아라온호 특명, “이번엔 북극이다”

남극을 탐사중인 국내 최초 쇄빙선 아라온호. 극지연구소 제공

7월 출항 25일간 탐사…남극 이어 두번째 임무
해양관측 ‘플로트’ 설치·해수면CO2 농도 측정도

지난해 12월19일 인천항을 떠나 석달 동안 남극을 탐사하고 돌아온 국내 최초 쇄빙선 ‘아라온호’(7487t급)가 올여름 두번째 임무를 수행하러 북극으로 떠난다. 아라온호는 오는 7월1일 인천항을 떠나 미국 알래스카주의 도시 놈을 경유해 서북극해에서 25일 동안 머물면서 각종 과학연구를 진행한 뒤 8월30일 인천항으로 돌아온다.

북극해의 넓이는 남극과 거의 같은 1400만㎢다. 한반도의 60배가 넘는다. 전 대양의 1%밖에 안 되지만 전세계 담수의 10%가 이곳으로 흘러들어온다. 북극해는 해빙(바다얼음)이 10년에 2.6%씩 사라져 30년 뒤면 여름철 해빙을 볼 수 없을 것으로 우려될 만큼 지구온난화의 대표적 피해지이자 ‘표지자’(바로미터)로 여겨진다. 그럼에도 접근하기가 어려워 과학적 탐사 자료는 상대적으로 크게 부족하다. 아라온호의 북극해 탐사는 참여 연구자들이 국제학계에 기여할 수 있는 기회를 제공할 것으로 기대되고 있다.

이번 탐사에서는 아라온호가 알래스카까지 이동하는 도중에 해수면의 이산화탄소 농도 등을 관측하는 활동과 북극해에 도착해 실시하는 해저층, 바닷물(해수), 대기 등의 상호작용 연구, 해빙 연구 등이 진행될 예정이다.

■ 이산화탄소에서 플랑크톤까지 아라온호는 우선 항해중 바다에 해양관측용 플로트를 12개 투하한다. 류상범 국립기상연구소 지구환경시스템연구과 연구관은 지난 7일 인천 송도테크노파크 극지연구소에서 열린 ‘북극해 해양조사 워크숍’에서 “전지구적으로 실시간 해양감시체계를 구축하기 위한 아고(ARGO) 프로젝트가 전세계 대양에 3250개의 플로트를 운영하고 있다”며 “이번 항해 기간에 동해에 8기, 북태평양에 4기 등 12개의 플로트를 투하할 예정”이라고 말했다. 아고 프로젝트를 통해 해양혼합층의 깊이가 대양의 동쪽보다 서쪽이 2~3배 깊고, 남극과 그린란드 등 고위도로 가면 훨씬 깊어진다는 사실이 밝혀지기도 했다.

북극해 주변의 기온은 해마다 높아지고 있다. 유럽 등지에서 유입되는 따뜻한 담수량이 많아지면서 북극해 내부의 순환 패턴이 변하고 있다. 그러나 과학자들은 이런 변화와 이산화탄소 흐름의 관련성을 연구하려 해도 관련 자료가 거의 없을뿐더러 여름에 편중돼 있다. 이태식 극지연구소 극지기후연구센터 책임연구원은 “강물 유입량이 많아지고 해빙이 없어지면서 북극해 표층에 강한 산성화 현상이 지난해 보고됐으나 원인에 대한 명확한 분석이 이뤄지지 않고 있다”며 “아라온호의 탐사는 해답을 찾는 밑자료를 제공할 것”이라고 말했다.

아라온호 북극탐사 경로

지질학계에는 오래도록 풀리지 않는 난제가 있다. 지층 조사에서 신생대에서 현재까지 이르는 동안 2600만년 정도의 간극이 메워지지 않고 있다. 전세계 해저를 시추하는 국제공동해양시추프로젝트(IODP)는 이런 난제들을 풀어줄 것으로 기대된다. 해마다 2000억~3000억원이 들어가는 이 대형 사업에 우리나라도 10억원 정도의 연구비를 투자하고 있다. 남승일 극지기후연구센터 책임연구원은 “독일의 경우 27년 동안 시추를 해오고 있지만 서북극해 지역은 자료가 거의 확보되지 않아 이번 아라온호의 탐사 자료는 학계에 매우 유용할 것”이라고 말했다.

이 밖에도 북극해의 식물 및 동물플랑크톤 연구, 대량으로 종을 분류하는 파이로시퀀싱 기법을 이용한 박테리아 다양성 연구, 방사성 동위원소와 오염원 연구 등이 진행된다. 또한 아라온호의 쇄빙 성능 시험도 실시된다.

■ 다양한 국제 연구협력 시도 이번 북극해 탐사 과정에는 여러 국제 연구협력이 진행된다. 해류 연구 권위자인 고지 시마다 도쿄대 해양과학기술과 교수 등 일본 연구팀이 축치해 부근 해빙의 감소 원인 분석을 위해 아라온호에 동승한다. 스코틀랜드 해양연구소는 해빙을 연구하기 위한 장비인 ‘해빙질량평형측정기’ 2대를 빌려주기로 했다. 1대에 1억원 하는 고가 장비다. 측정된 자료를 공유하는 조건이다. 이상헌 극지연구소 극지생명해양연구부 선임연구원은 “이번 탐사 기간에 중국 쇄빙선 ‘설룡호’도 북극해 탐사에 나서 두 나라가 한두명의 연구원을 교차 승선시켜 자료를 주고받는 방안을 협의중”이라고 말했다.

이근영 선임기자 [e-mail]