400℃ 끓는 남극해저 1300m서 대규모 구리·아연 분포 확인

극지연구소 연구팀이 무인잠수정을 이용해 400℃로 끓는 남극 해저 열수 1300m 지점에서 구리와 아연 등 광석이 대규모로 분포해 있는 것을 확인했다.

연구는 박숭현 책임연구원(UST 극지과학 전공 교수) 연구팀이 진행했다. 이들은 지난해에 이어 최근 2차 탐색을 수행했다.

박숭현 책임연구원은 "우연히 탐색 위치를 찾게 된 것"이라며 "지난 1차 탐색에서 채취한 광석 시료는 올해 말 분석 결과가 나올 것이고, 이번 2차 탐색 결과물은 내년 말까지 분석한다"고 말했다.

박 책임은 또 "대규모 광석 발견과 관련 남극은 개발이 허용되지 않기 때문에 당장 뭘 할 수 있는 것은 아니다"며 "다만, 미래를 위해 대비하는 차원에서 의미가 있다"고 설명했다.

남극해저서 시료 채취를 진행한 연구진. 뒷줄 맨 오른쪽부터 시계방향으로 서우석 UST 통합과정생, 이정무 보다TV 촬영감독, 이정모 펭귄각종과학관장, 최학겸 극지연 선임연구원, 김보근 UST 통합과정생, 박숭현 극지연 책임연구원(UST 교수), 정윤수 보다TV PD, 원종필 UST 박사과정생.(사진=UST)

2차 탐색이 이루어진 위치는 1차 때와 마찬가지로 남극권 중앙해령이다. 이곳에서 연구팀은 바닷물이 마그마와 반응하며 끓어오르는 현상을 세계 최초로 직접 관찰하고 관련 시료 확보와 함께 광석 분포를 확인했다.

중앙해령은 맨틀에서 녹아 나온 마그마가 분출, 해양 지각이 형성되는 거대 산맥을 말한다. 이 과정에서 마그마와 반응한 바닷물이 끓어오르며 솟아 오르는데, 이를 열수 시스템이라고 부른다.

열수가 분출하는 심해 생태계에는 독특한 미지 생명체들이 존재해 학술적 가치가 높다. 바닷물 분출 즉시 냉각·침전되면서 구리, 아연 등의 금속이 농축된 열수광석도 형성한다.

연구팀은 지난해 11월, 쇄빙연구선 아라온호를 타고 남극 장보고기지로부터 약 1,200km 떨어진 해역에서 ‘날개’ 지형에 대한 무인잠수정 탐사를 진행했다. ‘날개’는 수심 1,300m 해저산으로, 비상을 준비하는 모습과 닮아 연구팀이 직접 이름붙인 곳이다.

연구팀은 지난해 1월 탐사 때, '날개'에서 해저면을 훑어 시료를 채취하는 장비인 드렛지를 활용해 경제적 가치가 높은 열수광석을 확보한 바 있다. 이번 탐사에서는 무인잠수정을 투입해 당시 채집된 광석과 유사한 형태의 광석들이 해저면에 대규모 분포해 있음을 직접 확인했다.

또한, 연구팀은 무인잠수정의 정밀한 로봇 팔과 시료 흡입 장치를 사용해 자포동물, 해면동물, 극피동물 등 심해 생물 12개체를 채집했다. 연구팀은 확보된 시료를 바탕으로 신종 여부와 남극 심해 열수 생태계의 메커니즘을 내년까지 규명할 계획이다.

탐사에 사용된 ‘아리아리호’는 극지연구소가 국내 무인잠수정 개발사인 레드원테크놀러지와 공동 개발한 첨단 장비다. 수심 최대 6,000m 지 잠수해 실시간 모니터링과 시료 채취, 해저 측량을 동시에 수행할 수 있다.