북극해 '지구온난화 시한폭탄' 광역 탐사 성공
북극해 '지구온난화 시한폭탄' 광역 탐사 성공
  • 함예솔
  • 승인 2019.10.19 20:20
  • 조회수 1666
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아라온호, 메탄 가스 방출 현상 관측 성공

북극항해 나선 연구팀. 출처: KOPRI
북극항해 나선 연구팀. 출처: KOPRI

북극 항해에 나섰던 국내 유일의 쇄빙연구선인 아라온호가 한국 면적의 3분의 1 크기의 바다에서 메탄가스 방출 현상 관측에 성공했습니다. 아라온호는 10번째 북극항해를 마치고 귀환했는데요. 메탄 가스 방출 현상은 '지구 온난화의 시한폭탄'이라고 불립니다. 메탄가스는 이산화탄소보다 온난화 효과가 25배나 강한 온실기체이기 때문입니다. 지난 2010년 북극 동시베리아해 연안에서 확인된 메탄의 농도는 세계 평균보다 8배 이상 높다고 보고됐는데요. 전문가들은 북극의 대륙붕의 영구 동토층이 녹으면서 다량의 메탄가스를 방출한 것으로 추정합니다. 

 

아라온호는 이전 탐사에서 고농도 메탄의 존재를 확인했습니다. 이번에는 32,000㎢ 크기의 지역에서 메탄농도를 입체적으로 관측하고 광역 자료를 확보했는데요. 북극항해 3항차 연구팀(수석연구원 진영근 박사)은 동시베리아해의 대륙붕에서 4일간 메탄가스 방출 현상을 1초 단위로 측정했습니다. 그리고 격자 형태로 설계한 29개의 지점에서 바닷물과 해저 퇴적물의 시료를 채취했습니다.

다중채널탄성파탐사측선 (오렌지색 선) 바닷물과 퇴적시료 채취 지점 (빨간․파란색 점, STxx), 척치해저고원 지역 (Box1), 동시베리아해 지역 (Box2). 출처: KOPRI
다중채널탄성파탐사측선 (오렌지색 선) 바닷물과 퇴적시료 채취 지점 (빨간․파란색 점, STxx), 척치해저고원 지역 (Box1), 동시베리아해 지역 (Box2). 출처: KOPRI

분석 결과 바닷물에 녹아 있는 메탄가스의 최고 농도는 전 세계 평균의 약 5배 수준이었는데요. 연구팀은 채취한 시료를 활용해 동시베리아해 대륙붕의 고농도 메탄가스 방출현상과 지구온난화의 연관성에 대한 연구를 이어나갈 계획입니다. 

 

망간단괴, 가스하이드레이트도 탐사했다


이번 북극 항해에서는 지난번 항해 때 발견한 망간단괴와 가스하이드레이트의 광역적 분포를 확인하기 위한 탐사도 진행했는데요. 망간단괴와 가스하이드레이트는 모두 미래 자원으로 불립니다. 망간단괴는 해저에서 주로 발견되는데요. 망간(Mn)을 주 성분으로 하는 금속덩어리입니다. 망간단괴에서는 망간 외에도 철, 구리, 니켈, 코발트 등의 금속 원소의 함량이 높아 자원 유망성이 높습니다.

 

가스하이드레이트는 일명 '불타는 얼음'으로 불리는데요. 녹으면서 160배의 메탄과 0.8배의 물을 배출합니다. 메탄은 강력한 온실가스이지만 천연가스의 주성분이기도 합니다. 이에 가스하이드레이트는 미래의 에너지원으로 꼽힙니다. 가스하이드레이트는 북극에 전 세계 매장량의 약 20%가 분포할 것으로 추정됩니다.

2016년 9월 동시베리아해 척치해저고원에서 채취한 가스하이드레이트. 출처: KOPRI
2016년 9월 동시베리아해 척치해저고원에서 채취한 가스하이드레이트. 출처: KOPRI

연구팀은 가스하이드레이트를 채취할 수 있는 해저 언덕 구조가 발달한 지역에서 1,500km 길이의 다중채널 탄성파탐사를 실시했습니다. 다중채널 탄성파탐사는 인위적으로 충격파를 발생시킨 후 지하 지층 경계면에서 반사되거나 굴절돼 돌아오는 파동을 다수의 센서가 설치된 수신장치로 기록하는 방법입니다. 주로 지하의 지질구조, 지층의물리적 특성을 분석하고 석유나 가스, 광물 등 지하자원을 찾는데 활용됩니다. 연구팀은 조사 결과 첫 발견지로부터 270km 떨어진 지역에서 망간단괴를 찾아내 자원 부존의 가능성을 높였습니다.

 

북극, 자꾸 녹고있다

 

북극 해빙의 면적이 2012년에 이어 관측사상 두 번째 최저값을 기록했습니다. 북극 해빙은 지구로 들어오는 햇빛을 반사해 열 흡수를 줄이는 '기온 조절자' 역할을 합니다. 따라서 해빙의 면적과 두께의 감소는 전 지구의 이상기온과 밀접하게 관련 있습니다. 

2019년도 북극해 얼음 면적. 출처: KOPRI
2019년도 북극해 얼음 면적. 출처: KOPRI

북극 항해 2항차 연구팀(수석연구원 양은지 박사)은 북위 79도 지점에서 해빙 캠프를 설치하고 급격한 해빙 변화를 관찰했습니다. 연구팀은 식물플랑크톤이 짧은 기간에 폭발적으로 증가하는 대증식 현상을 동시베리아해에서 처음으로 확인했습니다. 대증식 현상은 해양생태계 전반에 변화를 일으킬 수 있는 만큼 해빙 감소와 해양 일차생산자 간의 관련성 규명에 연구력을 집중할 예정입니다. 

 

 


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