한국 해양과학의 미래, 해양과학기지

여러 센서가 해양의 데이터를 수집해  
데이터의 수집과 함께 처리·분석도 필요해

해양 연구에 있어 해양과학기지는 어떤 역할을 하는가.
해양과학기지는 우리나라의 관할 수역에 위치해 해양기상과 수상 및 수중 해양환경을 지속적으로 관찰하는 거점 역할을 한다. 해양과학기지는 우리 바다에 관한 이해도를 높이기 위한 귀중한 해양관측 데이터를 수집한다는 점에서 중요하다.

그러므로 해양과학기지는 하나의 해양관측 플랫폼으로써 기지에 부착된 다양한 환경 센서를 통해 데이터를 수집하고 이를 실시간으로 전송하는 방식으로 활용되고 있다. 기지에서 수집하는 데이터는 크게 수상과 수중의 정보로 나눌 수 있다. 해수면 위로 올라와 있는 부분에는 기온, 풍향 등 해양기상 데이터를 수집하는 센서가 위치한다. 그리고 수중에 부착된 센서로부터는 해수의 수온, 염분 등 해양 데이터를 수집할 수 있다. 더불어 기지에 연구원들이 체류하며 해상실험을 수행하거나 연구조사선으로 기지 주변의 해양환경을 탐사할 때 체류하는 탐사 거점으로도 활용하고 있다.

현재 우리나라 해양과학기지는 어느 수준까지 발전했는가.
우리나라는 △이어도 해양과학기지(이하 이어도) △신안 가거초 해양과학기지(이하 가거초) △옹진 소청초 해양과학기지(이하 소청초) 총 3개의 해양과학기지를 운영 중이다. 이러한 3대 해양과학기지는 1994년 해양과학기지 구축 계획의 수립으로 시작해 오늘날 국립해양조사원, 한국해양과학기술원 등 관련 기관의 주관하에 다양한 연구 성과를 내고 있다. 가장 먼저 구축된 최초의 무인 해양과학기지인 이어도는 우리나라에 접근하는 태풍의 60%가 지나는 길목에 위치하고 있다. 태풍이 한반도에 상륙하기 8~12시간 전에 해당 거점을 먼저 통과해 태풍의 경로와 강도 예보의 정확도를 향상할 수 있을 뿐만 아니라 재해 피해를 경감하는 기초 데이터를 제공받을 수 있다. 황해 남부에 위치한 가거초와 황해 중부에 위치한 소청초는 해양기상 정보와 더불어 한반도에 영향을 미치는 황사, 미세먼지 등 각종 대기조성물질을 수집하기도 한다. 또한 해상 교통안전을 위한 다양한 데이터도 제공한다. 

2018년에는 우리나라의 3대 과학기지가 대양관측망 네트워크에 등록됐다. 대양관측망 네트워크는 국제연합 산하의 국제 연구그룹으로 전 세계 바다의 핵심 지점에서 수집되는 데이터를 등록해 국제적으로 공유하고 있다. 이러한 대양관측망 네트워크에 등록된 것은 우리나라 해양과학기지의 해양관측 역량이 국제적으로 입증된 것이라고 볼 수 있다. 더불어 해양관측 데이터의 국제적 공유는 인류가 직면한 각종 지구환경 문제에 대응하는 데 기여한다. 바다는 오대양과 동해, 동중국해 등 대륙 주변의 연해로 구성된다. 이들은 모두 연결돼있어 각국 영해나 배타적 경제수역 내에서 수집되는 데이터만으로는 전체 바다의 순환과 다양한 해양 과정을 이해할 수 없다. 따라서 전 세계 곳곳의 바다에서 시시각각 변하는 해양환경 데이터를 국제적으로 공유하는 것은 해양과학적 발전을 위해 중요하다.

앞으로 해양과학기지가 해결해야 할 과제는 무엇인가.  
비록 무인 해양관측기술이 비약적으로 발달했지만 아직 남은 과제도 존재한다. 해양관측 플랫폼에 부착한 센서로 수집한 데이터를 해양과학 연구에 활용하기 위해서는 데이터 보정을 통해 신뢰성 높은 데이터로 가공하는 데이터 처리 및 분석이 필수적이다. 따라서 연구조사선과 같이 전통적이고 높은 신뢰성이 검증된 방법으로 데이터를 수집해 무인해양관측으로 측정된 데이터와 비교분석 및 검증하는 노력이 병행돼야 한다. 육상의 평균 해발고도에 비해 바다의 수심이 몇 배나 더 깊을 정도로 바다는 광활하다. 그 안에 담긴 거대한 부피의 바닷물은 역동적으로 변화하고 있으며 시공간적으로 제한되는 관측 데이터만으로는 해양환경을 완벽히 이해하고 미래 환경을 예측할 수 없다. 따라서 해양관측과 함께 수치 모형 연구를 병행해야 해양 현상을 깊게 이해하고 예측할 수 있다.