직이고있다는신호를전달하지만눈은정지하고있다는신호를전달하고뇌는이불일치를신경독성에의한환각으로인지하여독성을제거하기위해구토를유발한다는것이다. 승용차뒷자리에앉는경우멀미를경험하지만앞자리에앉아움직임을눈으로쫓거나스스로운전을하는경우시각적자극과평형자극이일치하여멀미를하지않게된다. 아이맥스영화를보거나게임을할때도멀미가일어날수있는데눈으로는움직이는자극이들어오지만평형기관은멈춰있어역시불일치가일어나기때문이다. 요즘많이생기고있는가상현실체험공간에서경험하는멀미가이런원리로일어난다. 멀미땐약먹고자거나하얀수평선응시를멀미약은항콜린성약물인스코폴라민 (Scopolamine) 과항히스타민약물인디멘하이드리네이트 (Dimenhydrinate), 메클리진 (Meclizine) 등성분의조합으로되어있다. 우리나라에서시판되고있는붙이는멀미약에는스코폴라민 1.5mg 이함유되어있다. 녹내장환자, 전립선비대등배뇨장애환자, 서맥환자, 임산부등에게는금기이다. 붙이는멀미약은출발네시간전에귀뒤의건조한피부에붙인다. 패치를붙이고나서손을깨끗이씻어야하며눈을만져서는안된다. 3일정도효과가있으며지속적인투약이필요한경우에는반대쪽귀뒤쪽에붙인다. 가장흔한부작용은산동에의한시력장애이며목마름이나졸음등이나타날수있다. 위극지의얼음을깨고전진하는아라온호. ( 사진제공 극지연구소 ) 오른쪽높은파도에서작업중인아라온호연구원들. 97
아라온호내부병원모습. 환자를진료할수있는약장과의료기기, 침대가놓여있다. 특히노인의경우방향감각상실, 기억력저하, 착란, 환각등이나타날수있어치매로오인될수있으며부작용이발생하면즉시패치를제거하고의료진과상의해야한다. 먹는멀미약은씹어먹는것과물약이있으며탑승전 30분에서한시간전에복용하며추가복용이필요한경우 4시간의간격을두며하루에 2회이상복용하지않는것이좋다. 항히스타민제제의작용으로졸음의부작용이있을수있어운전등을금한다. 그러나활동을안해도되는경우멀미약을먹고잠이드는게멀미를안느끼는가장좋은방법일수있다. 항암치료중나타나는구토를예방한다고알려져있는생강은멀미에는효과가없다. 생강은중추신경계에작용하여구토를예방하는데멀미의발생기전은이것과다르기때문이다. 멀미예방을위해많이사용하는손목밴드등도과학적으로입증되지는않았으나실제착용후멀미를느끼지않는경우가있다. 멀미에대한두려움이있을때멀미가더심해지니손목밴드로마음의안정을찾는것도좋겠다. 뱃멀미싹가신 하얀남극대륙 과식을피해야하지만공복도구토를악화시킬수있어적당한양을섭취하는것이좋다. 그외구토를유발할수있는나쁜냄새를멀리하고창문을열어맑은공기를쐬거나, 먼수평선을바라보는것, 누워서눈을감고있는것도멀미를멀리할수있는좋은방법이다. 필자는유람선등다른배를타면멀미를하는데아라온호에서는멀미를한적이없다. 승조원과연구원의건강을책임져야한다는정신적인긴장감이멀미를막아주는것같다. 실제멀미를하는사람들도 2 3일지나면적응이되어증상이나아지는경우가있으니오늘만버텨보자, 내일은괜찮을것이다. 출항한지 14일째, 밤에얼음을만난듯한배의진동이느껴졌는데아니나다를까, 아침에창을여니온통흰색얼음이었다. 얼음이있는바다를만나면배의흔들림은잦아들어멀미를호소하는사람은줄어들었다. 수평선까지맞닿아있는얼음을깨며아라온호는남극대륙을향해나아가고있다. 앞으로넉달여간이어질남극항해에부디바다가잔잔하여멀미를겪는분이없기를기원해본다. 98
CULTURE 제 8 회전국학생극지논술공모전 지구환경변화문제해결하는연구자될것 전국중고생 1,200 여명응모, 대상박선우양에게는북극체험기회주어져 에디터 강윤성 박선우양 ( 민족사관고등학교 1 학년 ) 평소지구환경문제, 특히극지방의기후변화에따른급격한환경변화에관심이많아이번대회에참여하였습니다. 준비과정중에북극해의기후환경변화와북극항로시대에생길수있는문제점등에대해많은지식을얻게된것만으로도만족하고있었는데대상을받게되어사실좀놀랐고얼떨떨합니다. 이큰상이제꿈인지구를지키는지구환경과학자의길을향해정진함에있어좋은계기가될것같습니다. 전국의중학생과고등학생을대상으로한제8회전국학생극지논술공모전에서박선우양 ( 민족사관고등학교 1학년 ) 이중등부와고등부를통합해선정한영예의대상 ( 해양수산부장관상 ) 을차지했다. 한국극지연구진흥회가주최하고동아사이언스가주관한이번공모전에는무려 1193 편 ( 고등부 931, 중등부 262) 에이르는작품이응모됐다. 대상을수상한박선우양에 게는내년북극다산기지탐방기회도주어진다. 북극항로환경영향평가, 열려라참깨! 란제목으로제출한박양의논술은 북극항로가복이될수도있지만독이될수도있다 는자신의뜻을분명하게주장한점이높은평가를받았다. 박선우양은 평소극지방의환경변화에관심이많았는데지구환경관련동아리를만들고동아리활동을위해관련된글이나기사를읽은게논술준비에큰도움이됐다 면서 북극해해빙감소가북극항로활용이라는실용에만치우쳐서는안되며자연과학을위한국가적지원을통해지구환경과학자들이장기적이고지속적으로그변화를연구하고모니터링하는것이반드시필요하다는생각을갖고원고를준비했다 고말했다. 이어박양은 2007 년에기후변화범정부패널 (IPCC) 가노벨평화상을받았을만큼지구환경파괴가이제는인류의평화를위협하는존재가되었다 며 지구환경과학분야를전공하여일류를위한지구의환경변화문제해결에일조할수있는학자나연구자가되고싶다 고장래희망을밝혔다. 이번공모전에는 극지를알면미래가보인다 라는주제아래 3개의지정논제 (1극지진출 30년과향후과제 2기후변화와생태계 3기후변화와북극항로 ) 가제시됐다. 지난 9월 11일부터 10월 20일까지총 1193 편의작품이응모됐으며, 이중중등부와고등부들통합해대상 1명과극지연구소장상인특별상 1명 ( 정성윤군, 보성고등학교 2) 을비롯해고등부 23명, 중등부 16명등모두 41명의응모작품이수상을했다. 또한학생들의논술을지도한지도교사상 (7명) 과단체상 (5교) 도주어졌다. 자세한사항은한국극지연구진흥회공모전홈페이지 (http:// polaressay.kr) 참조. 99
전국학생극지논술공모전대상작원문글 박선우 ( 민족사관고등학교 1학년 ) 북극항로환경영향평가, 열려라참깨! 논제 : 기후변화와북극항로 북극으로선박들이많이통행하면서선박배출오염물질에따른북극생태계교란문제는꾸준히국제사회에서주요한문제가되어왔다. 북극항로를통과하는선박들이배출하는온실가스로인해북극대기의온난화가예측보다 3배이상가파르게진전되었고이로인해북극폭풍의강도와발생빈도모두 20년전인 2015 년에비해두배이상증가하고있음이밝혀졌기때문이다. 그결과전지구적기상이변은나날이더심각한상태에빠져들었고, 결국북극항로운영의결정권을가진북극이사회 (Arctic Council) 는기후변화범정부패널 (IPCC) 과세계자연기금 (WWF) 의권고사항을받아들여모든선박의북극항로운항을잠정중단시켰다. 예컨대, 쿠릴열도를따라북동진하던한국해운의유럽행 4000TEU 급쇄빙컨테이너선에북극항로가일시폐쇄되었다는다급한무전이들어올수있다. 그러자우리정부는유관부처긴급대책회의를열었지만뚜렷한대책을세우지못한다. 국적쇄빙화물선의해빙해역운항안전대책과친환경정책, 국제해사기구 (IMO) 의폴라코드 (Polar Code) 준수등을점검하지만뾰족한대책이없다. 북극항로실용화를위한기술개발과산업적, 외교적지원에만지나치게공을들인나머지북극해해빙이급격히감소하기시작한 2000년대중반부터 30년이나지난지금까지북극의해빙-해양 -대기환경변화에대한가장기본적이면서지속적인자료축적과과학적연구에너무소홀했다는자기반성만무성할뿐이다. 가상의시나리오일뿐이지만이러한일이영화같은일이아닐수도있다는생각이든것은제2쇄빙연구선건조를위한예비타당성조사가 1년 6개월째마무리되지못하고있어세계각국의북극진출정책을일컫는 콜드러시 (Cold Rush) 에우리나라는뒤쳐질수있다는기사를보면서다 ( 경인일보, 2017.07.07.). 기사에따르면현재우리쇄빙선인아라온호는우리나라극지연구수요의 60% 정도밖에소화하지못하고있는상황이라고한다. 제2쇄빙연구선건조가계획된대로진행되지못한다 면, 북극에대한 지속가능하면서효율적인과학적모니터링과탐사 (Sustainable and Efficient Scientific Arctic Monitoring and Exploring, SESAME) 가이루어질수없는상태에처하게될수도있다. 그렇게된다면이가상의시나리오가실제로일어나해양수산부의국정과제중하나인 경제영토개척 에포함되어있는북극항로를효율적으로개척하여활용하지못할수도있을것이란생각이기우일까? 기후변화에따른북극해해빙면적감소는실제관측자료가보여주고있는사실이다. 1981 년부터 2010 년까지북극해의 9월해빙면적은매년약 8만6천 km² 씩감소하고있으며이는이 30년간의평균해빙면적의 13.2% 가매 10년마다감소하고있음을의미한다 ( 출처 : NSIDC 웹사이트 ). 최근미국의트럼프대통령이탈퇴를선언하여논란이되고있는파리기후협정에서합의된온실가스배출감소계획이설사제대로이행된다하더라도지구온난화는쉽게멈추지않을것으로전망된다. 따라서북극해해빙감소또한쉽게멈추지않을것이므로북극항로개척은우리나라의미래를대비한다양한국가정책수립에매번등장할키워드가될것임에틀림없다. 따라서북극항로시대를대비하자는목소리는날로커져가고있지만그접근방법에있어서주로내세우는것이기초과학분야이외의것에지나치게치중되어있는것같다. 물론북극해로가바빠지면서침체된국내조선 해운산업의재도약, 우리나라에서유럽으로가기에최적인북동항로의대부분해역이배타적경제수역 (EEZ) 에포함되어있는러시아와긴밀한협력관계증진등은북극항로개척의당위성과당면과제해결이라는측면에서매우중요하며시의적절한대응이필요하다는것은두말할나위없다. 그렇지만북극항로개척에있어서가장기본이되어야할장기간에걸친순수자연과학적연구가 실용 이라는가시적인성과달성에밀려지속적이면서체계적으로진행되지못하게되는것은아닐까? 제2쇄빙연구선건조의예비타당성조사가길어지는이유는자세히알려져있진 100
않지만혹시 실용 적측면에서타당성부족이큰이유로작용한때문은아닌지우려된다. 그렇다면북극항로개척에왜 지속가능하면서효율적인과학적모니터링과탐사 (SESAME) 가우선되어야할까? 이질문에대한답은이글의처음에제시한시나리오에서찾을수있다. 그것은인간의접근이극도로제한되어왔던북극해를수많은거대한선박들이항행하게된다면어떤기후 환경적변화가일어나게될지를예측하기가쉽지않아과학적이고체계적인북극항로 환경영향평가 가필요하기때문이다. 북극항로개척이라는대규모개발사업은이제도가적용되어야할우리영토에서벌어지는일이아닐지라도우리의 경제영토 에서벌어질국가적사업이기에북극항로활성화에따른인위적인기후변화에대한대응과환경오염문제의최소화를위한지속가능한과학적북극항로 환경영향평가 가반드시필요한것이다. 북극해해빙이단순히지구온난화때문에과거에비해더많이녹고있다고생각하기쉽지만 극진동 (Arctic Oscillation) 과 북대서양진동 (North Atlantic Oscillation) 과같은지구의자연적기후변동에따라서도해빙면적변화가발생할수있음이알려져있다. 또한해빙량과해빙면적은평균적으로는감소하더라도복잡한해빙-해양-대기상호작용으로해마다그변화가다르며북극해내에서도해역에따라다양한변화를보인다. 극진동 과같은자연현상이급하게증가한북극항로항행선박의온실가스배출에영향을받아변화될수있고그변화는전지구의기후변화와큰상관관계를가질수있다. 현재국제상선의온실가스배출량은전세계배출량의약 4% 에지나지않지만아무런환경규제가없다면앞으로 40년에걸쳐최대 2배까지상승할것이라고한다 (Shippers Journal, 2013. 08. 12.). 문제는 북극항로 를통과하는선박에서직접배출될황산화물이나블랙카본같은오염물질이북극의눈과얼음에떨어져, 그것들이빨리녹고그효과로북극의온난화가더빨라질수도있다는점이다. 하지만국제해사기구가공표하여 2017 년 1월 1일부터발효된극지운항안전규정이라할수있는 폴라코드 는경제적이란이유로많은선박에사용되고있지만가장더러운대기오염가스를배출하는연료인중유의운반및사용금지를권고만하고있을뿐이다. 따라서북극항로를항행할선박들이북극기후변화에어떠한영향을줄지에대한연구는장기적인북극항로유지를위해반드시필요하다. 북극항로활성화는해양오염과생태계변화와파괴라는또다른 큰문제를일으킬수있다. 예컨대, 지난달에는북극해중앙공해상 ( 위도 77 80도 ) 빙원위에서폴리스티렌조각 2개가발견되었다는뉴스가전해졌기때문이다 ( 세계일보, 2017. 09. 24.). 기사에서세리루이스엑세터대교수는그동안얼음에갇혀퍼지지못한오염물질이퍼져나가북극해가최근해양오염의큰문제인미세플라스틱의확산지역이될수도있다고설명하고있다. 이후북극운항이빠르게증가하면서의도하던하지않던여러오염물질을북극해로가져갈수밖에없다. 북극해환경보전을위해발효된 폴라코드 의내용을보면앞서기술했듯이중유사용금지는권고사항일뿐이고잘게분쇄한음식찌꺼기나소독되지않은하수는육지나연안의해빙으로부터 12해리떨어진공해상투기가허용되며무독성이며생분해되는친환경적인윤활유사용은단지고려사항일뿐이다. 약간의오염물질도결빙과해빙 ( 解氷 ) 이반복되는과정에서어떻게든축적이되고확산이되어북극해양의오염문제를일으킬수있고이오염물질의체내축적과먹이사슬을통한전이가북극생태계에줄영향또한가늠할수없다. 따라서북극항로를이용한수송이아직시험단계인지금부터북극항로 환경영향평가 라는틀에서해빙-해양 -대기의물리, 화학, 생물학적환경변화에대한 지속가능하면서효율적인과학적모니터링과탐사 (SESAME) 를통한충분한자료축적이이루어져야향후있을수도있는북극항로잠정폐쇄와같은국제적 경제영토 분쟁상황에적극적으로대처할수있는과학적기반이마련될수있을것이다. 북극항로는기회와위기가공존하는 양날의검 과같다. 북극항로개척은불황에빠진우리조선산업과해운산업에새로운활력을줄수있다. 하지만한편으로는북극항로개척으로인해오랜기간청정해역이었던북극해가오염되고생태계가파괴되며지구온난화가가속화하는돌이킬수없는역효과가발생할수도있다. 따라서북극항로라는문뒤엔보배가가득할수도있지만마시면안될독배가놓여있을수도있는것이다. 그문을열기위해체계적으로준비하고잘계획한다면문뒤의독배를보배로만들수있음은두말할나위없다. 하지만그준비와계획이지나치게 실용 적인면에만치중된나머지가장기본이되는것을간과하여혹시라도 열려라북극 과같은욕심만앞서고제대로작동하지않을주문만외치게되는건아닌지짚어봐야할필요가있다. 부디보배가득한창고를지키는북극항로라는문을여는데필요한여러열쇠꾸러미속한가운데에 열려라참깨 (Open! SESAME) 가자리하길기대한다. 101
남극의오두막에서 100 년전과일케이크발견 스콧탐험대가남긴것 먹을수있을정도로보존상태양호 남극의가장오래된오두막집에서 100년도더된것으로보이는과일케이크 (fruitcake) 가발견됐다고뉴질랜드민간단체남극유산보존재단 (Antarctic Heritage Trust) 이지난 8월발표했다. 이케이크는영국인탐험가로버트팔콘스콧이 1910년부터 1913 년까지이끈남극탐험대테라노바가남겨둔것으로보인다. 케이크를감싸고있는포장상자는완전히부식된상태였지만차가운기후의영향등으로습자지에싸인케이크는외관이나냄새로보아당장먹어도될정도로보존상태가좋은것으로전해졌다. 이번에발견된케이크는스콧탐험대의일부가머물렀던곳으로알려진어데어곶 (Cape Adare) 에있는오두막집에서발견됐다. 각종도구와옷등유물 1천 500여점과함께케이크를발견했다고한다. 남극유산보존재단은 2016 년 5월부터이오두막 집의물품보존및보수작업을해오고있다. 오두막집은남극특별보호지구내에있으며역사적가치를지키기위해이번에발견된케이크는다른도구들과함께원래의장소에보관키로했다. 케이크의브랜드도알려졌다. 영국제과업체인헌틀리 & 팔머스 (Huntley&Palmers) 사다. 스콧탐험대가남극조사에나섰을때이케이크를갖고갔다는기록도남아있는것으로알려졌다. 남극유산보존재단관계자는 완전한상태의과일케이크가발견돼대단히놀랐다 면서 영양가가높은과일케이크는남극대륙에서이상적인식품으로현대에도남극탐험때많이갖고간다 고밝혔다. 로버트스콧은 1910~1912 년남극탐험에나서노르웨이의아문센탐험대에이어 35일이나늦은 1912 년 1월 18일남극점에도착했으나귀환도중조난해사망했다. 1 2 1 로버트스콧이이끌던탐험대가머문곳으로알려진남극의어데어곶오두막집. 2 오두막집내부모습. 3 스콧탐험대가남겨놓은것으로추정되는 100 년된케이크. ( 사진 : Antarctic Heritage Trust) 3 102
Polar News 대우조선쇄빙 LNG 선북극항로첫운항 크리스토프드마르주리호로명명, 푸틴대통령도참석하는등높은관심 1 대우조선해양이세계최초로건조한쇄빙 LNG 선이얼음을깨면서북극해를운항하고있다. 2 세계최초쇄빙 LNG 선명명식에서기념사를하는블라디미르푸틴대통령. 1 2 대우조선해양의기술력이청정연료인액화천연가스의본격적인북극해운송시대를열었다. 대우조선해양이세계최초로건조한 쇄빙액화천연가스운반선 ( 이하쇄빙LNG 선 ) 명명식이러시아상트페테르부르크에서지난 6월 3일열렸다. 이선명은 2014 년모스크바에서비행기사고로안타깝게운명을달리한프랑스토탈 (Total) 사크리스토프드마르주리전회장을기리기위해정해졌다. 마르주리회장은생전북극해에너지자원개발의가능성을높게평가했으며, 야말프로젝트초반부터러시아최대가스회사인노바텍 (Novatek) 사와함께프로젝트의기반을다지는데큰역할을한것으로평가받은인물이다. 이선박은길이 299m, 폭 50m이며, 최대 2.1m 두께의얼음을깨며나갈수있는 아크 (ARC)-7 급쇄빙LNG 선이다. 우리나라전체가이틀간사용할수있는양인 173,600m 3 의 LNG를나를수있다. 대우조선해양은지난 2014 년척당 3억 2천만달러에달하는쇄빙LNG선 15척 ( 총 48억달러 / 한화약 5조원 ) 모두를수주하며전세계조선소와선주들의이목을끌었다. 특히지난 3월에는쇄빙LNG 선건조의마지막관문인빙해운항테스트를성공적으로마치고완벽한쇄빙항해성능을보여줘친환경, 고효율선박에대한선주의요구를완벽하게실현했다. 현재대우조선해양옥포조선소에는나머지 14척의쇄빙LNG 선이건조중에있다. 오는 2020 년상반기까지모두인도할계획이다. 이날행사에참석한푸틴대통령은기념사를통해 야말프로젝트는막연하게여겨지던북극항로의가능성을활짝연것이다 라며 러시아, 유럽뿐만아니라전세계에너지산업발전에큰공헌을하게될것이다 라고말했다. 한편대우조선해양이건조하는 15척의쇄빙LNG선은러시아사베타 (Sabetta) 항에서북극항로를통해아시아및북유럽지역에 LNG를운송할예정이다. 103
드래곤피쉬는어떻게남극바닷속에서살수있을까? 극지연구소, 남극 드래곤피쉬 게놈분석 저온환경진화비밀밝혀 남극바다에사는어류인드래곤피쉬 (Dragonfish) 는어떻게추운바닷속에서생명을유지할까. 극지연구소가지난 2014 년세계최초로남극대구의게놈분석에성공한데이어 2번째로남극어류인드래곤피쉬의유전자게놈분석을완성했다. 영하의남극바다에는 222종의남극고유어종이사는것으로알려져있으며남극드래곤피쉬는화려한색과무늬로남극에서도특이한어류로분류된다. 연구팀은남극드래곤피쉬가약 100만년전큰가시고기에서분리돼진화된사실을확인했으며해독한 3만 2,712 개의유전자가운데 333개에서남극의저온환경에적응하기위한유전적변화를찾아냈다. 남극어류에서동결방지단백질 (anti-freeze protein) 을최초로발견한일리노이대학교의아서디브리즈 (Arthur DeVries) 교수는 극지연구소의연이은남극어류게놈해독결과는동결방지단백질의새로운특성을발견하는데그치지않고어류의진화 과정을밝히는데에도중요한해답을제시했다 며연구결과에관심을표하기도했다. 남극드래곤피쉬의진화된유전자들은주로생물체내에서일어나는물질의대사활동과밀접한관련이있는것으로나타났으며, 이는저온환경에서체내에너지를원활하게사용하기위한변화로풀이된다. 이번연구는극지연구소 남극유전체 101 프로젝트 사업의일환으로연구소유전체사업단소속인안도환ㆍ신승철ㆍ김보미박사가수행했다. 남극드래곤피쉬의게놈분석을완성한연구결과는유전체분야의저명한학술지인기가사이언스 (GigaScience) 에 8월자로온라인에게재된바있다. 박현극지연구소유전체사업단장은 어류는척추동물과유사한유전적기반을가진만큼이번연구결과를바탕으로고등동물의환경적응현상이나면역체계로연구대상을넓혀가겠다 고말했다. 남극드래곤피쉬 결빙방지단백질 헤모글로빈감소다양성과성과헤모글로빈손실적혈구감소 남극드래곤피쉬의진화적위치 104
Polar News 국립수과원, 남극크릴자원집중조사한다 음향자원조사결과남극해 (48.1 해역 ) 크릴자원량 120 만톤추정 1 1 조사해역도및음향수집을위한지정정선의위치. 2 남극해남극크릴조업현장. 2 국립수산과학원은우리나라최초로원양상업어선을이용한음향자원조사를통해남극해남쉐틀랜드군도인근해역 (48.1 해역 ) 의남극크릴자원량을추정했다고지난 8월밝혔다. 참고로남극크릴은최대 5cm 크기까지자라며남극대륙주변의바다에분포하는새우를닮은갑각류로미래의식량자원으로주목을받고있다. 국립수산과학원은지난해남극크릴주어획시기 (4월 ) 에남극 48.1 해역에서상업어선의음향센서와과학조사용장비를추가해음향자료를수집분석한결과크릴자원량을 120 만톤으로추정했다. 지금까지과학조사에사용되는표준화된조사방법적용과동시에새롭게제안된다중주파수음향분석기법으로자원량추정에정확도를기했다. 남극해양생물자원보존위원회 (CCAMLR) 는크릴자원의지속적이고체계적인관리를위해총예방적한계어획량등의보존조 치를시행하고있으며크릴자원보호를위해관리해역 ( 남쉐틀랜드군도 48해구전체 ) 의연간어획량을 62만톤까지허용하고있다. 2015 년과 2016 년의전체어획량은약 26만톤이었고우리나라는 3척의원양어선이약 2만 3,000 톤을어획하고있어남극크릴자원의관리수준은높은것으로판단된다. 우리나라에서과학적조사결과산출된 48.1 해역의크릴자원량추정방법은 CCAMLR 회원국들로부터큰호응을얻었으며남극크릴자원관리에중요한과학적근거로제공돼보존관리조치개정에크게기여할것으로기대된다. 남극해전체크릴자원량추정을위해세계각국에서시험조사선및상업어선에의한음향자원조사결과를제출하고있으며전문가그룹에서공동으로분석해 2021 년까지보존조치개정에활용된다. 105
책속의극지 Book 어니스트섀클턴극한상황리더십 한실패 라고부른다. 그러나섀클턴과 27명의탐험대원을태운인듀어런스호는남극의웨들해에들어선순간얼음에갇혀, 표류한끝에선체는금이가고침몰한다. 탐험대는배를탈출, 강풍과혹한속에서고래기름으로스튜를만들고 바다표범과펭귄고기를먹으며지옥같은생활끝에험난한남극해를빠져나와엘리펀트섬에 어니스트섀클턴은남극탐험역사에서전설같은생존신화를떨친탐험가다. 인류최초남극점정복이라는세기의대결을펼치며, 남극점에차례로도착한아문센과스콧과달리섀클턴이 위대한탐험가 반열에오르게된것은그의실패한남극탐험에서비롯됐다 도착한다. 이후섀클턴은구조요청을위해대원 5명을데리고남극해를건너사우스조지아섬으로항해, 1916 년 5월 21 일마침내포경기지인스트롬니스만에도달한다. 4개월후엘리펀트섬에잔류한동료들역시단한명의낙오자도없이 634일만에모두영국으로 무사귀환할수있었다. 섀클턴을포 위대한실패로남극탐험사영웅돼섀클턴이남극탐험에나선것은총 4 차례다. 첫번째도전은영국인탐험가로버트스콧탐험대원으로참여했 데니스 N.T. 퍼킨스지음 / 뜨인돌출판 ( 주 ) 304쪽 /16,000 원 함해인듀어런스호에오른 27명의대원들은 634일간영하 30 를오르내리는남극의빙벽에갇히는극한상황속에서어떻게살아돌아왔을까? 는데중도에괴혈병으로포기했다. 두번째는 1909 년 1월 9 일섀클턴이탐험대를이끌고당시남극탐험의최남단기록인남위 88도 23분까지도달하는데성공했지만남극점을불과 155km앞두고식량부족으로중단해야했다. 섀클턴이영웅이된것은다음세번째남극탐험때문이었다. 이미남극점은 1911 년 12월 14일노르웨이의아문센과 1912 년 1월 18일아문센보다 35일늦게남극점에도착한스콧 ( 귀환도중악천후로동료 4명과함께사망 ) 에의해정복된상황이었다. 섀클턴은남극점대신인류최초남극대륙횡단을계획, 1914 년 8월인듀어런스호를타고세번째남극탐험에나섰다. 사람들은이탐험을 위대한항해 혹은 위대 섀클턴의탐험이있은지 100년뒤, 예일대학에서 CEO들을상대로리더십을강의하던퍼킨스박사는비즈니스리더들에게도움이될만한새로운롤모델을찾던중어니스트섀클턴을발견, 그를이상적인리더로제시하며세계적인명성을얻는다. 이책은퍼킨스박사가섀클턴의실패한탐험을집중조명하면서연구한리더십전략을총정리한책이다. 저자는다양한사례를곁들이며극한상황속리더십을분석한다. 훗날에베레스트산을최초로오른에드먼드힐러리경은이렇게말했다. 재난이닥치고모든희망이사라지는순간, 무릎꿇고섀클턴의리더십을달라고기도하라. 106
PUZZLE 에디터 강윤성극지와관련된퍼즐입니다. 극지상식위주로문제를냈습니다. 이번호를보시면쉽게풀수있는문제들도있습니다. 독자카드를보내주신정답자중 10명을추첨하여극지연구소에서제공하는우드락과종이로뜯어만드는대한민국최초의쇄빙연구선 아라온 3D Puzzle 을보내드리겠습니다. 독자카드는 4월 30일까지보내주시기바랍니다. 21 호정답 & 당첨자 1 2 3 4 세종과학기지결 자구빙 저과방 6 장보고과학기지 고생단 대기후백야 9 후 돌연변이 질 5 8 화 7 이성철서울시동작구정현준충남논산시유승재충남홍성군윤정우전남순천시김수빈충남아산시 정창재경기도용인시유민경경기도남양주시강유빈경기도안양시박윤자서울동작김성빈전북임실군 1. 미래의대체에너지원으로서일명 불타는얼음 으로불가로립니다. 올해아라온호가북극해에서이고체에너지에대한연구를위해해저탐사를하기도했습니다. 5. 남극점부근에자리한미국의남극관측기지입니다. 남극점에최초로도달했던노르웨이의아문센과두번째로도착후비극을맞이한영국의로버트스콧두명에게경의를표하기위해서두사람의이름을따기지이름을명명했습니다. 6. 지하깊은곳에서생성된마그마가분출하여만들어진산입니다. 지상뿐만아니라남극해저에도수많은 이자리하고있습니다. 한국사람이름을붙인 도있는데, 전재규 이그주인공입니다. 7. 바다위에표류하는해빙을말합니다. 극지방에서는 1년내내볼수있고, 저위도에서는주로겨울철에나타납니다. 크기에따라지름 10m 이상을빙반, 그이하를빙판으로구분하기도합니다. 2. 스칸디나비아반도를근원으로하여빙기에북유럽전세로역을덮었던거대한빙상을말합니다. 약 660만km 2 의면적으로, 빙기에전빙하면적의약 17% 를차지했다고합니다. 3. 고래중에서입속에이빨이있는종류를말합니다. 일명 류라고도합니다. 주로오징어를즐겨먹습니다. 특히향유고래의경우 1시간이상잠수가가능하고수명또한 70년이나된다고합니다. 4. 물리적과정을통해원자나분자에전자나다른이온입자를제거하거나더하여이온이되는것을말합니다. 고온의기체들이서로충돌하면서일어나기도합니다. 8. 냉전시대미군이그린란드북서부만년빙아래건설한비밀핵군사시설이름입니다. 캠프 라고불렸습니다. 최근지구온난화로노출위기에놓이면서환경재앙을초래할것이라는큰우려가제기되고있습니다. 9. 지구자기장이갑자기불규칙하게일시적으로변하는현상을말합니다. 1741년셀시우스가오로라변화에따라최초로발견했습니다. 최근지구자기폭풍에기상청에서우주기상경보를발령하기도했습니다. 107
독자여러분의 < 미래를여는극지인 > 소중한 21호독자의견의견을구합니다! < 미래를여는극지인 > 은독자여러분과의활발한소통을이어가고자합니다. < 미래를여는극지인 > 을읽고난후유익하고인상깊었던기사나다음호에다루었으면하는기사가있으면독자엽서로의견을보내주시기바랍니다. 매호네분의독자의견을선정해, 아라온 3D Puzzle 을보내드리겠습니다. 남극의펭귄 모습이너무도장관이었습니다. 새끼펭귄, 엄마아빠펭귄, 형제펭귄모두들다정다감하게모여있는모습이정말로이색적이고신기했습니다. 오래도록지구남극에서조화를이루면서행복하게살기를빌어봅니다. 이를위해서는남극이수백수천년후에도같은모습으로변함이없어야할것입니다. 환경을지키고자하는우리지구인들의끊임없는노력에달렸다고생각합니다. _ 양이준 < 전남여수시 > 극지탐사장비드론 기사가참유익했습니다. 극지탐사에서도드론이이용되고있다는사실에놀라왔고, 다양한종류와활용사례를살펴보면서참으로흥미로웠습니다. 이를활용하여남극육상생태계의변화도살펴보면서연구를수행한다고하니기대가큽니다. 현재도연구하고계실연구원분들에게감사를드리며, 위대한과학기술발달에박수를보냅니다. _ 고아라 < 울산광역시동구 > 우리나라남극기지 < 세종기지 vs 장보고기지 > 기사를통해서남극기지현황과연구활동등다양하고생생한소식을접할수있었습니다. 춥고모든것이열악한상황에서개인보다는대한민국을먼저생각하면서고생하시는우리대원들의노고에저절로박수를치게되는군요. 앞으로도국가를위해일하는월동대원들의활동을소개해주셨으면합니다. _ 이예준 < 서울동대문구 > 바이칼호수단독종단을성공적으로마친김영미님의대장정에가슴벅찬격려의박수갈채를보냅니다. 한국인여성최초로이룬단독종단이라서더욱존경스럽고경외감을갖게됩니다. 바이칼호수를종단하며기록한기사를통해서극한의오지에서어떻게생존할수있는지에대한많은귀중한정보를습득했습니다. 다시한번김영미님의위대한도전과성공에박수를보냅니다. _ 이영자 < 충남홍성군 >
드리는말씀 미래를여는극지인 은우리나라와세계각국의극지대원들이남극과북극에서활동하는모습을국민들에게널리알려드리기위하여발행하는정기간행물입니다. 보신후에는많은사람들이열람할수있는장소에비치하여다른분들과함께하여주시면고맙겠습니다. 한국극지연구진흥회올림 보내는사람이름주소전화 우편요금수취인후납부담 발송유효기간 2016.06.01~2018.05.31 서울마포우체국승인제 40412 호 받는사람 서울시마포구마포대로 12 한신빌딩 1215 호 미래를여는극지인독자카드담당자 0 4 1 7 5
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