세계 연구현황
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개요
남극연구 선도하는 미국, 3개의 상주기지 운영
미국은 러시아와 더불어 남극에 영유권을 주장할 수 있는 근거를 갖고 있는 국가로 남극조약을 주도했다. 남극조약 정신의 기초가 된 1957-58년 지구물리의해 이후 꾸준히 활발한 연구활동을 펼치고 있다. 미국은 영국, 독일, 우리나라 등과 같이 독립된 전문극지연구기관을 설치하는 대신에 국립과학재단 내에 극지연구청(Office of Polar Program)을 두고 극지연구활동을 총괄하고 있다.
남극활동의 초기에는 해군에서 보급지원 업무를 담당하였으나 1999년 이후에는 국립과학재단이 연구와 관련한 모든 활동을 총괄하고 있다. 미국 국무부는 국립과학재단과 긴밀한 협조 하에 미국의 대외 극지정책을 총괄하고 있다. 미국의 남극정책은 남극조약 50주년을 기념하여 제32차 남극조약협의당사국회의에서 채택한 선언문을 통해 잘 드러나고 있다.
즉 남극은 남극조약 정신에 입각하여 평화적 목적으로만 활용되어야 하며, 평화와 과학활동에 기여하는 자연보호구역으로 남아야 한다는 것이다. 또한, 미국은 과거 13회의 타국기지 사찰활동을 통해 남극에서 영유권 주장을인정하지 않는 태도를 취하고 있다.
국가정책을 뒷받침하기 위한 과학활동 정책으로 1995-96년에 국가과학기술위원회가 미국남극연구프로그램을 검토하였으며, 남극 내 자국의 활동과 영향력을 유지하기 위하여 자국의 과학활동 역량을 제고하고 상설과학기지를 지속적으로 운영할 것을 권고하였다.
국립학술원은 2010-11년 향후 20년간의 미국 남극연구활동 방향으로 해수면상승과 남극과의 관계, 지구기후시스템에서 남극과 남빙양의 역할, 기후변화에 따른 남극생태계의 반응, 과거 지구진화에서 남극의 역할 등 기후변화, 남극에 보존된 과거 기후역사, 남극생물의 극한환경 적응기작, 지구와 우주환경 상호작용, 우주연구를 위한 남극활용 등을 제시하였다.
미국의 남극상주과학기지
미국은 북극이사국이며, 특히 북극해에 인접한 5개 연안국 중의 하나다. 아직 유엔해양법에 가입하고 있진 않지만, 국내적으로 가입을 계속 추진하고 있다. 북극이사회의 기본정신에 따라 북극에서 지속가능한 개발을 통한 이익확대를 추진하고 있다.
2009년 1월에 북극지역정책대통령령을 통해, 북극해 안보, 자원개발의 중요성, 원주민의 역할, 러시아와 협력, 북서항로에 대한 자국의 입장 표명 등을 통해 영향력 확대를 추진하고 있다. 또한, 러시아와 노르웨이간 해양경계획정에 자극받아 캐나다와 뷰포트해 경계획정을 서두르고 있다. 미국의 극지연구활동이 워낙 방대하여 이번에는 남극연구활동을 중심으로 소개코자 한다.
극지연구체제
국립과학재단은 미국의 과학활동 정책수립과 지원을 위해 설립된 연방기구로 총장은 대통령이 상원의 동의를 받아 임명하며 임기는 6년이다. 생물연구부, 컴퓨터 및 정보과학연구부, 공학연구부, 지구과학연구부, 수학 및 물리연구부, 사회경제연구부, 교육 및 인문연구부 학문분야 등의 학문분야별 연구부와 총재 직속부서로 극지연구청(OPP: Office of Polar Program)을 두고 있다.
1982년 레이건대통령 당시 대통령령 6646호를 통해 국립과학재단이 남극연구활동을 총괄토록 했다. 극지연구청을 직속부서로 두는 이유는 극지역에서 발생할 수 있는 비상사태에 대비하여 신속한 의사결정을 위한 체제를 구축하기 위해서다.
극지연구청 산하에는 남극연구부, 북극연구부, 남극인프라 및 보급지원부, 극지환경 및 안전실 등을 두고 있다. 국립과학재단 총장은 대통령직속 부처간북극연구정책위원회(IARPC)의 의장을 담당하면서 북극연구활동도 총괄하고 있다. 2011년 기준으로 극지연구청은 남극연구활동에 약 5천억 원, 북극연구활동에 약 1천3백억 원을 투입했다.
연구시설
남극의 주요 인프라
미국은 남극에 3개의 상주과학기지를 운영하고 있다. 지리적 남극점에 아문센-스콧기지, 장보고과학기지가 건설된 지역에서 약 350km 떨어진 로스해 지역에 남극에서 가장 규모가 큰 맥머도기지, 남극반도 서쪽 앤버스섬에 팔머기지가 그것이다.
맥머도기지(남위 77˚ 51′, 동경 166˚ 40′)
Ross Island 내 Hut Point반도에 위치하였으며 1955년 개설한 이래 확장·정비가 계속되어 현재는 남극에서 가장 규모가 큰 기지다.
미국 남극활동의 허브역할을 하고 있다. 즉 주변의 에레부스화산, 드라이밸리 등 필드연구를 위한 준비와 남극점 기지 출입을 위한 통로로 활용되고 있다.
장보고과학기지 건설부지 방문을 위해 맥머도기지 페가수스 활주로에 도착한 우리나라 대표단.
남극 여름철에는 이곳에 1천명 이상이 체류할 정도로 다양한 시설이 운영되고 있다.
평균기온은 영하 28℃에서 영하 2℃이며, 하계기간 900~ 1,050명, 겨울에는 100~200명이 체류한다. 기지에는 85동의 건물과 24km의 일반도로, 34km의 설상도로가 정비되어 있다. 6개의 헬기착륙장, 부유식해상항만시설, 3개의 활주로 시설을 갖추고 있다. 해빙활주로인 페가수스는 뉴질랜드 크라이스트처치, 남극점기지와 항공기를 연결하는 주요시설이다. 페가수스 활주로에서 맥머도기지까지는 델타트럭이라 불리는 일종의 공항버스를 타고 약 1시간 해빙 위의 도로를 이동해야 한다.
최근에는 뉴질랜드 스콧기지와 공동 활용을 위해 풍력발전을 위한 터빈 3기를 건설하여 대체에너지 활용을 촉진하고 있다. 2012년 1월 장보고과학기지 부지확정 기념식을 위해 현장을 방문한 우리나라 대표단도 페가수스 활주로를 이용해서 이태리 마리오 주켈리기지로 이동하였다.
맥머도기지 전경.
그림 오른편 부유식항만시설에 정박중인 미국쇄빙연구선 Nathaniel Palmer
남극점 아문센스콧기지(남위 89˚60′, 동경 139˚16′)
남극점 아문센스콧기지는 1911년 노르웨이탐험가 아문젠이 설치한 텐트에서 유래한다. 미국은 1956년 11월 해군 공병단이 기지를 설치하였으며, 1975년 돔 형태의 기지를 증축하였다. 2008년에는 고상식 건물로 개축하였다.
지리적 남극점에 위치한 아문센스콧기지는 여름철에는 약 220명, 겨울에는 50명이 체류하면서 대기관측, 지질과 지구물리, 빙하학, 미생물학, 우주과학 등을 주로 연구한다. 맥머도기지에서 약 1,350km 떨어진 아문센스콧기지를 연결해주는 것은 스키를 장착한 LC-130 항공기다. 2012년에는 2월 15일 맥머도로 가는 마지막 항공기가 운항되었으며 약 8개월간은 고립된 상태로 지내게 된다.
아문센스콧기지 전경
아문센스콧기지에는 우주의 팽창을 촉진하는 신비한 힘의 원천으로 알려진 Dark Energy 관측을 위한 우주관측 망원경과 우주 중성자 관측을 위한 IceCube 연구시설이 운영되고 있다. 위쪽 아문센스콧기지 항공사진은 가운데가 빙원활주로, 왼편이 주거동 등 시설, 오른편은 소음과 빛을 차단하기 위해 거리를 두고 설치한 연구시설이다.
사진 맨 왼쪽에는 1975년부터 사용했던 돔형기지와 2008년 새롭게 건설된 고상식 건물이 보인다. 2011년 12월 노르웨이 탐험가 아문젠이 남극점에 도달한 100주년을 기념하기 위해 노르웨이 수상 옌스 스톨텐베르그 일행이 기지를 방문했다.
직경 10미터의 남극점우주망원경
팔머기지(남위 64˚46′, 서경 64˚03′)
팔머기지는 남극반도 서편 맨버스섬에 위치하고 있다. 1968년에 설치되었으며 위치 특성상 생태계, 해양학, 생물학, 화학 등의 연구를 중점 수행하고 있다. 칠레 푼타아레나스에서 선박으로 4일 거리에 있어 로렌스 굴드호를 통해 지원과 연구활동이 주로 수행된다. 고무보트를 이용한 주변 해양 조사는 기지주변 약 5km를 운항수역으로 설정하여 연구를 수행하고 있다. 여름철에는 약 45명, 겨울에는 18명이 거주하며 연구활동을 하고 있다.
팔머기지 전경. A동은 육상연구동이며, B동에는 창고, 발전시설, 의무실이 설치되어 있다.
C동에는 생물연구시설, 수족관, 식당이 있고, D동은 고무보트 보관소로 사용된다.
주요 운송수단 및 야외캠프
미국의 남극연구활동을 위한 이동 루트는 크게 두 가지다. 하나는 뉴질랜드 크라이스트처치-맥머도기지-남극점기지를 연결하는 것과 다른 하나는 칠레 푼타아레나스와 팔머기지를 연결하는 것이다. 여름철 맥머도기지에는 뉴질랜드 크라이스트처치와 연결을 위한 C-17항공기와 아문젠스콧기지 지원을 위해 스키를 장착한 LC-130이 수시로 이착륙을 한다.
뉴질랜드 크라이스트처치와 맥머도기지를 연결하는 C-17 항공기
맥머도기지 해빙활주로에 대기중인 항공기들
또한, 야외연구활동 지원을 위해 다수의 Basler 항공기가 운영된다. 쇄빙연구선 Nathaniel Palmer호는 크기 면에서 우리나라 아라온호와 비슷하다. 1992년부터 남극연구활동을 수행하고 있으며 94미터의 길이로 6800톤이다. 승무원 22명을 포함해 61명이 탑승할 수 있고 1미터 두께의 얼음을 3노트의 속도로 쇄빙할 수 있다.
로렌스 굴드호는 길이 약 70미터 3000톤으로 1997년부터 남극연구활동을 지원하고 있다. 승무원 16명을 포함해 44명이 탑승할 수 있다. 주로 칠레 푼타아레나스와 팔머기지 간의 인력 이동 및 연구활동을 수행하고 있다. 미국은 상주과학기지 이외에도 주요연구활동이 이루어지는 지역 약 20곳에 항공기가 이착륙할 수 있는 시설과 항공유를 저장하여 야외연구활동을 지원하고 있다.
맥머도만에 정박한 미국 쇄빙선 Nathaniel Palmer호
해빙활주로 페가수스와 맥머도기지 간에 활용되는 공항리무진 델타트럭
협력
우리나라와의 관계
우리나라가 장보고과학기지를 맥머도기지에서 약 350km 떨어진 곳에 건설키로 결정함에 따라 양국의 극지과학협력이 더욱 촉진될 것으로 전망된다. 2012년 3월 극지연구소와 극지연구청(OPP)은 국립과학재단에서 기관장간 회의를 개최하고 향후 극지연구협력활동을 촉진키로 하였다.
아라온호를 이용한 서남극해 아문젠해 해양연구활동, 남극해해령연구활동, 웨델해 라슨센빙붕관측 활동, 남극지자기관측네트워크구축 등 다양한 분야에서 연구활동이 더욱 활성화될 것으로 기대된다.
미국과학재단을 예방한 이홍금 전 극지연구소 소장. 맨 오른쪽이 미국과학재단 총재
[출처 : 한국극지연구진흥회,국제협력,극지관련기구,세계연구현황,미국]
개요
영국은 1770년 제임스 쿡(James Cook) 선장의 남극 주변탐사를 시작으로 로버트 스콧(Robert Scott), 어니스트 섀클턴(Ernest Shackleton) 탐험대에 의한 과학적 탐사 등 약200년 간의 남극과학연구 역사를 간직하고 있다. 영국의 본격적인 남극활동은 1962년에 시작되었는데 당시 총 19개의 연구기지를 운영하였다.
2차 세계대전 중에는 영국 해군에 의해 남극대륙에 소규모 기지를 세웠으며, 종전 후에는 당시 남극기지를 운영하던 ‘The Colonial Office(FIDS, The Falkland Islands Dependencies Survey)’가 오늘날 ‘영국남극조사소(이하 ‘BAS’, British Antarctic Survey)’로 변모하게 되었다. 초창기에 세운 기지들은 대부분 폐쇄되어 현재는 남극과 아남극권에 5개의 기지만을 운영하고 있다.
한편 영국은 남극 영유권을 주장하는 국가인데 남극에 대한 영향력 유지 및 확대를 위해 다양한 분야의 활동을 수행하고 있다. 최근 기후변화에 따른 북극해 해빙의 급격한 감소로 북극 및 북극권 연구에도 많은 관심을 보이고 있다. BAS 내에 북극연구 부서를 설치하였고, 우리나라의 다산과학기지가 있는 니알슨과학기지촌 내에 기지를 운영하고 있다. 또한 북극권에 많은 과학기지를 운영하고 있는 캐나다와 정부 간 협력약정을 통하여 양국이 양극에 보유한 연구시설을 상호 이용할 수 있는 체계를 갖추었다.
영국 내 대표적 극지연구 관련 기관으로는 BAS와 스콧극지연구소(이하 ‘SPRI’, Scott Polar Research Institute)를 들 수 있다. 하지만 이외에도 대학 및 각 분야의 전문연구기관에서 극지연구 활동에 많은 참여를 하고 있다. BAS는 양극 과학기지의 구축과 운영, 쇄빙연구선과 항공기의 운영 등을 통해 이들 연구기관의 극지연구 활동을 지원하면서 동시에 독자적인 연구수행을 하고 있다. 이에 BAS와 SPRI를 중심으로 영국의 극지연구 활동을 소개하고자 한다.
영국의 남극 내 주요활동 지역
영국남극조사소(BAS, British Antarctic Survey)
BAS는 영국 케임브리지에 위치하고 있으며, 영국 자연환경연구위원회(NERC, Natural Environment Research Council) 산하 정부출연 연구기관으로 운영되고 있다. BAS는 2차 세계대전 이후 지난 60년 동안 영국의 남극연구 활동의 중심기관으로 활동해왔다.
BAS는 세계적 수준의 과학연구 활동 수행 및 남극 문제에 있어 지속적 영향력(Presence) 유지가 주요 임무이며, 2012년까지 남극 과학연구에서 선도적 국제연구센터로 발돋움하는 것을 비전으로 설정하고 있다.
BAS는 과학연구부, 과학전략 및 기획, 과학자원, 행정부 및 지원부서, 환경 및 정보센터 등으로 구성되어 있으며, 인력은 연구부 191명, 기술부 145명, 관리운영 51명, 환경정보부와 선원 124명으로 총 511명이다. 연구부분의 직원구성은 Geo-Science 28명, Life-Science 73명, Physical Science 90명으로 총 191명이다.
(좌)BAS 인력 구성, (우)BAS 연구부분 인력 구성
BAS의 주요 연구내용은 ① 대기와 해양 간의 연관성을 통한 남극기후 및 저위도 기후의 상관관계 ② 생물학적 진화의 유전적 특성을 통한 극한 환경 적응기작 연구 ③ 빙하코어, 해양퇴적물, 호수퇴적물, 대기화학 측정 데이터를 통한 고기후 재현 ④ 새로운 수학적 방법을 활용한 지구시스템 즉 대기권, 생물권, 빙권, 자기권 극지환경 변화의 가능성 측정·평가 ⑤ 기후변화와 해양생태계의 상호관계 모델링 ⑥ 남극빙하의 진화와 지구환경변화의 기작 연구 ⑦ 남극 대륙빙하 안정성 조사를 통한 지구평균해수면 상승 예측 모델개발 ⑧ 태양풍 및 태양 고에너지 방사선(High Energy Radiation)이 지구대기에 미치는 영향 연구 등이다.
BAS 조직도
BAS는 지난 1980년대 남극에서 오존홀을 발견하였으며, 지난 50년간 남극반도에서 약 87%의 빙하가 후퇴하여 연간 약 0.16mm의 해수면 상승이 있었음을 관측하였다. 또한 1996~2006년에는 남극 ‘Dome C’에서 3.27km의 빙하시추 작업을 통해 8백9십만 년 전의 고기후를 복원하였으며, 남극해에 약 1,400종의 다양한 생물상이 존재한다는 것을 발표하였다. 영국의 극지과학 연구 인프라는 2개의 남극과학기지(2개의 지원시설 제외), 1개의 북극과학기지, 2대의 쇄빙연구선, 5대의 항공기 등으로 구성되어 있다.
BAS 연간 예산
스콧극지연구소(SPRI, Scott Polar Research Institute)
SPRI는 1920년 영국 캠브리지 대학 내에 설립되었다. 남·북극에 대한 인문·사회·자연과학연구를 수행하며 현재는 영국 캠브리지 대학 지리학과(Department of Geography) 부속 연구기관이다. SPRI는 극지연구 이외에 극지연구인력 양성을 위한 교육기관 역할도 병행하고 있으며 대학원 학위(석사 1년, 박사 3년)과정을 운영하고 있다. 이외에도 국제빙하학회(International Glaciological Society)와 남극연구과학위원회(SCAR, Scientific Committee on Antarctic) 사무국을 유치하고 있다.
SPRI는 소장을 중심으로 빙하 및 기후연구 분과(Glaciology and Climate Change), 빙하 및 해양퇴적물 환경 분과(Glacier-Influenced Marine Sedimentary Environments), 극지 환경 및 원격 모니터링(Polar Landscapes and Remote Sensing) 분과, 극지 사회과학 및 인류학(Polar Social Science and Humanities), 극지역 역사 및 공공정책(Circumpolar History and Public Policy), 국가자연환경위원회 극지 관측 및 모델링 센터 등으로 구성되어 있다.
SPRI는 연간 약 2천2백만 파운드의 보조금(Grants)을 지원받는데, 이 중 약 1천5백만 파운드(약 300억 원)는 영국 연구위원회(UK Research Councils, NERC and AHRC)를 통해 지원받고 있다.
SPRI는 각 연구그룹을 구성하여 운영하고 있다.
첫째, 빙하 및 기후변화 연구 그룹(Glaciology and Climate Change Group)은 빙권 지역에서 수행되는 연구로, ① 지구 기후 시스템 연구 및 미래 예측연구 ② 얼음 부피 변화로 인한 지구 해수면 변화 및 지구 기후 모델 예측 ③ 설빙권 지역 진화 이해 ④ 위성원격탐사를 통한 설빙권 지역 면적 조사 ⑤ 컴퓨터 시뮬레이션 및 현장 탐사를 통한 세부 과정 규명 연구가 이루어지고 있다.
둘째, 해양빙하 환경그룹(Glacimarine Environments Group)은 ①빙하·빙붕에 영향을 받는 해양빙하환경(Glacimarine Environment) 연구 ② 퇴적물·빙산·해빙수가 해양시스템에 끼치는 상호 영향 연구 ③ 해적퇴적물로 구성된 빙하를 통한 과거 형성 기록 및 대형 빙붕의 과거 흔적 규명 연구 등이 이루어지고 있다.
셋째, 극지 환경 및 원격 모니터링 그룹(Polar Landscape and Remote Sensing Group)은 고위도 초목(Vegetation) 및 설빙 지역(Snow and Ice Cover) 분야 연구에 초점을 맞추고 있다.
넷째, 극지 사회과학 및 인류학 그룹(Polar Social Science and Humanities Group)과 극 지역 역사 및 공공정책 그룹(Circumpolar History and Public Policy Research Group)은 역사 분석(Historical Analysis)과 공공정책(Public Policy) 논쟁(Debate)을 통해 동시대 극 지역의 관련 이슈 제시를 목표로 하고 있다.
마지막으로, 국가자연환경위원회가 2001년 설립한 극지 관측 및 모델링 센터가 있으며, 이외에도 유니버시티칼리지(University College London)의 우주기후물리학부(Department of Space and Climate Physics)와 브리스톨 대학(Bristol University)의 브리스톨 빙하학센터(Glaciology Centre)와 함께 빙하, 빙붕, 해빙과 환경변화의 연관성에 대한 공동연구를 진행하고 있다.
연구시설
로데라(Rothera) 기지
영국 로데라 기지는 BAS가 운영하고 있는 남극 기지 중 가장 큰 규모로 Adelaide Island 남동쪽에 있는 Wormald Ice Piedmont 최남단에 위치하고 있다. 로데라 기지는 입지의 특성상 선박과 항공기의 접근이 가능하기에 남극 내 타 영국 기지 및 현장조사 캠프를 위한 전진 및 보급기지로서의 허브 역할을 수행하고 있다. 남극 동계시즌에는 22명, 하계시즌에는 최대 120명이 상주하여 연구 활동이 가능하다. 기지에서 이루어지는 주요 연구는 생물과학, 지구과학, 빙하학, 대기과학 등이 있으며 기지 내 Bonner Laboratory는 생물학 연구를 위한 다양한 시설이 구비되어 있다.
영국의 남극 과학기지
특히 종 다양성 발전과 생물 진화에 남극의 역할 연구, 현존 생태계에 기후변화가 끼치는 영향 연구, 남극 역사·빙하·기후·대기·생물 연구 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 기지 내 주요 시설로는 생활동, 통신시설 및 운영실, 장비 창고, 발전 및 탈염시설, 수송시설 창고, 활주로와 항공기 격납고, 부두 및 기타 실험실들로 구성되어 있다. 특히 로데라 기지는 약 900m의 빙판 활주로 및 관련 부대시설 등을 운영하며 인근 칠레, 푼타아레나스 간 정기 항공편(DASH-7)을 운용하고 있다.
기지명 : 로데라(Rothera)
운영 : 상설
수용인원 : 120명(하계), 22명(동계)
연구분야 : 종 다양성 발전, 생물 진화 관련, 남극의 역할, 현존 생태계에 기후변화가 끼치는 영향, 남극 역사 · 빙하 · 기후 · 대기 · 생물연구
할리(Halley) 기지
1956년 할리(Halley, 영국 천문학자 Edmond Halley의 이름) 기지를 시작으로 개보수된 6번째 기지로 Brunt 빙붕 위에 지어진 영국의 5번째 과학기지이며 영국의 기지 중에 가장 고립된 지역에 위치하고 있다. 이 기지는 모듈(Modular)방식을 채택하여 기지가 위치한 강설로 인해 기지가 매몰되는 것을 방지하기 위해 기지 지지대가 빙하 아래의 움직임에 맞춰 재변형되는 특징을 갖고 있다. 이 기지는 동계기간에 16명이 상주하며, 하계기간에는 최대 70명까지 수용가능하다.
기지명 : 할리(Halley)
운영 : 상설
수용인원 : 70명(하계), 16명(동계)
연구분야 :오존층 파괴, 대기오염, 해수면 상승, 빙하시추, 기후변화 연구, 대기과학, 지질학
기지의 주요 시설로는 생활동 및 기술지원시설(Laws Building, Drewry Building), 실험실(Piggott Building, Simpson Building), 스키 보관용 창고 등이 있다. 할리 기지에서는 오존층 파괴(Ozone Depletion), 대기 오염, 해수면 상승, 빙하시추(Ice Coring), 기후변화 관련 데이터 수집을 비롯하여 대기과학(Atmosphere Sciences), 지질학(Geology), 빙하학(Glaciology) 등 다양한 연구 활동이 이루어지고 있다.
또한 지리적 위치로 인해 대기 관측에 적합한 조건을 갖추고 있고, 남쪽 오로라 존의 가장자리에 위치해 있기 때문에‘Southern Lights’로 알려진 오로라 관측이 가능한 지구 공간 연구를 위한 최적의 장소이다. BAS는 현재 할리 VI 기지 건설을 준비 중에 있으며, 이 기지는 기지 하단에 스키 시설을 설치하여 이동이 가능토록 설계되어 있다.
할리 Ⅵ 조감도
건설계획에 따라 실제 남극에 설치된 할리 Ⅵ의 일부
남극과 아남극권에 운영 중인 기타 기지 및 시설
기타 기지 및 시설
Fossil Bluff Logistics Facility
Fossil Bluff는 남극 내 타 영국기지 보급 지원 기능을 위한 소규모 시설로 남극대륙의 George VI Sound가 내려다보이는 산맥에 위치하고 있다. 이 기지는 주로 하계기간에 활용되며, 보통 3명의 기지 유지 대원이 상주하고, 항공기 임시 대피처로 활용되기도 한다. 현재는 항공기 연료보급 기지의 역할과 기상 관측의 역할을 병행하며, 1,200m 길이의 빙원 활주로를 보유하고 있어, Twin Otters의 연료공급을 위한 통과지역으로 이용되고 있다.
Sky Blu Logistics Facility
Sky Blu는 Eastern Ellsworth Land에 있는 Sky-Hi Nunataks와 근접한 곳에 위치하고 있으며, Blue-Ice 활주로를 보유한 남극내 항공 수송 지원 시설이다. 이 시설은 주로 하계기간 중에 운영되며, 항공기(Dash-7)의 보급 지원 및 인력 수송에 활용되고 있다. 길이 1,200m, 폭 50m의 Blue-Ice 활주로를 갖추고 있으며, 1997년 완성하여 운영해오고 있다. 이 시설에는 항공기 운항에 필요한 기상관측 장비 및 대피소 등이 설치되어 있다.
Bird Island 기지
Bird Island 연구기지는 South Georgia의 북서부 가장자리에 있는 작은 바위섬에 위치하고 있으며, 2006년 2월부터 운영되고 있다. 하계기간에는 12명, 동계기간에는 4명이 상주 가능하며, 기지시설로는 거주시설, 사무실, 실험실 등 3개의 건물이 있다. 이 기지에서는 Seabird, Seal biology, 개체 수, 생태, 번식 등 주로 생물학 연구가 이루어지고 있다.
King Edward Point 기지
2001년에 설립한 어류(Fisheries) 연구기지로, South Georgia 주변의 상업적 어장의 지속적 관리를 목적으로 설치된 기지이다. 이 기지는 South Georgia 와 The South Sandwich Islands 정부의 통제 하에서 연구 활동을 수행하고 있다. 하계기간에는 18명, 동계기간에는 8명이 상주하며, 어획 보존을 위한 생물학적 생태학적 연구(Biological and Ecological Research)가 이루어지고 있다.
Signy 기지
Signy 기지는 Signy Island에 위치하고 있으며, 1947년에 기상관측기지로 설치되어 1995년까지 주요 생물연구 기지로 운영되었다. 1995년 이후로는 하계 연구기지로 운영되고 있다.
Ny-Alesund Arctic Research 기지
영국은 1991년부터 노르웨이령 스발바르 군도 내 니알슨 국제과학 기지촌에 북극연구기지를 설치하여 운영해오고 있다. 주로 북극 하계기간(4월~9월 사이)에 연구 인력이 방문하여 연구 활동을 수행하며, 주로 지구과학(Earth Sciences)과 생명과학(Life Sciences) 연구가 이루어지고 있다.
쇄빙연구선
영국은 2대의 쇄빙연구선을 보유하고 있는데(영국 해군 연구선 제외), 이를 위한 전담조직을 설립하고 선원을 정규 직원으로 채용하여 직할로 운영하고 있다. 2대의 쇄빙연구선 운영에 연간 2천4백만 달러가 투입되고 있으며, 연간 330일 운항을 한다.
RRS James Clark Ross
1990년 취항하였으며 총 76명(연구원 50명, 선원 26명)이 탑승 가능하고, 극지 및 해양 과학연구 장비도 탑재되어 있다. 영국은 RRS James Clark Ross를 활용하여 생물학(Biological), 해양학(Oceanographic), 지구물리학(Geophysical) 연구를 수행하고 있다.
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선박명 : James Clark Ross |
RRS Ernest Shackleton
1995년에 취항한 노르웨이 소유 임차선박으로 총 71명이 탑승 가능하며, 주로 인력수송 및 기지 물자보급 기능을 수행한다.
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선박명 : James Ernest Shackleton |
RNS(Royal Navy Ship) HMS Endurance
영국 해군 소속 해양조사선으로 2대의 헬리콥터(Navy Lynx)를 탑재하고 있으며, 수로측량(Hydrographic)조사를 수행하며, BAS의 남극연구 활동을 지원하는 기능을 수행한다.
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선박명 : RNS HMS Endurance |
항공기
BAS는 총 5대의 비행기(DHC-6 4대, DHC-7 1대)를 보유하고 있다. 각 비행기는 공중 조사 연구가 가능하도록 장비가 탑재되어 있으며, 남극 내 영국 로데라 기지를 기점으로 각 현장까지 연구 인력수송, 물자보급 등의 목적으로 운영되고 있다. 이를 위한 지원인력으로는 파일럿(8명), 엔지니어(4명)가 있으며, 항공기 운항은 남극 하계(10월~3월)기간에만 이루어지고 있다.
DASH-7은 일반 정기왕복 항공기로 영국 로데라 기지를 기점으로 Falkland Islands, 칠레 Punta Arenas 간의 항공망을 구축, 운영하고 있으며 이를 위해 로데라 기지 내에 900m 길이의 활주로, 레이저 관제시설 등을 운영하고 있다. BAS는 항공기 운영에 연간 425만 달러를 투입하고 있으며, 경비행기(Twin Otters)는 연간 440시간, 수송기(Dash-7)는 연간 450시간 운행하고 있다.
Twin Otter 항공기(DHC-6)는 빙원에 착륙이 가능토록 스키 장비가 구비되어 있으며, 로데라 기지에서 각 연구 현장으로 인력 및 장비의 수송 기능을 담당하고 있다. 주요 연구 장비로는 자기탐지기, 전파음향측심기, 지상 관측 및 촬영용 카메라 등이 탑재되어 있다.
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De Havilland Canada Twin Otters (DHC-6) 4대 |
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De Havilland Canada Dash-7 (DHC-7) 1대 |
협력
개요
극지연구지원
프랑스 극지연구소인 폴 에밀 빅토르 극지연구소 (Institut Polaire Paul Emile Victor. 이하 IPEV)의 주 임무는 프랑스의 극지 연구 발전을 도모하기 위해 법적 근거, 인력, 물류，기술 및 예산 등을 제공하는 것이다. 1992년 IFRTP라는 이름으로 처음 설립된 IPEV는 ‘공공관심그룹’ (Public Interest Group)에 속해 있다.
남극과 북극, 아(亞)남극과 아(亞)북극의 고립된 위치와 기후 때문에 연구 활동을 위해서는 특별한 기술과 전문성이 필요하다. 극지 지원기관으로서 IPEV의 임무는 다음과 같다.
- 국내외 과학프로그램 지원 및 실행
- 과학 조사 조직
- 연구 지원 인프라와 장비 구축 및 유지
IPEV는 또한 연구소에서 운용하는 선박을 이용해 해양 과학 조사를 실시하기도 한다. 현장에서의 과학연구 및 기술 활동, 장비 및 물자 지원 등에 할당되는 재원은 2천 6백만 유로(한화 308억 원)에 달하는 IPEV의 1년 예산의 90% 이상을 차지한다. 예산의 대부분은 과학 장비, 시설, 운송 수단 확보 및 임차 경비 및 극지 파견 연구원들의 이동 경비 등을 포함한 운영비용으로 사용된다.
[연구프로그램]
모든 분야를 망라하는 연구 프로그램의 약 70% 는 극지 과학 및 기술 프로그램 위원회의 권고에 바탕을 두고 IPEV가 매년 선정한다. 이 프로그램의 대부분은 남극 지방，즉 떼르 아델리(Terre Adelie), 콘코디아(Concordia), 남극해 프랑스령에 위치한 케르캘른(Kerguelen), 크로제 (Crozet)와 아(亞)남극 지역에 소재한 암스테르담 섬에서 이루어지는 현장 활동이다.
북극지방에서의 프로그램은 주로 여름 동안 스발바드 군도 (Svalbard)에 위치한 스피츠베르겐(Spitsbergen)에서 이루어지며，니알슨 국제과학기지(Ny-Alesund)내에서 IPEV가 운영하고 있는 연구 지원 시설을 이용하게 된다. 마리옹 듀프렌느 (Marion-Dufresne)호 선상에서 진행되는 해양 과학 프로그램들은 주로 여러 국가 간의 협력을 통해 이루어지고 있으며, 이 선박의 다음과 같은 특수 기능이 적극 활용된다.
- 표본채취 기술, 해양 연구에 적합한 중장비
- 장기 조사활동에 적합한 편한 숙박시설
[극지지원]
IPEV의 브레스트(Brest) 소재 본부에는 50명의 정직원이 일하고 있으며 현장에서는 약 70명의 직원이 계약직으로 일을 하고 있다. IPEV는 매년 주요 임무 중의 하나인 극지 연구활동을 계획하고 운영하며, 연구 프로그램을 지원하기 위한 인력을 파견하고 장비를 수송한다.
떼르 아델리에 위치한 뒤몽 뒤르빌(Dumont dUrville) 연구기지는 남극 대륙의 한 가장자리의 바위로 이루어진 군도에 위치하고 있다. 이 기지는 남반구의 여름인 12월 중순부터 3월 중순 사이에는 오직 해상으로만 접근이 가능하다. 보급선인 라스트놀라브호는 여름 동안 타스매니아(Tasmania)의 호바트(Hobart)와 뒤몽 뒤르빌 사이를 5차례 운항한다.
‘트레버스’로 알려진 대형 트랙터，트레일러와 썰매 등의 육상 수송 차량이 뒤몽 뒤르빌과 내륙 쪽으로 1,100km 거리에 위치한 콘코디아 사이를 운항하면서 콘코디아 기지 운영 및 연구프로그램 수행에 필요한 장비들을 수송한다.
남인도양에 위치한 프랑스 남부의 섬 케르젤른, 크로제 및 암스테르담에는 마리옹 듀프렌느 호가 운항한다. 이 다목적 선박은 프랑스 남극사무소(TAAF)에서 물자지원용으로, 그리고 8개월 동안은 전적으로 IPEV의 해양과학 연구활동을 위해서 사용되고 있다. 또한 IPEV는 해양과학 연구활동과 케르켈른 군도 내로 장비 및 연구인력을 수송하기 위해 트롤선의 일종인 라뀨리유즈(La Curieuse)를 사용하고 있다.
[연구 및 극한 환경]
극지 연구 활동은 다학제적으로 이루어진다. 이 연구들은 남반구와 북반구의 높은 고도에서만 나타나는 여러 특징을 적극 활용한다.
- 자기(紫氣)극과 지리적 극 존재: 자기 및 지진 관측소 운영, 태양과 지구의 상호작용 연구, 천문학
- 거대한 만년설: 고(古)기후학，빙하 역학
- 생물다양성 및 극한환경에 적응한 생태계: 생리학, 생태학, 행동학
- 격리: 지구 대기 연구，격리된 집단 내에서의 인간의 적응 연구
과학 연구
프랑스 연구소들이 극지 및 아극지역의 특이성을 고려해 제안한 연구주제는 상당히 방대하다.
극지 및 아극지역에서 실시하는 과학 연구 활동을 통해 프랑스 연구기관들은 지구 환경이나 기후 연구를 위한 대규모 국내외 프로그램에 참여할 뿐만 아니라 전 세계 생물 학 및 지구물리학에 관한 많은 양의 데이터베이스를 제공하고 있다. 연구는 다음과 같은 다양한 분야에서 이루어진다.
■ 외부지구물리 : 자기권과 태양풍 및 우주선(線)과 같은 관련 현상，전리권
■ 내부지구물리 : 지구자기, 지진학，지리학, 화산활동 연구
■ 저층 및 상층 대기에 대한 물리화학 : 기상학, 하강기류，대기 중 방사능 및 오염원，온실가스 및 성층권 오존
■ 인류과학 : 북극해 인접국가에 살고 있는 원주민들에 대한 연구
■ 빙하학 : 빙하 역학, 빙하-해양-대기 교환，고기후학(古氣候學)
■ 생물학 : 해양 및 육지 동식물, 개체 모니터링，생태계, 생태계 교란원인 평가，생물종의 생리학적 적응, 미생물학
■ 의학 : 동절기 동안 사람들의 심리생물학적 및 심리사회적 적응
■ 해양학 : 해양구조학, 퇴적학, 고해양학，해양 물리화학, 생물학 및 생지화학
자연과 환경 보호
남극대륙에서의 동식물의 진화는 지구상의 다른 어떤 지역과 구분되는 양상을 보여 왔다. 기후의 급격한 변화에 맞춰 이 지역의 동식물은 독특한 생리적인 반응을 보이면서 다른 지역에서는 발견되지 않는 동식물군을 형성하면서 적응해왔다. 이런 특이한 생물학적 특성은 생물다양성의 보존과 연구에 상당히 중요하다.
산업 활동이 전혀 일어나지 않는 데다, 체계적인 관리 감독 하에 진행되는 연구 활동 및 연구기지 운영은 극지환경보전에 일조를 하고 있다. 과거에 남극해에 위치한 프랑스령 섬에서 천연 자원을 채취하는 과정에서 엄청난 생태학적인 비용이 초래되었다. 케르켈른과 크로제에서는 바다표범과 고래, 암스테르담 세인트 폴에서는 가재와 물개가 피해를 입었다.
인간의 정착노력 또한 취약한 이 지역의 생태계에 상당한 타격을 입혔다. 암스테르담에서 몇 차례 발생한 화재로 한때 우거졌던 필리카(Phylica) 숲이 거의 소실되었다. 토끼, 고양이 및 현재는 야생으로 변하기도 한 몇몇 가축과 같은 외래종이 정책적으로 유입되거나 뜻하지 않게 쥐와 몇몇 곤충들이 유입됨으로써 이 지역 토종 생물들과 경쟁종 관계에 놓이게 되었다. 현재 피해를 입은 자연환경을 회복시키기 위해 유입종을 제거하는 프로그램이 진행되고 있다.
인간이 살 수 없는 남극의 가혹한 환경 때문에 남극은 보존이 훨씬 잘되고 있다. 남극의 동식물은 국제 협약을 통해서 엄격하게 보호받고 있는데, 이 협약들 가운데 가장 포괄적인 것은 남극 조약(1959)에 포함되는 모든 지역에 대해 발효되는 1991 마드리드 의정서 (Madrid Protocol)이다.
남극해에 존재하는 프랑스령 섬들은 위와 같은 공식적인 법률 체제의 영향을 받진 않지만, 프랑스는 개체보호 및 폐기물관리와 같은 마드리드 의정서 권고사항을 적용하고 있다. 프랑스의 해외령으로서 남극해에 있는 이 제도는 프랑스 법이 적용되는데, 그중에서도 특히 1976년 7월 10일 제정된 자연보호 관련법이 적용되고 있다.
연구시설
남극연구기지들
뒤몽 뒤르빌 연구기지 – 때르 아델리 소재 (66°40’S, 140°01’E)
프랑스 항해사 줄 세바스쳔 시저 뒤몽 뒤르빌(Jules Sebastein Cesar Dumontd Urville)에 의해 1840년에 발견된 떼르 아델리는 프랑스의 상설 남극 연구기지가 위치한 곳이다. 뒤몽 뒤르빌 기지는 남극 대륙에서 5km 떨어진 페트렐섬(Petrels Island) 상 의 프웽테 게올로기(Pointe Geologie) 군도에 위치하고 있다.
이 지역에 최초로 설립된 프랑스 연구기지는 1950 ~ 51년 겨울기간 동안 운용됐던 포르 마탱(Port Martin)이었지만 1952년 초 소실되었다. 이곳에서 50km 서쪽으로 위치한 현 뒤몽 뒤르빌 부지는 1952년 겨울 처음으로 사용되었지만 실질적으로 1956년에 상설 연구기지가 되었다.
이 기지는 프랑스가 1956년 국제지구물리학의 해(IGY)’ 에 참가하게 되면서 발전되게 되었다. ‘국제 지구물리학의 해’는 전 세계 67개국이 1957년 시작해 1년 동안 지구 과학 연구에 공동으로 참가했던 국제적인 연구활동이었다. 그 이후 이 연구기지를 프랑스 연구팀들이 계속해서 사용하고 있다. IPEV는 뒤몽 뒤르빌 연구기지의 전체 운영과 연구 프로그램 지원을 담당하고 있다.
뒤르빌 연구기지의 건평은 현재 약 5,000㎡에 달하고 있다. 동절기 수용인원은 전체적인 지원임무를 수행하는 인원과，극지 연구 프로그램 관련하여 필요한 자료를 수집하는 인력들을 포함해 약 30명 정도이다. 11월부터 3월까지 지속되는 하절기에는 약 100명 정도를 수용한다. 여름에는 기후조건이 양호하기 때문에 동절기에 할 수 없었던 건축 및 유지보수공사，지원활동 및 다양한 연구가 가능하다.
뒤르빌 기지에서 동떨어진 부설 기지 케이프 프뤼돔(Cape Prudhomme)은 이곳에서 내륙 쪽으로 1100km 거리에 위치한 돔 C(Dome C)로 매년 여름 장비를 수송하기 위해 필요한 3종류의 육상 수송대 혹은 ‘트레버스’ 운행을 지원한다. 돔 C는 새로 설립된 콘코디아 기지가 소재한 곳이다.
돔 C에 위치한 콘코디아 연구기지 (76°06’S, 123°23’E)
1993년 3월 9일 남극대륙 중앙에 위치한 돔 C에 상설 국제연구기지 “콘코디아”를 건설하기 위해 프랑스의 IPEV 와 이탈리아 국립연구소 ENEA(Italian National Agency for New Technologies) 사이에 협정이 체결되었다.
돔 C가 연구원들에게 매력적인 것은 다음과 같은 사항들 때문이다.
- 두께가 3,200m 되는 만년설 때문에, 지구 기후의 보고라고 할 수 있는 곳으로 접근이 가능하고, 50만년 이상의 기간에 걸친 빙기/간빙기의 주기를 재구성할 수 있다.
- 천문관측과 저층 및 상층 대기의 화학구성 물질 연구에 적합한 안정되고，청정건조한 대기가 존재한다.
- 남반구 관측소에서는 제대로 구비 되지 않은 ‘데이터 네트워크’ 를 보완하기 위해 설립된 지자기관측소에 유리한 안정된 해안 상태가 유지된다.
남극대륙 고원에 위치한 세 번째 상설 연구기지로서 콘코디아는 극한의 기후조건과 동떨어진 상황들을 고려하여 철저한 기준에 입각하여 고안되었다. 연구원, 기술자, 의료진 및 요리사를 포함하여 동절기에는 16명을 수용할 수 있으며 이들은 약 9개월 동안 철저하게 자급자족한다.
콘코디아 연구기지는 “트레버스”라고 하는 육상 수송 편을 이용해 뒤몽 뒤르빌 연구기지에서 약 10일 정도 만년설 위를 달려 도착할 수 있으며，거리는 약 1,100km 정 도 된다. 반면 인력은 로스 해(Ross Sea)에 위치한 이탈리아 연구기지 마리오 주켈리(Mario Zucchelli)에서 비행기로 약 4시간 정도 비행으로 도착할 수 있으며 그 거 리는 약 1,200km 정도이다.
아(亞)남극 연구기지
프랑스 남쪽 제도인 크로제, 케르켈른과 암스테르담 세인트 폴에 각각 1개의 아남극 연구기지를 운영하고 있다. 프랑스 남부 제도는 고립되어 있고 접근하기가 어렵기 때문에 인간이 정착해서 살 수 없었고 상업적인 발굴도 불가능하였다. 하지만 시간이 흐름에 따라 연구자들이 관심을 갖는 지역에 연구관측소들이 세워지게 되었다.
IPEV는 크로제, 케르켈른과 암스테르담에서 운영되는 상설 연구기지 및 주변지역에서 연구프로그램을 수행하고 있다. 현재 진행되고 있는 연구프로그램은 다양한 연구 분야를 포함하고있다. 매년 인도양에 소재한 라 리유니온(La Reunion) 섬에서 4회 출발하는 마리옹 듀프렌느호는 인력과 물품들을 연구기지로 운반한다.
케르켈른 뽀르 오 프랑쎄(Port-aux-Francais) 연구기지
7,215㎢에 달하는 케르켈론은 프랑스 아남극 제도에서 가장 큰 섬이다. 뽀르 오 프랑쎄 상설 연구기지는 1951년 한 기후관측소 근처에 설립되었으며, 1957년 7월부터 1958년 12월 까지 전 세계 67개국이 참여하여 지구과학 분야 공동 연구를 실시했던 국제지구물리학관측년(IGY) 동안 괄목할 만한 성장을 이루었다.
이 연구기지의 면적은 현재 숙박，워크샵 및 연구소 시설을 포함해서 약 9,000㎡에 달하고 있다. 동절기에는 약 60명의 인원을 수용할 수 있지만 최대 100명 이상을 수용할 수 있다. 1994년 이후 프랑스국립우주연구소(CNES)는 뽀르 오 프랑쎄 연구기지에 위성을 관측하는 기지를 운영해오고 있다.
크로제 알프레드 포르(Alfred-Faure) 연구기지 (46°25’S, 51°51’E)
크로제 군도는 100km 정도 떨어진 두 개의 군도로 구성되어 있다. 크로제 군도에서 가장 큰 섬은 동쪽 군도에 위치한 포제시옹 섬(Possession Island)으로 그 넓이는 140㎢에 달한다. 포제시옹 섬에 소재한 알프레드 포르 연구기지는 1964년부터 운영되기 시작했다. 알프레드 포르 연구기지는 동절기동안 약15명의 월동대원이 근무한다.
암스테르담 마르탱 드 비비에(Martin-de-Vivies) 연구기지 (37°41’S 77°31’E)
암스테르담 세인트 폴은 프랑스 남부 군도에서 가장 북쪽에 위치하고 있기 때문에 기후가 다른 섬들보다 훨씬 온 화하다. 마르탱 드 비비에 상설 연구기지는 약 54㎢에 달하는 암스테르담 섬에 위치하고 있으며 1950년부터 운영되기 시작했다. 동절기에 마르탱 드 비비에 연구기지에는 약 15명의 월동대원이 근무한다.
북극 연구
북극지역에서 프랑스의 연구 활동도 주목할 만 하다. 북극해에 근접한 주권국가에서 수행되는 연구 프로젝트 중 IPEV에 의해 선정된 프로젝트는 지원 비용을 제공받는다. IPEV는 알프레드 베게너 연구소 (Alfred Wegener Institute)와 공동으로 스발바르(Svalbard)에 소재한 스피츠버그에서 연구시설들을 운영하고 있다.
북위 77~80°, 동위 10~34°에 걸쳐 위치하고 있는 스발바르는 프랑스도 가입하고 있는 1920년 국제스피츠베르겐협약 (International Spitsbergen Treaty)에 따라 노르웨이의 영토이다. 프랑스-노르웨이 재단의 후원으로 IPEV는 스발바르에 현존하는 프랑스 시설들을 세웠다. IPEV는 현재 이 시설을 관리하고 있으며 연구원들에게 시설을 지원해주고 있다. 스발바르에는 현재 니알슨 국제연구기지 근처에 위치한 J. Corbel 연구기지와 니알슨 연구단지에 속한 C. Rabot 연구기지가 있다.
마리옹 듀프렌느호
마리옹 듀프렌느호는 다음과 같은 두 가지 기능을 가지고 있다.
- 프랑스 남부 섬 크로제, 케르켈른 및 암스테르담에 물자 공급
- 해양학 연구
마리옹 듀프렌느호는 IPEV가 시행하는 해양학 전 분야의 연구 탐사를 위해 연간 8개월 동안 운항한다. 1955년에 건조된 이 선박은 선체 길이가 120m에 달하며 다음과 같은 다양한 특징을 가지고 있다.
- 통합항해 시스템, 동적 위치 제어, 다중빔 음향측심기, 컴퓨터 네트워크，비디오 네트워크 및 위성 통신 시설 등을 포함한 다양한 최신 장비 구비
- 해양 지구과학，생물 및 물리 해양학을 포함한 해양학의 모든 분야 연구를 위해 모든 해역에서 운항됨
탁월한 성능과 거대한 규모를 자랑하는 마리옹 듀프렌느호를 이용해 퇴적학 연구와 같은 대규모 탐사활동을 시행할 수 있다. 이 선박의 윈치(winch)와 케이블을 통해 최대 60m 길이의 심해 시추심을 수집할 수 있다.
[출처 : 한국극지연구진흥회,국제협력,극지관련기구,세계연구현황,프랑스]
개요
독일 극지연구소(AWI)
독일에서 극지연구를 담당하고 있는 연구조직은 Alfred Wegener1) Institute for Polar & Marine Research(AWI)이다. AWI는 남·북극의 과학기지와 쇄빙연구선의 운영, 하계연구단의 파견 등 극지연구 활동을 위한 중추적인 역할을 수행한다. 지구환경 변화, 지질 및 지구물리, 극지생태계 연구 등 핵심적인 부분은 직접 연구를 수행하며 유관 연구기관 및 대학 등과 공동연구를 수행하고 있다. AWI는 헬륨홀츠연구회2) 소속의 국책연구기관으로 극지연구, 해양연구, 지질연구를 담당하고 있다.
참조 1) Alfred Wegener(1880~1930) 독일의 물리학자로「대륙과 해양의 기원(1915)」을 통하여 “전 세계의 대륙은 태초에 하나의 초대륙인 판게아(Pangaea)가 쪼개져 오늘과 같은 모습이 됐으며 대양을 항해하는 배처럼 끊임없이 움직이고 있다”는 대륙이동설을 주장함
참조 2) 독일에서 공공연구기관들은 4개의 연구회에 속해 있다. 즉 막스플랑크연구회는 대학이 수행할 수 없는 최고 수준의 순수기초연구를 수행하며, 헬륨홀츠연구회는 문제지향적, 목표지향적 대형 기초연구를 담당하고 있으며, 프라운호퍼연구회는 응용연구 및 산업연구를 담당하고 있으며, 라이프니츠연구회는 과업지향적 연구를 수행함은 물론 과학기술 발전을 위한 다양한 서비스 기관과 인문과학 연구기관들을 포괄하고 있다. 이런 독일의 연구회체제는 우리나라의 기초기술연구회, 공공기술연구회, 산업기술연구회, 인문·사회연구회체제의 모태가 된 것으로 생각됨.
AWI의 주요시설
일반현황
AWI는 1980년 Bremerhaven3)에 설립되어 극지역의 해양생태 중심의 연구를 수행하다가 점차 육상생태, 대기물리 및 화학, 고기후 연구, 동토연구로 연구영역을 확장하였다. 1990년 독일 통일을 계기로 구 동독에 속하였던 포츠담에 포츠담연구단을 설치하여 동토연구 기능을 강화하였다.
1998년에는 북해연구에서 100년 이상의 전통을 갖고 있는 Helgoland 생물연구소(BAH)를 합병하여 중위도 해양의 해양생태연구 기능을 강화하게 되었으며 Sylt에도 임해 연구기지를 운영하고 있다. 총 인원은 약 850명으로 이중 약 500명이 본부인 Bremerhaven에 근무하고 있다. 예산 규모는 2005년 기준으로 1억 유로이며 90%는 BMBF(Ministry of Education & Research)에서 지원하고 8%는 브레멘주 정부, 2%는 민간에서 지원하고 있다.
참조 3) Bremerhaven은 Bremen에서 Weser강을 따라 50km 떨어진 항구도시로 1827년 건설되었으며 1830~1974년에 유럽인구 720만명이 이 항구를 통해 신대륙으로 떠났다. 인구는 약 116천명이며 선박건조, 컨테이너항, 냉동식품 제조 등이 주요 산업임.
연구조직 및 주요연구사업
AWI의 연구조직은 학제적 성격과 목적지향적 조직을 혼용하고 있다. 즉 학제적 성격을 갖는 Geosciences와 Biosciences 연구부와 목적지향적 성격을 갖는 Climate Sciences 연구부를 운영하고 있다. Geosciences 연구부는 지구물리학, 빙하학, 해양지질학 및 고생물학, 해양지화학 연구를 담당하고 있다.
Biosciences는 생물해양학, 생지과학, 해조류생물학, 해양동물생태학, 해양생물생태생리학, 화학생태학, 연안생태학 등을 담당하고 있다. Climate Sciences 연구부는 대기순환, 극지기상학, 관측해양학, 해양역학, 해빙물리학, 고기후 역학을 담당하고 있다.
연구활동에 필수적인 장비개발과 현장관측 기술개발을 위하여 New Technologies 연구부를 두고 있으며, 수중장비 및 심해기술, 해양관측시스템, 항공기술, 빙하시추, 해양바이오기술, 지구관측시스템을 담당하고 있다. 한편 연구활동 지원을 위하여 지원부를 두고 있으며 운영 및 기지지원, 행정, 자료센터, 도서실, 기술이전 등을 담당하고 있다. 세부적인 조직은 <그림2>와 같다.
AWI의 조직도
AWI의 연구영역은 극지연구 활동뿐 아니라 연근해와 대양을 포함한 해양연구를 함께 담당하고 있다. 이들 연구영역을 포괄하는 5년간의 중기연구전략으로 MARCOPOLI를 구성하여 운영하고 있으며, 동 프로그램은 2008년으로 종료되고 새로운 5년간의 중기연구전략이 수립 중에 있다.
위의 연구부서에는 대양과 연안에 대한 연구조직이 세분화된 것이 특징적으로 보이지만 연구인력 투입은 극지분야가 가장 큰 비중으로 44%를 차지하고 뒤를 이어 연안역 부분이 37%를 차지하고 있다. 특징적인 것은 해양과 극지에서 지원활동의 중요성을 인식하여 중장기 프로그램에 Infrastructure를 포함하여 운영하고 있는 점이다. 동 프로그램의 세부내역은 <표1>과 같다.
|
구분 |
MAR |
CO |
POL |
I |
|
영역 |
해양과 지구기후 |
연안역 |
극지 |
기반구축 |
|
주요내용 |
10년 주기 기후 변화 고기후 연구 |
장기연안역 변동 및 악기상 연안역 개체군 역학 화확 변동과 생태계 과정 연안역 관리를 위한 관측 및 |
극지기후시스템 남극해 기후와 생태계 북극해 물리환경 변화에 대한 해양생태계의 반응 고기후 플랑크톤 개체생태연구 등 |
관측 |
|
인력투입 |
13% |
37% |
44% |
6% |
표 1. MARCOPOLI의 주요내용
연구시설
AWI는 남극에 Newmayer, Kohnen 기지와 하계기지로 아르헨티나 Jubany 기지 안에 Dallman Lab을 운영하고 있다. 또한 북극 니알슨에 Koldewey 기지를 운영하고 있다. 극지 연구활동을 위하여 1982년에 진수한 1만7300톤급의 쇄빙연구선 Polarstern과 연안 해양조사를 위한 연구선 Heincke를 보유하고 있다. 극지에서의 연구와 보급 활동을 위하여 경비행기 Polar 2와 Polar 4를 운영해 왔으나 Polar 4는 2005년 1월 25일 영국 Rothera기지 인근에서 사고로 더 이상 운영되지 않고 있다.
독일의 남극연구시설
Neumayer(Georg von Neumayer(1826~1909) 독일의 지구물리학자. 1882/83년 제1차 국제극지의 해(IPY) 구성에 기여함.)기지
Ekstrom 빙붕 위에 1981년에 설치된 기지4)로 1992년까지 11년을 운영하고 1992년부터 현재까지는 두 번째 기지를 운영하고 있다. 두번째 기지는 2008년에 세 번째 기지로 대체될 예정이다. Neumayer 기지에서는 기상, 대기화학, 지구물리, 빙하연구를 수행하고 있으며 통상 9~10명이 월동을 하고 있다. 월동대의 구성은 기상 2명, 지구물리 2명, 엔지니어 1명, 전기 1명, 통신 1명, 조리 1명으로 구성되며 의사가 기지대장을 겸하고 있다.
참조 4) 기반암이 아닌 빙붕 위에 설치된 기지는 영국의 Halley, 미국의 Amunsen-Scot, 러시아의 Vostok, 프랑스와 이탈리아가 공동운영하는 Concodia 뿐임.
하계기간 중에는 30~60명의 과학자들이 체류하며 연구 활동을 수행한다. 매년 12월 중순에 Polarstern을 통해 주요 보급을 하며 다른 선박을 활용하여 2월말~3월초에 추가 보급을 하고 있다. 기지에는 연구와 월동에 필요한 시설을 갖추고 있으며 100kw급 2대의 발전기와 비상용으로 50Kw급의 발전기를 갖고 있다. 또한 20Kw급의 풍력발전기와 폐열 회수시스템을 갖추고 있으며 64kbit/s의 인터넷을 구비하고 있다.
독일은 Neumayer II 기지에서 6km 떨어진 곳에 Neumayer III 기지를 2008/9년 남극시즌에 건설할 예정이다. 앞서의 두 기지가 눈 밑에 건설된 기지인데 반해 세 번째 기지는 눈 위에 건설될 예정이다. 2009년 2월부터 가동될 세 번째 기지는 40개의 침상과 12개의 실험실을 갖추고 150kw급 발전기 3대, 30kw급 풍력발전기가 설치될 예정이다. 세 번째 기지가 설치될 곳은 매년 얼음이 158미터씩 이동하여 25년간 약 4km를 이동할 것으로 예측하고 있다.
1981~1992년까지 운영된 I 기지와 1992년부터 현재까지 운영 중인 II 기지
Kohnen(Heinz Kohnen(1938~1997) 독일의 지구물리학자. AWI의 극지보급책임자로 근무하면서 Neumayer기지설치, 쇄빙선 Polarstern 건조 등을 주도함.) 기지
Kohnen 기지는 Neumayer 기지로부터 내륙방향으로 757km 떨어진 곳에 2001년 1월에 설치되었다. 유럽연합의 빙하탐사 프로젝트인 EPICA5) 사업을 위하여 설치된 기지로 하계기간에만 운영하고 있다. 20피트 컨테이너 11개로 구성되어 있으며 전체 넓이는 32×8 미터이다. 20명까지 수용할 수 있으며 Inmarsat 통신장비와 인공위성을 이용한 64kbit/s의 인터넷 자료 송신이 가능하다.
참조 5) European Project Ice Coring in Antarctica. 남극과 그린란드의 빙하를 시추하여 90만년 전의 기후를 비교분석하기 위한 사업으로 덴마크, 프랑스, 독일, 이탈리아, 네덜란드, 노르웨이, 스웨덴 , 스위스, 영국이 참여하고 있음. 남극에서는 프랑스와 이탈리아가 공동운영하는 Concodia 인근의 Dome C와 Kohnen 기지가 있는 Dronning Maud Land 두 곳에서 빙하 시추를 하고 있음. 2004년 Dome C에서는 3270미터, Dronning Maud Land에서는 2565미터를 각각 시추하였음.
Neumayer 기지에서 Kohnen까지 횡단 통상 6대의 피스톤불리가 화물, 연구장비, 연료, 생활공간 등으로 구성된 17대의 썰매를 끌며 진행한다. 기상조건에 차이는 있지만 통상 9~14일이 소요된다. Kohnen 기지는 인근에 활주로가 있어 Dornier228, Twin Otter, DC3와 같은 경비행기가 이·착륙할 수 있으며 인력과 빙하시료의 운반을 위하여 Neumayer 기지뿐 아니라 영국의 Halley, 남아프리카공화국의 SANAE IV 기지로부터도 접근이 가능하다.
Dallman(Eduard Dallmann(1830~1896). 독일의 탐험가. 포경선에서 시작하여 독일의 남극탐험에 참여했으며 시베리아 항로와 뉴기니 연안 탐사함.) Lab
세종과학기지가 위치한 킹죠지섬의 아르헨티나 쥬바니 기지 내에 설치한 하계기지이다. 1994년 아르헨티나, 네덜란드와 공동으로 설치하였다. 기지 운영은 아르헨티나에서 담당하며 독일은 하계기간에 주로 해양생물 연구활동을 하고 있다.
Dallmann Lab 전경
AWIPEV 북극연구기지
AWI의 과학자들은 1988년부터 북극연구를 진행했으며 1991년 8월 북극 다산과학기지가 있는 노르웨이령 스발바드군도 니알슨 국제과학기지촌에 Koldewey(Carl Koldewey(1837~1908) 독일의 항해가. 1868~1870년 독일의 1,2차 북극 탐험대장) 기지를 설치하였다. 2003년에는 프랑스와 공동으로 Koldewey, Rabot, Corbel기지를 포괄해서 AWIPEV기지로 운영하고 있다. 독일은 이 기지에서 연중 북극성층권 연구를 수행하고 있으며 하계기간에는 생물연구도 수행하고 있다.
AWIPEV 북극연구기지가 있는 니알슨 과학기지촌
쇄빙연구선 Polarstern
1만7300톤의 쇄빙연구선으로 1982년 진수했다. 전체길이는 118미터로 흘수는 11.2미터이다. 4개의 디젤엔진이 1만 4000kw의 추진력을낼수있다. 최대속도 16노트, 항해속도 12노트로 2미터 두께의 얼음을 5노트의 속도로 운행할 수 있고 최대 3미터 두께의 얼음을 쇄빙할 수 있다.
최대 승선인원은 승조원 38~44명을 포함하여 124명이며 연평균 320일을 운항하고 있다. 2004년까지 남극 20회, 북극 17회를 항해하였으며 남극은 Neumayer 기지 보급과 남극해 일대에서 지질, 지구물리, 생물연구를 수행하고 있다. 1991년 스웨덴 쇄빙선 Oden과 함께 북극점을 항해한 후, 1998년 러시아 핵쇄빙선 Arktika와 2001년 미국 쇄빙선 Healy와 각각 북극점을 항해하였다.
또한 남극의 계절별 특성 연구를 위하여 하계기간이 아닌 동절기 항해를 두 차례 실시한 바 있다. 1998~2001년 사이에 연구장비, 항해장비, 통신장비, 실험실 등의 현대화를 위하여 대보수를 실시하여 헬기 2대를 적재할 수 있고 심해잠수정 VICTOR 6000을 운영할 수 있는 수중음향장치 등을 장착할 수 있도록 하였다.
Polarstern 남극해 항해와 모항에 정박중인 모습
쇄빙시추연구선 Aurora Borealis
협력
개요
장보고기지 건설에 따라 공동연구 활성화 기대
이태리 극지연구활동은 교과부(MIUR, Ministry of Education, University and Research) 산하 이태리연구회(CNR, National Research Council)와 경제개발부(MED, Ministry for Economic Development) 산하 기술에너지지속개발청(ENEA, National Agency for New Technologies, Energy & Sustainable Economic Development)에서 담당하고 있다.
전담연구기관을 설치하고 있는 영국(BAS), 독일(AWI), 우리나라(KOPRI)와 달리 남극연구프로그램(PNRA, National Research Program in Antarctica)을 설치하여 연구활동을 수행하고 있다. 이태리연구회(CNR)는 매 3년마다 극지연구활동 기본계획을 작성하며, 매년 연구계획을 작성하여 교과부의 승인을 받아 시행하고 있다.
이태리연구회(CNR)는 또한 남극위원회의 예산을 관리하며 보급지원을 담당하는 ENEA에 필요한 예산지원을 한다. 니알슨에서 수행하는 북극연구는 이태리연구위원회에서 연구사업뿐만 아니라 보급지원도 담당하고 있다. ENEA는 남극 연구인프라관리, 탐사대 운영, 야외연구활동 지원 등을 담당한다.
전담기관 대신 남극연구프로그램을 설치, 연구활동 수행
한편 교과부에서 지명하는 16인으로 구성된 남극과학위원회(CSNA, National Scientific Antarctic Commission)는 이태리의 남극연구정책을 수립하여 교과부에 건의하며, 이태리연구회의 실행계획에 대해 의견을 제출한다.
이태리연구회(CNR)는 극지연구활동을 효율적으로 추진하기 위하여 극지연구단을 두고 있다. 연구단에는 기술지원팀, 보급지원팀, 자료관리팀, 극지도서팀, 행정팀 등이 있다. 또한 9명의 전문가로 극지연구위원회를 구성하고 연구계획의 검토, 진행사항을 점검, 결과에 대한 평가 등을 수행하고 있다. 이들 위원은 이태리연구회 이사장이 임명한다.
연구시설
이태리의 남극연구 거점
이태리의 남극 활동은 장보고기지가 있는 빅토리아랜드 지역 테라노바만에 위치한 마리오주켈리 하계기지와 프랑스와 공동운영하는 돔C의 콩코디아기지를 그 거점으로 하고 있다. 2003~2005년에는 매년 약 450억 원의 연구비를 투자하였으며, 최근에는 경제 불황으로 약 300억 원의 연구비를 투자하고 있다. 이 중 약 60%가 보급지원에 사용되며 순수연구비는 약 40%를 차지하고 있다.
장보고기지가 있는 빅토리아랜드 지역의 테라노바만 위치한 마리오주켈리기지는 하계기지로 운영되며 약 120명이 체류할 수 있다. 기후 및 고기후, 남극 해양 탐사, 종다양성 및 적응, 인간의 극한환경적응, 해양시스템의 구조 및 진화, 대기의 체계적 관측, 남극과 지질역학, 우주 및 천체물리, 극한기술, 환경모니터링 등의 연구를 수행하고 있다. 장보고기지 건설 예정지와는 약 10km 거리에 있다.
마리오주켈리 기지와 장보고기지
마리오주켈리기지는 약 5만 평방미터의 부지 위에 본관동, 우주관측동, 실험실, 창고동, 게스트하우스, 유류창고 등을 갖고 있다. 특히, 3곳의 헬기착륙장과 헬기 보관동을 갖추고 있다. 본관동은 20피트 컨테이너를 T자로 조립하여 세운 건물로 실내 공간은 약 2천 평방미터이다.
이곳에는 항공관제소, 실험실, 사무실, 회의실, 도서실, 의료실 등이 있다. 커피를 즐기는 이태리인들의 특성을 고려하여 커피를 마실 수 있는 공간을 따로 설치하고 있다. 20개의 침실에는 4개의 침대가 설치되어 있어 최대 80명이 본관동에 체류할 수 있다.
마리오주켈리 기지 전경
5만 평방미터 규모의 마리오주켈리기지
목재로 건축된 세 개의 건물은 승무원 숙소, 게스트하우스, 휴게실로 사용된다. 승무원 숙소에는 6개의 침실이 있으며 각 침실에는 두 개의 침대가 설치되어 있다. 게스트하우스에는 16명, 기지에는 최대 108명까지 체류할 수 있다. 기지운영을 위한 에너지원 확보와 생활에 필수적인 식수를 확보하는 방법은 세종과학기지와 같은 방식을 사용하고 있다. 에너지원으로 디젤발전기를 운영하고 있다.
기지 본관동
2대의 350kw급 이태리산(Isotta Fraschini) 발전기와 보조발전기로 2대의 175kw급(Mercedes) 발전기가 설치되어 있다. 식수 확보를 위해 해수담수화시스템을 설치하고 있는데 하루 2만8천 리터를 생산할 수 있으며 최대 4만 리터를 보관할 수 있다. 3대의 유류탱크는 각각 600큐빅 미터의 JetA1(항공류의 일종)을 보관할 수 있다.
숙소 내부
커피룸
응급실
관제실
이태리는 마리오주켈리 기지 인근에 두 개의 활주로를 운영하고 있다. 기지 앞바다의 얼음 위에 10월말에서 11월말까지 길이 3천 미터, 폭 70미터의 활주로를 운영하여 C130이 이착륙을 할 수 있다. 또한 기지 뒤편의 이니그마(Enigma) 호수 위에 길이 800미터, 폭 35미터의 활주로를 11월에서 2월까지 운영하여 소형항공기가 이착륙할 수 있다.
기지 인근의 활주로
부두에는 40톤의 크레인이 설치되어 있어 기지에서 운영하는 40톤의 해양조사선 스쿠아(Skua)와 27톤의 말리포(Malippo)를 운영하는 데 사용되며, 보급품의 선적과 하역에도 활용된다. 기지에는 헬기 운영을 위한 헬기보관동이 있다. 헬기는 하계기간 연구자들이 야외조사를 원활하게 수행할 수 있도록 지원을 하며, 장거리 이동이 필요한 경우에는 트윈오토와 같은 소형항공기를 활용한다.
남극 돔C에 프랑스와 공동으로 콩코디아 월동기지 운영
이태리는 남극 돔C에 프랑스와 공동으로 콩코디아기지를 월동기지로 운영하고 있다. 콩코디아기지는 유럽연합의 남극빙하 연구를 위한 핵심 거점기지로 약 60명이 체류할 수 있다. 이탈리아의 연구선 이탈리카는 내빙선으로 연구원 92명을 포함한 120명이 승선할 수 있어 남극활동의 주요 수단으로 활용되고 있다.
부두의 40톤 크레인과 40톤급 해양조사선 스쿠아
한편, 이태리는 1997년에 스발바드 니알슨에 디리져블 이탈리카(Dirigibile Italica)기지를 설치하고 연구활동을 시작했다. 7명이 체류하면서 연구활동을 수행할 수 있으며 대기연구, 에어로졸과 대기-눈 상호작용, 오존 및 자외선 연구, 태양-지구 상호관계, 오로라 관측, 생물 연구, 해양종다양성 및 적응기작 연구 등의 연구를 수행하고 있다. 이외에도 양극 지역에서 유럽연합의 극지연구프로그램을 통해 다양한 연구활동을 수행하고 있다.
헬기 보관동
협력
우리나라는 양국이 북극과학기지를 운영하고 있는 니알슨 지역을 중심으로 연구협력을 수행해 왔으며, 남극 운석탐사 활동에서도 협력 연구를 수행한 바 있다. 아라온호의 취항과 남극 장보고과학기지의 건설에 따라 양국은 공동연구 활성화를 추진하고 있으며 이런 노력의 일환으로 2011년 9월 13명의 이태리 과학자들이 극지연구소를 방문하여 공동연구 발굴을 위한 워크숍을 개최하여 협력활동이 더욱 촉진될 것으로 기대된다.
한. 이태리 워크숍
[출처 : 한국극지연구진흥회,국제협력,극지관련기구,세계연구현황,이탈리아]
개요
중국의 극지연구는 국가해양국(SOA: State Ocean Administration)1) 산하의 중국극지연구국(Chines Arctic & Antarctic Administraion)에서 총괄하고 있다. 극지연구국은 북경 국가해양국 건물 내에 위치해 있으며 남·북극 연구활동을 총괄 기획·조정한다. 극지연구국은 상해극지연구소를 중심으로 란조우빙하연구소, 우한남극관측소, 칭다오 제1해양연구소, 기타 대학 등이 참여하는 중국남극연구단(CHINARE)을 구성하여 운영한다.
참조 1) 국가해양국은 국토자원부 산하의 외청으로 관할수역에 대한 종합적인 관리 기능을 갖고 있으며 감측(우리나라의 해양경찰청) 업무도 수행하고 있다. 또한, 청도, 항주, 하문에 각각 해양연구기관을 설치운영하고 있다.
모식도/남극기지 현황
상해극지연구소(PRIC: Polar Research Institute in China)는 1989년 10월에 설립되었으며 남극의 장성기지, 중산기지, 북극의 황하기지와 쇄빙선 설령호를 운영하면서 극지연구활동의 실행과 지원을 담당한다. 극지연구국(CAAA)이 극지연구활동과 관련한 기획·조정 등의 업무를 담당하고 상해극지연구소(PRIC)는 연구활동을 실질적으로 집행하고 지원을 담당하고 있다.
극지연구소는 소장 산하에 4명의 부소장을 두고 행정부분, 연구부문, 운영지원부문의 업무를 담당하고 있다. 연구부문에는 극지빙하연구부, 극지고층대기연구부, 극지생물-생태연구부, 극지자료센터, 국가해양국 국가지정연구실이 설치되어 있으며, 행정부문에는 기획·연구과, 인사과, 기지관리과, 국내기지관리과, 선박관리과가 설치되어 있다.
인력은 연구부문 39명, 승조원 33명을 포함하여 약 120명이 근무를 하고 있다. 39명이란 적은 인력으로 6개의 연구부를 운영할 수 있는 것은 독자적인 연구보다는 대부분의 연구활동을 중국내 타연구기관 및 대학과 긴밀한 협동연구체제를 갖추고 있기 때문이며 실제 빙하연구는 란조우빙하연구소와, 해양연구는 청도제1해양연구소 등과 연계하여 연구사업을 수행하고 있다.
중국 극지연구소 조직도 영문
중국은 “국제극지의 해(IPY2007~8)”5)를 계기로 극지연구활동에 박차를 가하고 있다. 남극에선 PANDA(Prydz Bay, Amery Ice Shelf and Dome A Observation) 프로그램, 북극에선 ARCTIML(Arctic Change and its Tele-Impact on Mid-Latitudes)을 핵심 연구프로그램으로 진행하고 있다.
참조 5)1882~3년 오스트리아-헝가리 해군함장 칼 웨프레치의 제안으로 시작된 극지에 대한 대규모 탐사로 50년 마다 개최됨. 2차 IPY(1932~1933)까지는 주로 북극에 집중되었으며 3차(1957~58) IPY를 통해 남극에 대한 많은 과학적 사실들이 밝혀짐. 2007~8년은 4차로 우리나라도 건국 후 최초의 참여로 다수의 국제공동연구에 참여하고 있음.
PANDA 프로그램은 지역적으로는 중산기지 앞의 프리츠만, 에머리빙붕, 중산기지, 중산기지와 돔A 연결지역, 램버트분지를 연결하는 지역을 대상으로 하고 있다. 이곳은 해양, 빙붕, 빙상이 연결되는 곳으로 동남극의 물질순환, 해수면높이, 기후변화 등의 연구에 중요한 역할을 하는 곳이다.
돔A(Dome Argus라고도 하며 영국의 Scott 극지연구소가 그리스신화에서 이름을 인용하여 명명함.)는 4,093미터로 남극에서 가장 높고 추운 곳으로 램버트 빙하와 남극점 사이에 위치한다. 램버트 빙하는 가장 큰 얼음분지이며 에머리빙붕은 로스빙붕, 로네빙붕 등과 함께 남극의 큰 빙붕이다. 특히 돔A는 백이십만년 전의 지구기후를 복원할 수 있는 얼음코어를 획득할 수 있는 지역이다. 돔A의 만년빙 밑에 놓여 있 Gamburtsev 산맥은 전지구적 지질구조 연구분야에서 가장 연구가 덜 된 곳이다. 가장 춥고 건조한 지역으로 고층대기를 연구할 수 있는 최적지이다6).
참조 6) 남극대륙은 인위적인 빛의 간섭이 없고 춥고 건조한 환경으로 대기 중 습기가 적어 고층대기, 우주를 관찰할 수 있는 최적지로 각국에서 활발한 연구활동을 수행하고 있다. 미국은 2007년 초 아문젠스콧기지에 지름 — 미터가 되는 우주관측용 망원경을 설치하였다.
남극의 각국 기지 현황
PANDA는 다섯 가지의 프로젝트로 구성되어 있다. 첫째로 프리츠만에서 해빙과 수괴의 순환관계 연구로 해빙의 순환에 중요한 단서를 제공하는 요인들을 파악하기 위하여 얼음의 두께, 양, 물리적 특성을 파악하고, 시기별 해류 및 수괴의 특성을 파악한다. 또한, 해양-해빙-대기의 상호작용에 대한 모델을 개발한다.
둘째는 빙붕과 해양의 순환작용 연구로 남극에서 세 번째로 큰 빙붕의 안정성에 대한 연구를 통해 남극 빙상의 균형을 예측하고, 담수의 해수유입으로 인한 온도 변화와 해수면 상승 관계를 연구한다.
셋째, 중산, 중산기지 주변의 종합적 모니터링 연구로 중산기지 주변 환경을 첨단과학기술을 활용하여 생물·생태, 고층대기, 지질학, 저온학 등의 분야에서 종합적인 연구를 수행하고 그 결과를 북극의 대칭지역인 니알슨 지역과 비교연구를 수행한다.
넷째, 동남극 빙하탐사(EAGLE: East Antarctic Glacier Expedition)로 중산기지에서 Dome A까지의 탐사와 탐사대상 지역의 얼음역학과정, 지형을 파악하며 태양풍과 자기장 연구를 수행한다.
마지막으로 돔A 종합 모니터링 연구는 심부빙하시추, Gamburtsev 산맥의 지형연구, 우주관측 및 대기연구를 수행한다.
Dome A 탐사계획
특히 동남극 빙하탐사는 미국의 남극점 기지(Amundson-Scott)와 러시아의 자남극점 기지(Vostok)에 대응하기 위해 남극의 최고점인 돔A에 기지를 설치하기 위하여 추진하는 사업이다. 중국은 1996년부터 횡단연구에 착수하여 2004년 중산기지로부터 1,300km 떨어진 돔A에 도착하여 자동기상관측장비를 설치하였다.
2008년에는 천문학, 빙하학, 원격탐사 등 과학자 9명, 방송기자 2명, 기술원 4명, 의사, 조리사 총 17명으로 탐사대를 구성하였다. 이들은 5대의 설상차와 10대의 썰매에 연구장비, 생활시설 등을 탑재하여 왕복 약 40일간의 이동을 하면서 과학관측 활동을 수행하고 돔A에 약 20일간을 체류하면서 심부빙하시추, 지질탐사, 우주관측 등의 연구활동을 수행할 예정이다.
Dome A 탐사대
북극에 진행하는 ARCTIML(Arctic Change and its Tele-Impact on Mid-Latitudes) 프로그램은 지구변화에 대한 북극의 반응과 북극의 급격한 변화가 중위도 지역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 베링해를 통해 유입되는 태평양해수가 북극해에 미치는 영향 파악, 해빙으로 덮인 지역의 해빙-해양-대기 상호작용 연구, 담수가 해빙분포에 미치는 영향 연구, 북극해 고해양 연구를 수행하고 있다. 2003년 중국은 쇄빙연구선 설룡호를 북극 지역의 척치해연구에 투입했던 경험이 있으며 2009년에는 러시아 등과 공동 탐사대를 구성하여 북극점 탐사를 수행할 계획이다.
북극해 연구계획
극지연구소는 상해 푸동지역에 약 45,000평의 부지를 확보하고 건설 사업에 착수하였다. 1차 건설사업으로 부두 공사에 착수하여 길이 250미터, 넓이 25미터, 깊이 10미터의 부두를 2007년 9월에 완공하였으며 2007/8년 남극탐사를 위한 설룡호의 출항식을 이곳에서 거행하였다.
극지연구소는 연구시설의 확충에 따라 연구인력도 현재 수준에서 약 100명이 보강될 예정이다. 2007/8 시즌에는 남극에서 운영 중인 중산기지와 장성기지 시설을 확충하고 친환경적으로 개선하는 사업을 진행하고 있다. 이는 남극에서 모든 시설을 친환경적으로 운영해야 한다는 국제적인 동향과 향후 연구활동의 확대를 위한 사전 준비를 위한 것이다.
상해극지연구소 조감도
연구시설
장성기지(長城, Great Wall)는 1985년 2월에 남극 킹죠지섬에 설치되었다3). 하계기간에는 80명을 수용할 수 있으며, 40명이 월동할 수 있는 시설을 갖추고 있다. 해양연구, 원격탐사, 생물생태, 기상, 지자기 연구활동을 수행하고 있다. 우리나라 세종과학기지와 인접하여 매년 보급지원 뿐 아니라 연구활동에서도 많은 국제협력활동이 활발히 진행되고 있다.
참조 3) 킹조지섬에는 우리나라 세종과학기지와 칠레, 러시아, 우루과이, 아르헨티나, 독일, 브라질, 체코 등이 과학기지를 운영하고 있다.
장성기지
중산(현대 중국의 국부로 여겨지는 손문(孫文)의 호) 기지(中山, Zhongshan)는 1989년 2월에 동남극 라즈만힐 지역에 설치되었다. 인근에는 러시아의 프로그레스기지가 있으며 인도가 제2기지 건설을 추진하고 있다. 중산기지는 하계기간에 60명 수용이 가능하며 월동기간에는 25명까지 수용이 가능하다. 이곳에서는 오로라를 포함한 고층대기연구, 빙하연구, 기상연구, 생물생태, 운석연구, 지질연구 등 다양한 연구를 수행하고 있으며, 특히 중국이 야심적으로 추진하는 돔A 탐사의 전초기지로 활용되고 있다.
중산기지
중산기지 보수 개념도
황하기지는 2003년 10월 스발바드군도 니알슨 국제과학기지촌4)에 설치되었으며 고층대기연구 등과 중산기지의 비교연구 등에 활용되고 있다. 중국은 황하기지 설치를 계기로 2005년 곤명에서 개최된 북극과학최고회의(ASSW: Arctic Science Summit Week)(북극연구를 수행하는 국가 간 북극연구 전 분야에 걸친 협동·협력체제 구축을 위해 1999년부터 개최된 회의로 아시아권에서는 2005년 중국에서 처음 개최되었음)에서 NySMAC(Ny-Alesund Science Managers Committee)에 가입하였다.
참조 4) 우리나라 다산과학기지가 2002년 설치된 곳으로 노르웨이, 영국, 프랑스, 독일, 스웨덴, 네덜란드, 이태리, 일본 등이 기지를 운영하고 있으며, 인도와 러시아가 기지 설치를 추진하고 있음.
황하기지
쇄빙선 설룡호(雪龍, Snow Dragon)는 1993년 우크라이나에서 건조한 것을 구매하여 1994년부터 극지연구활동에 투입한 것으로 탑승인원 128명, 길이 167미터, 넓이 23미터, 21,250톤급으로 1.2미터의 얼음을 2노트 속도로 쇄빙할 수 있으며 최대 18노트로 운항할 수 있다. 극지연구소는 쇄빙선 운영을 위한 전담조직과 선원을 직원으로 채용하여 직할 운영하고 있다2).
참조 2) 영국극지조사소(BAS), 러시아극지연구소가 중국과 같이 직할 운영하며, 독일, 호주는 민간기업에 위탁관리를 하고 있다. 일본은 해상자위대에서 별도로 운영하고 있다.
설룡호
협력
개요
일본극지연구소 NIPR(National Institute of Polar Research)는 1973년 9월 29일 일본의 극지연구 수행을 위해 문부성 산하 대학부설 연구기관 중 하나로 동경에 설립되었다. 정규 직원의 연구 활동으로는 고층대기물리, 기상학, 빙하학, 지구과학, 생물학, 극지공학을 포함하여 다양한 분야를 다루고 있다.
NIPR는 일본 남극연구탐험대(JARE)를 총괄하며 문부성 관리가 의장을 맡고 있는 JARE 본부의 지휘를 받는다. 일본은 남극에 쇼와기지, 미즈호기지, 아스카기지, 돔 후지기지 등 4개의 기지를 운영하고 있는데 NIPR가 이들 기지에 대한 운영 책임을 맡고 있다.
NIPR는 국내·외의 외부연구기관과 함께 협력 프로젝트를 수행하고 있으며 현재 500명의 연구자들이 소속되어 있다. 또한 대학원생들에게 관련 데이터베이스와 분석시설을 통하여 박사학위 논문기회를 제공한다. NIPR는 남·북극 조사를 통해 얻어진 데이터와 시료를 수집하고 처리하여 이용가능하게 하는 역할을 수행한다.
NIPR내에 데이터운영부가 이러한 역할을 담당하고 있다. NIPR내에는 남극운석연구위원회, 빙하시추연구위원회와 같은 자문위원회가 구성되어 있어 이러한 연구를 수행할 연구그룹이나 연구책임자를 지정한다. 오로라데이터는 세계오로라데이터센터에 제공된다. 정보과학센터는 다목적 위성데이터 수신시스템, 극지정보복구시스템 등과 같은 막강한 데이터 처리 시설을 보유하고 있다.
북극환경연구센터는 스발바드 뉘올레순에 북극현장연구실을 운영하고 있다. 남극환경관측센터는 지구환경변화와 연계한 남극환경시스템을 연구하고 있다. 1998년에는 남극운석연구센터를 설치하였다. 도서관은 극지연구와 관련한 논문을 수집할 뿐 아니라 매년마다 3000편 이상의 논문도 발간한다.
NIPR의 직원들은 극지 관련 국내·국제 조직에 다양하게 참여하고 있는데, 국제과학위원회(ICSU) 산하 남극연구위원회(SCAR)의 워킹그룹과 연계하여 오로라, 생물학, 빙하학, 고체지구물리학, 지질학, 고등대기물리학 및 극지지원 분야에 관한 남극데이터센터를 설립하여 꾸준히 운영하고 있다. 또한 해외연구자들에게 방문연구기회를 부여하며, 매년 국제 심포지엄을 개최하여 해외의 극지연구자들과 친목을 나눌 수 있는 기회를 제공하고 있다.
지진관측계
현장에 설치하는 모습
(1) 우주 및 고층대기과학
1. 천체자기권의 연구
- 자기권계면 현상
- 천체자기권의 하층폭풍
- 자기폭풍
- 플라즈마 파장의 발생과 증식
- 오로라 현상에 대한 지자기학적 연구
2. 극지전리층 연구
- 극지전리층 구조
- 극지전리층 역학
- 오로라의 광전자 방출과정
- 고에너지 입자 침전
(2) 기상학, 빙하학
1. 기상학
- 대기성분 분석
- 남극대기 및 해수면 대기의 상호작용 변화
- 지구대기의 화학적 조성 변화
2. 빙하학
- 빙하시추 연구
- 물질밸런스 연구
- 빙상 역학
- 눈의 화학적 조성에 관한 연구
- 빙상 원격 탐사
3. 해양학
- 남빙양 탐사
- 해빙변화 연구
(3) 지구과학
1. 지구물리학
- 남극판의 구조 및 지구역학
- 고지자기학 및 암석자기학
- 해양 지구물리 관측
- 지구내부구조/심층지진파/중력탐사 등
2. 지질학 및 지형학
3. 남극운석 연구
쇼와기지 주변에서의 해수 채수 장면
이끼군집관찰을 통한 환경변화 연구
(4) 생명과학
1. 해양생물학 – 극지 해양 생태계의 기초생산력 및 유기탄소의 흐름
2. 행동생태학 – 펭귄, 크릴, 해표 등
3. 육상생물학 – 이끼류, 지의류, 해조류, 무척추동물류 등의 조사를 통한 계통분류학적 연구
(5) 극지공학
극지건축공학, 빙하시추기술, 방한복, 운송수단, 친환경 에너지 생산기술, 에너지 절감기술 등을 연구하고 있다.
해빙 탐사시 물에 뜨는 신형 설상차
쇼와기지에 설치된 태양열 온수제조 시스템
연구시설
북극환경연구센터는 1990년에 2가지 임무를 위해 설립되었다. 첫째는 세계 북극연구에 동참하기 위한 국가조정기구로서, 둘째는 독자적인 연구 활동을 위해서이다. 인간사회의 급속한 발전은 지구전체의 환경에 영향을 끼치고 있는데 특히 양극 지역에서 심각하게 나타나고 있다.
이러한 환경 변화에 대한 우려로 북반구에 위치한 일본은 국제협력 틀안에서 이루어지는 북극지역의 환경연구를 지원하고 있다. 이 센터는 북극환경을 걱정하고 있는 다양한 연구 분야의 저명한 과학자들에 의해 운영되고 있다.
현재, 기상학, 빙하학, 해양학, 육지생물학, 고층대기물리학 분야에서 독창적인 연구를 진행하고 있는 8명의 과학자들은 북극의 연구를 기획하고 실행하는데 있어 NIPR가 남극연구를 통해 얻은 지식과 경험이 큰 도움이 되고 있다.
이러한 임무를 수행하기 위해 스발바드 뉘올레순에 현장연구실을 운영하고 있다. 다양한 연구 활동들이 피오르드 협곡이나 근처의 빙하지역에서 새롭게 시작되고 있다. 일본의 연구 분야는 시베리아, 바렌츠해, 캐나다 북극 지역까지도 범위를 넓히고 있는데 최근의 주요 연구활동은 다음과 같다.
대기과학
* 이산화탄소, 메탄, 오존과 같은 대기 중 구성물질 관측
* 극지 성층권 구름의 레이저 레이다 관찰
* 극지 대기요란의 역학 연구
빙하학
* 과거의 기후환경을 알려주는 아이스코어 시추
* 침전 및 운반과정을 알려주는 눈 추출 시료
육지생물학
* 지구온난화에 의한 식물의 반응
* 툰드라 생태계의 관찰 연구
해양학
* 해양에서 일어나는 물리·생물학적 변이
* 고위도에서의 해양과 대기간의 CO2 교환
고층대기물리학
* EISCAT, Meteor, HF, MF 외에 여러 전파 탐지기로 고층대기물리 연구
* 방사성과 광학적 방법에 의한 북극 대기와 전자기 환경 연구
북극에서의 빙하시추
정보과학센터는 데이터처리 컴퓨터시스템, 정보 네트워크 시스템, 다목적 인공위성 데이터 수신 시스템과 같은 3가지 주요 시설을 운영한다.
정보과학센터는 또한 인공위성 데이터 분석시스템과 과학적 데이터베이스 시스템을 새로 개발하고 일본과 남극을 연결하는 원거리통화시스템, 쇼와기지의 LAN 시스템 지원, 기타 다양한 정보기술을 응용한 컴퓨터 모의실험 소프트웨어 등을 개발하고 있다.
일본극지연구소의 컴퓨터 네트워크 시스템 모식도
남극의 자연 현상은 전지구적 시스템과 독립적으로 일어날 수 없다. 대기, 해양, 생물권이 서로 영향을 주면서 독특한 남극의 시스템을 만들어낸다.
남극환경관측센터는 다음과 같은 목적으로 1995년 설립되었다.
* 수 십년에 걸친 남극시스템 다양성의 과정과 기작에 대한 연구
* 전지구적 변화가 남극시스템에 미치는 영향 규명
* 지구환경변화에 미치는 남극의 역할 이해
이러한 목적을 수행하기위해 센터는 다음과 같은 3가지 분야에 집중하고 있다.
1. 해양 지구권 환경
2. 대기 환경
3. 생물권
남극운석연구센터는 이전 남극운석연구부에서 발전한 것으로 1998년에 설치되었다. 현재 약 16,500개의 남극운석 견본들을 소장하고 있다. 이 수량은 남극에서 발견된 운석의 절반이상에 해당한다. 따라서 이 센터는 세계에서 가장 규모가 큰 운석 소장 센터라 할 수 있다. 일반적으로 남극 운석은 50종 이상으로 분류되는데 다양한 종을 보유하고 있다.
여기에는 남극에서 처음으로 발견된 달의 운석과 같은 희귀한 운석도 포함한다. 남극 외 지역에서는 단 한 개밖에 발견되지 않았던 석철운석은 남극에서만 수 개가 발견된 바 있다. 최근에는 화성운석이 화성의 생명체 존재가능성에 따라 주목을 받고 있다. 현재까지 찾아낸 15개 중에 화성운석 중 6개가 남극에서 발견되었고, 이 곳 남극운석연구센터가 2개를 소장하고 있다.
남극운석은 남극운석연구센터의 연구자 및 타 기관 공동참여자들에 의해 암석분류학적으로 분류되고 있으며, 그 결과들은 “Meteorite Newsletter”와 ”Catalog of Antarctic Meteorites”를 통해 소개되고 있다. 분류작업 후에 남극 운석들은 남극운석연구위원회에 연구제안서를 제출한 전 세계의 과학자들에게 배분된다. 이렇게 함으로써 남극운석 연구는 생명체의 근원, 태양계의 유래와 진화를 이해하는데 큰 역할을 하고 있다.
일본이 채집한 화성운석(크기는 사진속 1㎤ 정육면체와 비교)
일본,미국,기타국가의 남극운석 채집 비교 결과표
많은 정부기관들이 일본남극연구탐험대(JARE)라는 이름하에 협력하면서 남극연구를 수행하고 있다. 남극탐험활동에 대한 결정과 승인은 교육, 문화, 스포츠, 과학기술 분야의 장관이 결정권을 가지고 있는 JARE 본부에 의해 이루어진다. 일본남극연구탐험대 본부의 사무국은 문부과학성 과학외교부에 속해 있다.
일본극지연구소의 임무는 쇄빙선 시라세호를 통한 물품 수송 이외의 과학프로그램과 극지지원 업무를 수행하는 것이다. 쇼와기지에서 수행하는 과학프로그램은 고층대기물리학, 운석학, 지진학, 중력측정, 측지학, 지도제작법, 해양학, 빙하학, 지질학, 지리학, 해양·육지생물학, 의학 연구 등이 있다.
시라세호에서 수행되는 프로그램들로는 전리층, 기상학, 지자기학, 중력측정, 물리/화학/생물해양학 등이다. 일본의 모든 남극과학기지들은 NIPR가 운영하고 있다.
쇼와 기지(69°00‘S, 39°35’E)
일본극지연구소의 모체기지이며 1957년 1월 설립되었다. 위치는 동남극 남위 69°에 위치다. 설립 당시 184m2 의 면적에 3개의 건물에 불과하던 규모는 2001년 현재 5,930.5m2 면적에 48개의 기지 건물을 보유한 대규모 기지로 발전하였다.
미즈호 기지(70°42‘S, 44°20’E)
쇼와기지의 지자기적 본초자오선을 지난 위치에 1970년 7월 설립되었으며 쇼와기지로부터 남동방향으로 270km 떨어져있다. 1976년부터 86년까지 소수의 대원들이 기상학, 빙하학, 고층대기물리학 연구 및 관측을 위해 월동했었지만 1987년 폐쇄되었고 이따금씩 기상 및 빙하 연구를 위해 사용되고 있다.
아스카 기지(71°32‘S, 24°08’E)
아스카기지는 1984년 12월 Sor-Rondane산 북쪽 빙판에 설립되었다. 전체 450m2 로 기지시설의 대부분이 눈밑으로 파묻혔다. 주요임무는 Sor-Rondane산에서 지질학, 지형학, 운석연구, 빙하학, 생물학 등의 외부 연구활동을 지원하는 것이다. 기상학, 빙하학, 고체지구물리학, 고층대기물리학과 같은 연구 지원을 위해 1987년부터 1991년까지 운영되었으나 1991년 이후 기지 연구활동이 중지되었다.
돔후지 기지(77°19‘S, 39°42’E)
총 407m2 면적에 8개의 건물을 갖추고 있으며 빙하시추프로그램과 대기관측을 위해 1995년 설립되었다.
협력
개요
지구 기후의 바로미터인 북극권의 나라
한-노르웨이 북극 연구 협력강화로 북극연구 활동 기대돼
아문센 남극점 도달 100주년 기념으로 남극점의 아문센-스콧기지를 방문한 노르웨이 수상 일행
남극점에 도착한 남극점 1911-2011팀
2011년 12월 14일 노르웨이 수상 얀스 스톨턴베르그는 남극점을 방문했다. 또한 노르웨이극지연구소장인 얀군너윈터와 작가, 역사학자, 전직 스키선수로 구성된 4명은 100년 전 아문센이 탐험한 루트를 따라 남극탐험을 재현했다. 당시 신생국가였던 노르웨이에게 큰 자부심을 가져다준 로알드 아문센의 남극점 도달을 기념하기 위한 것이었다.
트롬쇠의 프람센터
노르웨이 극지연구소는 환경부 산하 연구기관이다. 극지역의 지도제작, 환경모니터링, 과학연구기지 운영과 연구활동을 전담하는 기관이다. 극지역에 대한 전문지식을 바탕으로 극지역 환경관리와 관련한 사항에 대해 관계 당국에 자문을 수행한다.
또한 남극조약협의당사국회의, 북극이사회 등 극지와 관련한 국제회의에 전문가로 참여하고 있다. 노르웨이 극지연구소는 1906-7년 스발바르제도에 대한 과학탐사 결과로 1928년에 설치되었다. 현재는 북단의 도시 트롬쇠에 있는 프람센터 내에 위치하고 있다. 프람센터는 노르웨이 정부가 북극정책을 효과적이고 유기적으로 추진하기 위해 트롬쇠에 설치한 곳으로 북극과 관련한 19개 기관이 입주해 있다.
노르웨이 극지연구소 조직 현황
노르웨이 극지연구소의 주요 임무는 노르웨이 극지역에 대한 과학정보 생산, 극지환경문제와 관련하여 관계당국에 기술적 전략적 자문, 노르웨이 극지역의 지형도와 지질도 제작, 극지역의 과학연구기지 운영을 담당하고 있다. 임무수행을 위해 기후, 환경오염원, 종다양성 등을 모니터링하며, 극지역의 지도를 제작하고 있다.
특히 러시아와 공동으로 북극 모니터링을 하고 있으며 남극과 북극에서 빙하시추를 통한 연구활동을 수행하고 스발바르제도에서 북극곰의 생태를 연구하고 있다. 노르웨이 정부의 북극정책에 힘입어 최근 많은 성장을 하고 있다. 최근에는 극지역, 특히 북극지역에 대한 기후와 생태연구를 위해 빙설·기후생태연구센터(ICE)를 설치했다.
빙설기후생태연구센터는 최근 급격히 감소하는 북극해의 바다얼음과 생태계 변화를 이해하고자 다양한 연구를 수행하고 있다. 특히 대기-눈-바다얼음-해양의 역학관계를 이해하고 예측하기 위한 모델 개발연구를 집중 수행한다.
연구시설
내빙연구선 Lance호
극지역의 연구기반시설로 남극 드로닝모드랜드에 트롤기지와 다산과학기지가 있는 롱이어비엔 니알슨에 스베르드롭과학기지와 제플린 대기관측소를 운영하고 있다. 또한 남아프리카공화국 케이프타운에 남극활동 지원을 위한 사무소를 운영하고 있으며 러시아 상페테스부르크에 프람연구실을 러시아와 공동으로 운영하고 있다. 또한 극해양연구를 위해 내빙연구선 Lance를 운영하고 있다. Lance는 길이 61미터, 폭 13미터이며 헬리데크와 해양연구를 위한 관측장비를 갖추고 있다.
북극 스베르드롭과학기지
1999년 니알슨에 설치된 스베르드롭(Sverdrup) 과학기지는 스발바드제도에 대한 노르웨이 연구활동의 거점이다. 노르웨이 극지연구소뿐 아니라 대학과 연구기관들의 북극연구 활동을 지원하기도 한다. 주요 연구 분야는 오존, UV, 고층대기를 포함한 대기관측과, 순록, 북극여우, 북극곰 등의 육상동물과 해양생태계 관측을 수행하고 있다. 또한 1967년부터 지속적으로 니알슨 지역의 빙하를 관측하고 있다.
제플린 대기관측소
니알슨북극과학기지촌 뒤편의 해발 474미터 산 정상에 위치한 제플린 대기관측소는 1990년 설치되었으며, 1999년 완전 개보수를 통해 현재에 이르고 있다. 이 관측소는 세계기상기구가 지정한 전지구대기관측소 중의 하나이다.
성층권 오존, UV변화, 중금속과 지속성유기오염물질, 장거리이동오염원 등 기후변화연구에 중요한 관측자료를 생산하고 있다. 우리나라는 이 관측소에서 북극대기중 구름응결핵 변화 관측을 담당하고 있다.
남극 트롤과학기지
트롤활주로에 착륙 중인 러시아 항공기 일류신
남극 트롤과학기지는 해안에서 약 235km 떨어진 내륙의 노출된 암반 위에 건설되었다. 2005년 기지 대보수와 인근에 활주로 건설을 하면서 약 8명이 월동을 하는 상주기지로 운영되고 있다. 노르웨이 극지연구소는 대기연구소(NILU), 자연연구소(NINA), 우주센터(NSC) 등과 공동으로 기후연구, 빙하연구, 온실기체연구, 대기질 및 오염원 연구, 조류 연구 등을 수행하고 있다.
협력
2011년 한-노르웨이 북극정책 워크숍
우리나라는 2002년 다산과학기지 설치를 계기로 노르웨이와 극지연구 분야에서 꾸준한 협력관계를 구축해 왔다. 2011년에는 주한노르웨이대사관과 극지연구소가 공동으로 북극연구협력을 위한 워크숍을 서울에서 개최한 바 있으며, 2012년에는 외교당국자간 극지분야협력회의가 개최되기도 했다.
2012년 9월 이명박 대통령은 노르웨이를 정상 방문하면서 “한국과 노르웨이가 북극연구에 있어서 협력관계가 더욱 공고해지기를 기대한다”면서 특히 “니알슨에 위치한 우리나라의 다산과학기지 활동에 많은 관심과 지지”를 당부했다.
이를 계기로 양국의 극지연구소는 공동연구 촉진을 위한 협력약정을 체결하였으며, 국토해양부 권도엽 장관은 개소 10주년을 기념하고 북극연구활동을 점검하고 활성화 방안을 모색하기 위하여 직접 다산과학기지를 방문하였다. 국토해양부와 극지연구소는 트롬쇠의 프람센터의 확장을 계기로 한-노르웨이극지협력센터 설치 등 양국의 극지협력 강화 방안을 검토하고 있다.
[출처 : 한국극지연구진흥회,국제협력,극지관련기구,세계연구현황,노르웨이]
국제 공동연구사업 활발한 남극의 관문
뉴질랜드는 남극조약 12개 원초서명국의 하나이며, 1959년부터 로스해에 스콧기지를 설치·운영하고 있다. 남극점을 탐험했던 로버트 스콧의 이름을 딴 스콧기지는 뉴질랜드 남극프로그램이 과학산업부 산하에서 관리하다가 1992년부터 외교부 산하로 이관하여 관리하고 있다.
1994년 뉴질랜드 정부는 남극활동에 대한 종합적인 검토를 통해 남극과 남극활동이 단순한 과학연구활동 이상으로 전략적 투자와 관리가 필요하다는 결론을 내리고, 1996년 7월 1일 뉴질랜드남극연구소(Antarctica New Zealand)를 뉴질랜드남극연구소법에 의거 설립하였다.
스콧기지 전경
스콧기지 운영과 남극 연구활동 보급 지원
뉴질랜드남극연구소는 남극의 관문 중 하나인 크라이스트처치에 있으며 스콧기지와 로스해 일원의 관리뿐 아니라 뉴질랜드 정부의 남극과 남빙양활동을 관리하고 실행한다. 남극연구소는 정부의 남극정책 조율과 남극문제에 대한 자문을 담당하기 위해 범정부차원의 위원회로 설치된 남극위원회의 정식위원으로 활동하고 있다. 남극위원회와 관련한 업무는 외교부 남극정책단에서 담당하고 있다.
남극연구소는 6명으로 구성된 이사회 산하에 소장이 업무를 총괄하고 있다. 소장은 과학·정보부, 환경부, 남극지원부(대륙활동지원, 선박활동지원, ANDRILL 지원), 남극연구운영부(스콧기지지원 및 운영, 행사계획 수립과 시행), 경영운영부의 5개 부서를 두고 있다.
스콧기지 건물
남극연구소는 스콧기지의 운영, 뉴질랜드의 남극 연구활동 보급 지원, 환경보호 정책 수립과 실행 등을 담당하며, 실질적 연구활동은 대학과 관련 연구기관들과 연계하여 수행하고 있다. 또한 보급 활동에 필요한 항공기 운항 등은 군과 연계하여 운영하고 있다.
직원은 약 80명 규모이며 예산은 보급지원 110억, 연구활동 41억, 총 151억 원 규모로 적은 편이다. 하지만 남극연구소장 Lou Sanson은 남극연구국가운영자회의(COMNAP)의 부위원장으로, 환경부장 Neil Gilbert는 남극조약협의당사국회의 환경보호위원회(CEP) 위원장을 6년간 역임하는 등 활발한 활동을 하고 있다.
스콧기지는 상주기지로 최대 85명까지 수용가능하며 겨울에는 약 10명이 월동을 하고 있다. 스콧기지는 미국의 맥머도기지와 약 3km 떨어져 보급지원을 공동 활용하고 있다. 2010년 1월에는 양국이 약 74억 원을 투자하여 3개의 풍력발전기를 완성하였다.
각 풍력발전기는 약 330kw의 전기를 생산하여 맥머도기지 연간 전기수요량의 약 15%, 스콧기지의 연간 수요량을 충당할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 풍력발전기의 설치는 남극과학기지에서 화석연료의 사용을 줄이고 대체에너지 사용을 포함한 에너지사용 효율화의 모범사례로 인식되고 있다.
2010년 1월 완공된 풍력발전기
3개의 풍력발전기로 연간 전기 수요량 충당
남극연구소가 지원하는 주요 연구사업은 로스해 인근 빅토리아 연안지역에서 기후변화가 연안지역과 해양생태계에 미치는 영향 연구, 맥머도 드라이벨리 생태특성 파악 연구, 위성관측을 통한 남극빙하변동 특성 연구, 남극담수의 생태특성 연구, 로스해 해양생태 구조와 기능 연구, 해빙-남극대기상호작용연구 등과 국제극지의 해 국제공동연구사업으로 수행하는 남극해 해양생태계 조사연구(CAML)와 남극종단빙하연구(ITASE) 등이다.
또한 미국, 이태리, 독일 등과 공동으로 약 300억 원을 투입하여 진행하는 남극지질시추연구(ANDRILL)를 지원하고 있다. 뉴질랜드는 1975년부터 꾸준히 지질시추연구를 수행하였으며 ANDRILL 사업은 약 84미터의 바다얼음 위에서 850미터 수심 밑의 해저면 약 1,200미터를 시추하여 퇴적물 속에 간직된 과거 기후를 복원하는 것을 주 내용으로 하고 있다.
이 사업은 빅토리아 대학을 중심으로 지질·원자력연구소(GNS), 국립수질대기연구소(NIWA) 등이 참여하는 남극연합연구소(JARI)가 실질적인 연구를 수행하며 남극연구소는 지원 업무를 담당하고 있다. 남극연구소가 위치한 크리이스트처치는 남극으로 출입하는 주요 관문 중의 하나이다.
특히, 남극에서 가장 큰 기지인 맥머도기지와 남극점의 아문센스콧기지를 운영하는 미국이 남극연구의 관문으로 활용하고 있다. 또한, 우리나라가 제2기지건설지로 선정한 테라노바 베이(TNB) 지역에 마리오주켈리 하계기지를 운영하고 있는 이태리도 관문으로 활용하고 있다.
쇄빙연구선 아라온호가 2009/2010년 남극시즌 첫 항해를 하면서 중간기착지로 크라이스트처치 리틀톤항을 방문했을 때 뉴질랜드는 크게 환영했다. 또한, 우리나라가 제2기지 건설지를 테라노바 베이로 정한 것을 뉴질랜드는 크게 환영하고 향후 양국의 남극활동 협력이 크게 강화될 것으로 기대하고 있으며, 양국 과학자들 간에 공동연구에 대한 논의가 활발하게 진행되고 있다.
(글 : 진동민 극지연구소 미래전략실장)
[출처 : 한국극지연구진흥회,국제협력,극지관련기구,세계연구현황,뉴질랜드]
지구상 마지막 남은 미개척지, 그린란드
기네스북에 오를 법한 퀴즈 하나. “세계에서 가장 큰 섬은?” 내친 김에 재미있는 퀴즈 하나 더. “유럽에서 영토가 가장 큰 국가는?” 첫 번째 퀴즈 답은 ‘그린란드’. 두 번째는 ‘덴마크’. 왜냐하면 그린란드가 1536년부터 덴마크 영토이기 때문이다.
그린란드는 한반도의 약 10배 크기의 섬이고, 최대 480억 배럴에 달하는 석유와 가스, 희토류 등 광물자원이 많을 뿐만 아니라 아름다운 자연경관이 펼쳐지고 있어 한번 도전해 보고 싶은 곳이기는 하지만, 추위와 얼음 등 자연적 장애가 심해 아직 인간의 손이 닿지 않은 곳이 많다.
이누이트족이 사는 세계유산 지역
‘푸른 땅(Green Land)’을 의미하는 그린란드에는 사실 푸른 땅이 별로 없다. 전체 면적의 81%가 얼음에 덮여 있고, 얼음 두께가 최대 3㎞에 달하고 있으니 초목이 자라기가 어렵다. 그러다 보니 주산업도 인근에서 잡히는 새우, 넙치, 바다표범 등을 가공 수출하는 정도에 머물고 있다. 최근 광물자원 개발도 시도되고 있긴 하지만 아직 본격적인 투자로 이어지지는 않고 있다.
그린란드의 자원탐사 현황
이 큰 땅에 주민이 고작 57,000명밖에 살고 있지 않으니 아마 인구밀도(0.14명/㎢)로는 세계 1위를 차지할 듯하다. 원주민들은 인종적으로는 에스키모계 이누이트족이다. 과거 한국인이 서양인들과 함께 그린란드를 방문하였더니 마중 나온 원주민이 생김새가 비슷한 한국인을 껴안고 얼굴을 마구 부비더란다. 지금은 원주민과 유럽계의 피가 섞인 혼혈인이 다수를 차지한다.
그린란드에 있는 일룰리사트(Illulissat) 빙하는 피요로드의 진수다. 해안선을 따라 가다보면 병목구간에서 전개되는 자연의 위대함과 아름다움을 한꺼번에 느끼게 하는 장관이 펼쳐진다. 아직은 찾는 사람이 많지 않아 신비로움을 그대로 간직하고 있으며, 유네스코가 2004년 ‘세계유산(World Heritage Site)’으로 지정하여 훼손을 방지하고 있다. 그런데 세계유산지역 중 외진 곳은 위험하고 핸드폰도 잘 터지지 않아 사고 위험이 도사리고 있으므로 방문 시에는 세심한 주의가 필요하기도 하다.
‘2011-2020 덴마크왕국의 북극전략’ 공동 발표
이러한 그린란드 지역의 빙하가 전 세계적인 기후 변화로 빠르게 녹기 시작하면서 자원개발과 북극항로 가능성이 커지고 국제사회의 관심이 높아지면서, 지난 2011년 8월 덴마크는 그린란드와 패로제도 자치정부 3자간 조율을 통해 덴마크 왕국의 북극정책을 총 집대성한 “2011-2020 덴마크왕국의 북극전략”을 공동으로 발표하기에 이르렀다. 이 북극전략은 ①평화롭고 안전한 북극 ②자립적이고 지속가능한 성장과 개발 ③북극의 민감한 기후, 환경, 자연에 대한 고려 ④국제적인 파트너와의 긴밀한 협력 ⑤북극주민들의 실질적인 이익에 우선순위를 두고 있다.
현재 덴마크는 그린란드 자치정부와 협력해 다양한 자원이 매장되어 있을 가능성이 큰 관할 대륙붕을 UN 해양법에 따라 200해리 이상으로 확장하기 위한 작업을 진행하고 있다. 또 장기적으로 동아시아와 유럽간 수송기간을 최대 40%까지 단축할 수 있을 것으로 기대되는 북극항로의 안전성 확보를 위해 국제해사기구(IMO)에서 마련하고 있는 북극 코드(Polar Code) 의무화를 지지하는 한편 ‘북극권 항공·해양 수색 및 구조협력 협정’ 이 실행될 수 있도록 주변국과 협력하고 있다.
캉겔루수아크 국제과학지원센터
그린란드는 극지연구에서 선도적 위치를 확보하기 위해서도 노력하고 있는데, 우선 그린란드 자치정부가 세계 극지방 연구원들의 방문과 연구활동을 지원하기 위해 캉겔루수아크에 국제과학지원센터를 운영하고 있고, 그린란드 서부 디스코 섬에는 극지 특유의 자연현상 관찰에 중점을 둔 덴마크 코펜하겐대학의 북극연구기지를 두고 있다.
그린란드 자치정부가 소유하고 덴마크 오후스대학에서 운영하는 자켄버그 연구기지는 기후변화·변동성 관측 프로그램을 수행하면서 그린란드 천연자원연구소, 코펜하겐대, 덴마크·그린란드지질연구소, 그린란드 지질조사공사 등과 협력하고 있다. 그린란드 서부 시스뭇의 북극기술센터는 덴마크 공대와 재생에너지 및 북극 인프라 개발 등 북극기술 연구를 진행하고 있고, 지난 2009년 수도 누크에 덴마크 과학부와 그린란드 자치정부가 설립한 학제간 기후연구센터는 그린란드 과학연구위원회, 그린란드 천연자원연구소, 그린란드대와 파트너십 하에 북극기후에 관한 기초연구 및 기후변화 영향을 연구하고 있다.
그린란드 자켄버그 연구기지
그린란드, 경제적 자립성 강화 중
그린란드 내 자원개발에서 덴마크와 그린란드간에는 미묘한 입장차이가 있어 이를 조정하기 위해 부단히 노력중이다. 예를 들어 지난 25년간 양측은 취약한 자연환경을 감안해 자원개발에 최고 수준의 보건·환경기준을 적용해 그린란드 내 여타 광물 채굴 시 우라늄이 부산물로 나오는 경우마저 일체 허용하지 않는 엄격한 우라늄 개발금지(Zero-Uranium Tolerance) 정책을 유지해왔다.
하지만 지난해 초 실시된 그린란드 총선에서 선진당(Siumut)의 하몬드 자치총리가 승리하면서 그린란드가 궁극적으로 독립하기 위해서는 지금처럼 덴마크 정부가 제공하는 보조금에만 의지할 것이 아니라 다양한 산업발전을 통해 경제의 자립성을 확보할 필요가 있다는 판단 하에 지난해 10월 우라늄 개발금지 정책을 폐기하고 광물자원 개발에 로열티 제도를 도입하는 등 광물자원 개발을 모색하고 있다.
2012년 9월 이명박 대통령의 그린란드 방문
덴마크는 북극전략에서 주요 비북극권 국가와의 협력을 중요하게 생각하고 우리의 북극이사회 옵서버 진출을 지지해왔다. 또한 지난 2012년 이명박 대통령의 그린란드 공식방문을 계기에 양측 정부기관과 회사, 연구소간에 자원개발과 지질조사, 극지과학기술협력 등 장기적인 협력관계 구축에 합의하면서 협력분야도 점차 확대되어 가고 있는 추세다.
지난해 6월 그린란드에서 한-그린란드 양측 정부, 기업, 연구기관이 모여 그린란드 자원개발분야 상호 관심사항을 논의하였으며 금년에는 한국에서 제2차 회의가 개최될 예정이다. 지난해 말 광물자원공사는 누나(Nuna) 미네랄사와 양측간 첫 번째 구체적 투자계약인 그린란드 남서부의 희토류 공동탐사계약을 체결했으며, 지질자원연구원도 덴마크·그린란드지질연구소와 공동으로 그린란드 내 지질조사 작업을 진행하고 있다.
우리 국토부는 북극지역 공간정보 확보를 위해 한-덴마크-그린란드 3자간 협력을 추진하고 있으며, 금년 3월 그린란드에서 덴마크 지오데이터(GeoData), 그린란드 지질조사공사가 참여한 세미나를 통해 공동연구 추진과제와 기술·인력교류를 위한 협력 가능성을 논의하였다.
2013년 6월 한-그린란드 자원개발 워크숍
양측 협력기반 확대로 안정적인 발전 기대
그린란드는 수산물 쿼터를 이유로 지난 1985년 유럽공동체(EC)를 탈퇴한 이후 한유럽연합(EU)간에 체결된 FTA의 혜택을 전혀 받지 못하는 상황이다. 이에 따라 그린란드는 장기적으로 수산물 수출 등 양측간 무역을 확대할 수 있는 제도적 뒷받침을 희망하고 있으며, 원주민의 복지와 전통문화 측면을 감안해 사냥의 부산물로 생기는 바다표범 가죽(seal skin)의 수출 가능성도 희망하고 있다.
이러한 맥락에서 지난 2012년 클라이스트 그린란드 자치총리가 한국을 방문했을 때 우리나라에서 바다표범 가죽제품 전시회가 개최되기도 하였다. 거기에 더해 그린란드 영화제와 사진전 개최, 언론인 초청 등 인적·문화적 교류를 통해 양측의 협력기반을 확대해 나감으로써 더욱 안정적인 발전을 기대할 수 있을 것이다.
2012년 12월 한국에서 개최된 그린란드 바다표범 가죽(Seal Skin) 제품 전시회
물론 혹독한 기후 같은 자연 장애를 극복해야만 하지만 그에 상응하는 기회도 부여하고 있다. 그간 우리는 북극권 개발은 개발과 환경의 균형, 현대화와 전통의 조화 속에 지속가능한 개발을 전제로 하는 중장기적인 접근이 필요함을 강조해 왔다. 과거 우리는 중동과 아프리카에 진출하면서 여러 난관을 극복한 저력이 있다. 우리 젊은 세대가 그린란드와 북극지역에 대한 현명한 개발을 통해 우리 경제와 덴마크 경제를 발전시키고 그린란드 주민의 생활을 개선하는 한편 세계 경제에 이바지할 수 있기를 기대해본다.
(글 : 마영삼 주 덴마크 대사관 대사)
[출처 : 한국극지연구진흥회,국제협력,극지관련기구,세계연구현황,덴마크]