새롭고 신비로운 남극                                                                             

                                                                  <글 . 사진>  한국해양과학기술원 부설 극지연구소 장순근 명예연구원

■불타는 여명---세종기지의 겨울 여명이다. 남극의 구름은 수증기 아닌 얼음결정으로 되어있어, 여명이나 황혼이 아주 아름답다. 사진출처---제20차 월동대 김경복.

남극은 잘 알다시피, 북극과 함께 지구의 극지에서 냉기(冷氣)를 뿜어내는 발원지(發源地)이다. 남극조약에서 “남위 60도 이남”으로 정의된 남극은 광대한 대륙이다. 그 면적은 한반도의 62배, 중국의 1.4배가 넘어 오스트레일리아대륙보다 넓고 유럽보다도 넓다. 남극은 남빙양이라는 바다로 둘러싸여있고 원주민이 없고 주인이 없고 북극보다 더 춥다는 점에서 북극과 판이하게 다르다. 원주민이 있는 북극은 육지로 둘러싸인 바다이며, 그 바다에는 주인이 있다. 곧 러시아, 미국, 캐나다, 노르웨이, 덴마크가 북극의 주인이다.

남극대륙은 3억 년 전 곤드와나대륙의 일부를 이루었으며, 대륙이동에 따라 3천만 년 전 남아메리카대륙에서 분리되어 오늘에 이른다. 남극대륙은 거의 전부가 평균두께 2,160 미터의 얼음으로 덮여있으며, 이 얼음이 다 녹는다면 전 세계의 해수면이 60 미터 이상 높아진다. 눈이 다져진 남극의 얼음에는 눈이 내릴 당시의 공기가 보존되어 아주 좋은 연구재료가 된다. 바로 그 공기의 성분을 알면 눈이 내릴 당시의 기후를 알 수 있기 때문이다.

■남극대륙위성사진---미국 국립우주항공국(NASA)이 수백 장의 사진을 조합해서 만든 남극대륙. 남극대륙가운데를 가로 지르는 높은 산맥이 남극종단산맥이다.  사진출처 ---미국 국립우주항공국(NASA).

남극대륙은 평균높이 2,500 미터로 대륙가운데 가장 높다(두 번째로 높은 대륙은 아시아대륙평균고도는 800 미터이다). 대륙이 높고 표면에서는 눈과 얼음이 햇빛을 반사하고, 북극과 달리, 북쪽의 더운 영향이 파고들지 못해 북극보다 기온이 더 낮다. 지구에서 가장 낮은 기온인 -89.2℃가 1983년 7월, 지자기남극점(地磁氣南極點 Geomagnetic South Pole)에서 가까운 러시아 보스토크기지(남위 78도28분 동경 106도48분)에서 관측되었으며, 이 기지의 연평균온도는 -55.4℃이다. 게다가 이 기지는 백두산보다 더 높아 산소가 평지의 60% 정도 밖에 없어, 뛰어다니지 못하고 일을 쉬엄쉬엄 한다.

남극이라고 해서 모두 살을 저며 내듯이 춥지 않다. 남극에서도 남극반도와 해안선인 소위 “해양성남극”은 기온이 그렇게 낮지 않다. 예컨대, 남극반도에서 좀 떨어진 남쉐틀란드군도 킹조지섬에 있는 우리나라 세종기지는 연평균온도가 -1.7℃이고 최저온도가 겨우 -25.6℃밖에 안 된다. 게다가 12월부터 다음해 3월까지 4 개월은 월평균온도가 영상이라 비가오고 물이 흐른다. 동남극대륙 해안에 있는 장보고기지도 연평균온도기 -14℃에 최저온도가 -40℃가 되지 않아 그렇게 낮지 않다. 반면 대륙의 안쪽 높은 곳은 “대륙성남극”으로 위에서 말한 러시아 보스토크기지가 있는 곳이다. 추워서 남극이 아니고 남위 60도 남쪽이 남극이다! 남극이 워낙 방대해서 아주 추운 곳도 있고 그렇지 않은 곳도 있다!

■남극대륙---남극은 평균두께 2,160 미터의 얼음으로 덮인 광대한 대륙이다. 사진에서 남극대륙의 황량함과 가혹한 환경이 느껴진다. 사진출처---남극비디오 제작책임자 임완호.

남극이 1819년 우연히 발견된 다음, 남극물개와 코끼리해표와 고래의 사냥터가 되었다. 이어서 용기 있는 사람들이 남극점을 정복했으며, 노르웨이 아문센과 영국의 스콧대령은 그런 사람들 가운데 한 사람이다. 남극은 지금도 탐험의 대상이 되어, 1990년 3월에는 6 개국 6 명으로 구성된 “1990년 국제남극종단탐험대”가 6,400 킬로미터를 장장 7 개월에 걸쳐, 가장 긴 경로로 남극대륙을 종단했다. 이는 남극역사상 네 번째 종단이며, 가장 긴 경로로는 처음이다. 그 전까지는 가장 짧은 경로로만 종단했다.

새롭고 신기한 곳인 남극은 다른 곳에서는 모방할 수 없는 특이한 환경이다. 또 모르는 것을 알고 싶어 하는 인간본성에 꼭 들어맞는 지역이다. 남극대륙의 지질과 지구물리는 새로운 지질과 지구물리이다. 나아가 육상생물과 해양생물은 다른 지역에서는 찾아보기 힘든 생물들이다. 남극의 대기와 고층대기도 남극 아니면 볼 수 없는 대기와 고층대기이다. 게다가 지구가 더워지면서 나타나는 현상은 남극을 포함한 극지에서 먼저 나타난다.

■멜버른 산---멀리 보이는 산이 장보고기지에서 북쪽으로 30 킬로미터 정도 떨어진 멜버른 산이다. 남극에 있는 활화산 가운데 하나이다. 앞에 얼음이 갈라진 크레바스가 보인다. 얼음은 고체이지만 천천히 움직이며 지하의 지형이나 얼음의 속도에 따라 갈라져 크레바스를 만든다. 눈에 덮인 크레바스는 함정이다. 사진출처---남극비디오 제작책임자 임완호.

지금은 남극은 1961년에 발효된 남극조약에 따라 관리되는 과학연구만 하는 지역이 되었다. 지금은 20 개 국가가 40 개 가까운 상주기지를 운영한다. 남극조약은 가입하기가 꽤 쉽지만, 조약에 가입했다고 같은 권리가 있는 것은 아니다. 곧 남극을 진정으로 연구하는 “남극조약협의당사국(ATCP)”이 되어야 남극에 관한 결정을 내릴 수 있다. 현재 우리나라를 포함하여 53 개국이 남극조약에 가입했으며, 그 중 29 개국이 남극조약협의당사국이다.

남극조약협의당사국들은 1991년 남극환경보호를 위하여 2048년까지는 지하자원은 일체의 개발을 금지하기로 만장일치로 결의했다(물론 지하자원은 아직은 경제성이 없다). 그러나 재생산이 되는 생물자원은 엄격히 관리하며 일정한 양은 이용한다. 예컨대, “메로”라고 하얗고 기름기가 많아 아주 맛있는 물고기는 남극해에서 생산되며 참치보다 더 비싸다.

■세종기지 2006년 겨울---세종기지 앞바다는 6월 하순 경 기온이 –10℃ 정도로 일주일 이상 내려가고 바람이 불지 않으면 가끔 얼어붙는다. 두께는 60 센티미터가 넘는다. 그러나 바닷물이 언 부분은 1/3 정도이며 나머지는 눈이 쌓여 두꺼워진다. 사진출처---제22차 월동연구대 대장 진영근박사.

우리나라의 남극연구는---우리나라는 1978년 당시, 지금은 수산과학원이 된 수산진흥원이 주관이 되어 남빙양에 많은 동물플랑크톤인 크릴을 시험삼아 어획하면서 남극에 진출했다. 계속 바다만 탐험하다가 한국해양소년단연맹이 1985년 11∼12월에 걸친 “한국남극관측탐험”으로 남극대륙을 처음 탐험했다. 1986년에는 남극조약에 가입했고 1987년에는 남극기지건설이 확정되었다.

1988년 2월 17일에는 남극 세종기지가 남쉐틀란드군도 킹조지섬에 건설되었다. 세종기지가 건설되고 남극의 지구과학과 생명과학을 종합해서 연구하면서, 우리나라의 남극연구는 수산 일변도의 연구에서 벗어났다. 1989년 10월에는 그간의 업적을 기존 남극조약협의당사국들한테서 인정받아 남극조약협의당사국의 자격을 얻었다. 당시에는 지금은 한국해양과학기술원(KIOST)이 된 (한국)해양연구소(KORDI)의 극지연구부에서 극지를 연구를 전담했다.

세종기지가 준공된 이후 해마다 외국의 내빙선(耐氷船)이나 쇄빙선을 빌려 남극을 연구하며, 세종기지에서는 월동연구대가 연중 기지주변의 환경변화를 관측해왔다(내빙선은 철골로 늑골을 강화해서 얼음에 견디며, 쇄빙선은 문자 그대로 얼음을 깨는 배이다). 그러다가 2003년 12월 남극 세종기지에서 제17차 월동대원인 전재규 지구물리학자가 희생되는 비극이 있었다. 이후 정부가 극지의 특수성과 중요성을 인식해서 2004년 4월 극지연구소(KOPRI)를 당시 한국해양연구원에 부설로 설립했다. 2009년 12월에는 한진중공업이 지은 우리나라 최초의 쇄빙선이 취항했다. 쇄빙선이 생기면서 극지해양연구와 생명과학연구는 날개를 단 듯이 연구지역과 연구분야를 넓혀갔고 연구수준은 올라갔다. 쇄빙선은 두께 1 미터의 얼음을 깨면서 시속 3 해리로 항해할 수 있다(그 전까지는 임차한 외국배의 선장들이 안전을 이유로 빙산근처로는 얼씬거리지도 않았다).

■장보고기지 연속태양----일정한 시간간격으로 촬영한 남극의 태양. 남반구에서는 북반구와 달리 태양이 가장 낮은 곳이 남쪽이다. 그러므로 사진의 왼쪽이 동쪽, 오른쪽이 서쪽이고 사진을 보는 사람이 있는 쪽이 북쪽이다. 태양은 왼쪽에서 오른쪽으로 움직였다. 태양의 위치로 남쪽을 알 수 있어, 아문센이나 스콧은 지도나 나침반이 없어도 남극점을 찾아갔다. 사진출처---제27차 월동연구대 김정한박사.

쇄빙선이 취항하면서 남극대륙에 제2기지를 건설하는 사업이 궤도에 올랐다. 곧 세종기지는 남위 62도이고 섬에 있어, 남극대륙을 연구하기에는 어려운 점이 있어, 연구원들은 오래 전부터 남극대륙에 제2기지를 원했기 때문이다. 대륙기지 건설사업은 잘 진행되어, 드디어 2014년 2월 12일 동남극 북빅토리아랜드 테라노바 만에 장보고기지를 준공하기에 이르렀다(남극은 본초자오선의 동쪽을 동남극, 서쪽을 서남극으로 나누기도 한다). 이제는 남극대륙의 지질과 지구물리를 연구하고 세종기지의 생활도 훨씬 나아졌다. 또 쇄빙선이 없어 가까이 가지 못했던 남극대륙주변 바다를 어렵지 않게 갈 수 있게 되었다. 그에 따라 연구지역은 크게 넓어졌고 연구결과는 한층 좋아졌다.

우리나라의 남극진출은 40 년이 되지 않았으나 연구수준은 그에 비해 아주 높아졌다. 별 일이 없으면 우리나라의 극지연구는 이런 추세로 발전할 것이다.

■북극 다산기지 오로라---지구는 거대한 자석이라 전기를 띈 플라스마는 지구자기에 이끌려 양극으로 끌려 들어오다가 공기원자와 부딪쳐서 빛을 낸다. 오로라색깔은 원자의 종류에 따라 다르다. 북극 다산기지에서 본 오로라이다.

사진 출처---(2012년 1월 북극 다산기지에서 만난) 중국 여자과학자 장홍.

                                                                 극지연구소 장순근 명예연구원