수중 음파로 해수 온도 변화 측정…기후변화 예측 가능(연구)

인류의 미래가 달린 기후 변화를 예측하고, 특히 해수 온도의 변화폭을 측정할 수 있는 새로운 방법이 공개됐다.

일반적으로 온실가스에 의해 대기에 갇힌 열에너지의 90%는 바다로 흡수된다. 이로 인해 바닷물의 온도가 상승하고, 따뜻해진 바닷물이 극지방의 빙하를 녹이면서 더욱 극심한 기후 변화를 야기한다.

이 때문에 해수 온도의 변화를 측정하는 것은 기후 변화의 정도를 파악하고 이로 인한 피해를 막는 가장 기초로 꼽히지만, 수심 2000m 이상의 깊은 바닷속 온도를 측정하는 일은 쉽지 않았다. 지금까지는 무인 측정 장비인 ‘아르고’(ARGO) 등을 이용해 수온을 측정해왔지만, 일부 해저 지역은 아르고를 이용하는 것이 환경상 불가능하거나 데이터가 정확하지 않았다.

이에 미국 캘리포니아공과대학 연구진은 음파의 속도와 변화를 측정하고 이를 분석해 해수 온도의 변화를 살피는 시도를 했다.

연구진은 2005~2016년 인도양 해저에서 발생한 미진(微震) 4000여 건의 데이터를 분석했다. 그 결과 미진으로 인한 음파의 속도 변화가 기존의 장비인 아르고의 분석 결과와 상관관계가 있다는 사실을 확인했다. 구체적으로 물 분자의 진동에 의해 발생하는 수중 음파는 높은 온도에서 더욱 빠르게 흔들린다. 즉 음파 진동이 빠른 해저 구역일수록 수온이 높다는 사실을 추측할 수 있는 것.

게다가 음파는 수중에서도 매우 멀리까지 뻗어 나갈 수 있기 때문에 기존의 장비가 미치지 못하는 깊은 바다부터 먼 바다까지 보다 쉽고 빠르게 수온을 측정하고 변화를 감지할 수 있다는 장점도 있다.



이러한 방법이 처음으로 고안된 것은 1970년대 후반이었지만, 인간이 인위적으로 만든 음파가 해양 생물에게 영향을 미칠 가능성 및 비용 문제 등으로 현실화 되지 못했다. 그러나 연구진은 인위적인 음파가 아닌, 해저 지진 시 자연적으로 발생하는 음파를 해수 온도 측정에 이용하는 방식을 사용한다면, 위의 단점을 보완할 수 있을 것으로 보인다고 밝혔다.

연구진은 “우리는 전 세계 심해의 변화가 저평가 또는 과대평가 돼 있는지를 알아내기 위해 더 많은 지역과 다양한 시간대에서 이 방법을 적용해야 한다”면서 “수중 음파를 통해 축적한 데이터에는 심해의 온도 변화에 대한 중요한 정보가 포함돼 있을 것”이라고 설명했다.

이어 “이러한 방법은 현재 수온 측정 제한 수심인 2000m보다 더 깊은 바닷속 온도도 측정할 수 있어 매우 유용하다”면서 “다만 이번 결과는 인도양이라는 특정 지역과 지난 10년이라는 시간에 국한된 결과인 만큼 추가적인 연구가 이어져야 한다”고 덧붙였다.

자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다.

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr