이 홍 금 극지연구소 소장

국내기술로 건조된 쇄빙선 ‘아라온’호가 12월 17일 처녀항해에 나선다. 아라온은 앞으로 극지연구의 첨병역을 맡게 된다. 이홍금 극지연구소 소장은 60개 최첨단 장비를 갖춘 ‘아라온’이 세계최고 수준의 쇄빙연구선으로서, 북극해 등 대한민국 주도의 극지연구 수행은 물론 국제협력 강화에도 일조할 것이라고 자랑한다.

지구 온난화로 북극해 항로시대가 성큼성큼 다가오고 있는 가운데 해운물류업계의 북극해항로에 대한 관심이 태동하고 있다. 항로개척에는 아직 선결과제들이 산재해 있는 상태이지만 북극해 인접국가들과 선진국에 의해 진행되고 있는 관련탐사와 연구는 장차 북극해를 둘러싼 경제적인 입지를 다지는데 교두보 역할을 할 것이다.

우리나라도 다산과학기지를 설치하고 북극해 탐사에 발을 들여놓은 지 7년이 되었다. 그러나 그간 극지연구에 핵심인프라인 쇄빙선을 보유하지 못해 제대로 된 연구에 큰 진전을 보지 못했었다. 이를 해소하기 위해 국내 기술로 만들어진 쇄빙선연구선 ‘아라온’호의 취항은 앞으로 북극을 비롯한 우리나라의 극지연구에 활력을 불어넣는 한편 국제협력을 강화하는 전기를 마련할 것이라는 기대를 모으고 있다.   

60여종의 최첨단 장비를 갖춘 ‘아라온’호는 이미 연구선으로써 국제협력의 러브콜을 받고 있다. ‘아라온’호는 단순 보급 목적의 쇄빙선을 보유한 국가들과 연구분야의 협력을 통해 국제협력을 강화하고 국제적인 위상제고도 이룰 수 있을 것으로 예상된다.

‘아라온’의 건조와 운항은 한국해양연구원 부설 극지연구소가 주도하고 있다. 1987년 남극기지 건설사업과 함께 극지연구실로 시작한 극지연구소(이하 연구소)는 2004년 4월, 부설이라는 수식은 달았지만, 독립된 연구소로 조직을 꾸리고 대한민국 극지연구의 선봉역을 담당해왔다. 당시 27명으로 단출하게 출발한 연구소는 현재 100여명의 조직원이 활약하는 극지 기초과학과 환경연구의 핵심 연구기관으로 성장해왔다. 별도의 연구소로 출범한지 5년동안 극지연구소의 할 일은 점차 늘어났고 중요성을 더했다. 특히 북극해의 변화가 지구 기후의 변화와 밀접한 관계를 가지고 있고, 지구 온난화의 척도로 부각하면서 연구소의 역할은 더욱 커지고 있다.

극지연구소는 쇄빙연구선 ‘아라온’의 건조와 취항, 북극해의 변화를 전달하는 매체들의 영상과 뉴스에 의해 최근 일반인에게도 널리 알려지기 시작했다. 이 연구소의 살림과 연구방향을 진두지휘하고 이홍금 소장을 만나기 위해 11월 18일 인천시 송도 극지연구소를 찾았다. 

1991년 이래 한국해양연구원에서 극지연구 활동을 벌여온 이홍금 소장은 서울대 미생물학과를 졸업한 이후 동대학원과 독일 브라운슈바이크공과대학에서 미생물학을 연구해온 석학. 2005년 극지연구소의 극지바이오센터장을 맡아 극지의 미생물 연구에 몰두해 온 그녀는 2년여전인 2007년 5월 소장에 취임, 연구소의 내실 다지기와 외연 강화의 중심에 서있다.

이홍금 소장에게 ‘아라온’ 취항의 의미와 역할, 북극해 관련사업 내용, 북극해의 변화와 관련연구 현황및 계획, 국제동향 등을 들었다. 연구소의 향후 운영방향에 대해 그녀는 “극지에 대한 기초연구는 물론 국제사회와의 교류와 협력을 통해 한국의 국제적인 위상을 높이고 관련 정보를 국내에 전달하는 역할을 담당하겠다”며 한국을 극지연구와 활용의 중심에 서게 하고픈 포부를 밝혔다.

‘아라온’호의 건조와 취항을 축하한다. '아라온‘호의 건조 의미와 향후 역할에 대해
“‘아라온’호의 탄생은 대한민국 최초의 쇄빙연구선이라는 점과 순수 국내 기술로 만들었다는 점에서 의미가 크다. 특히 우리나라는 그간 다른 나라의 쇄빙선을 빌려 막대한 사용료를 지불하며 극지연구를 수행해와 연구에 많은 제약이 있었다. 이번 최첨단 연구장비를 갖춘 아라온을 통해 남극과 북극의 결빙해역에서 ‘독자적인’ 연구를 수행하는 한편, 남·북극 기지에 대한 보급, 남극 대륙기지 건설지원이 가능하게 되었다. 극지연구와 기지 보급 등을 한국이 ‘자력으로 자유롭게’ 수행할 수 있게 됐음을 뜻한다. 뿐만 아니라 국내 조선소에서 쇄빙선을 건조함으로써 세계 최대 조선국인 한국의 고부가가치선 건조에 관한 선진성을 표상하기도 한다.

우리나라가 극지에 진출한 지 20년 만에 쇄빙선을 보유하게 된 뜻깊은 일이다. 그간 남극 기지를 운영하면서도 쇄빙선을 보유하지 못했던 나라는 한국과 폴란드 뿐이었다. 그동안 쇄빙선을 보유하고 있지 못해 극지연구 관련 국제사회에서 주도권을 갖지 못했었다. 타국에 비해 늦게 쇄빙선을 건조했지만 앞으로 ‘아라온’호가 극지연구에 있어 우리니라의 국제적인 위상을 제고하는데 일조할 것으로 기대한다. 극지기지에 대한 보급도 과거 외국선박의 스케줄에 맞춰야 했는데, 앞으로는 자체 스케줄로 원활하게 이루어질 것으로 본다. ”

‘아라온’호와 일반 선박의 차이와 타국 쇄빙선과의 차이는
“아라온의 뱃머리는 특수 철강재(4cm두께)로 만들어져 일반선박에 비해 2배 이상 두껍다. 1m 두께의 얼음을 3노트(시속 5.6km)로 연속 쇄빙할 수 있다. 특히 두꺼운 빙판을 선체의 무게로 깨뜨릴 수 있도록 ‘무게중심점 이동’이 가능하게 설계됐다. 발라스트 워터가 前後左右로 무게중심을 자유롭게 옮길 수 있도록 해 얼음을 밀고 누르며 쇄빙하게 된다. 극한의 추위를 견딜 수 있게 갑판전체에 열선이 깔려 있어 영하 40도에도 끄덕없다. 선체가 얼음 덩어리에 갇힐 경우에는 좌우로 쇄빙할 수 있도록 뱃머리에 추진기가 장착되어 있다.

다른 나라의 쇄빙선은 대부분 얼음 깨는 기능만 갖춰 주로 상업적 군사적 목적으로 활용하고 있다. 그러나 아라온은 쇄빙은 물론 연구지원을 수행하도록 설계되었다. 따라서 타국의 쇄빙선에 비해 아라온은 음파를 이용해 해저형상을 3차원으로 재생할 수 있는 ‘다중빔 해저지형 탐지기’를 비롯한 60여종의 첨단장비를 갖추고 있어 2009년 11월 현재 연구능력은 세계 최고의 수준이라 할 수 있다. ”

극지연구소의 연혁과 사업내용, 특히 북극해 관련 사업에 대해
“우리나라의 극지연구는 1987년 남극기지 건설사업과 함께 시작됐으며, 해양연구소 ‘극지연구실’을 출발점으로 해 오늘날 한국해양연구원 부설 극지연구소로 발전하게 되었다. 그간 장족의 발전을 거듭해오면서 남극 ‘세종과학기지’와 북극 ‘다산과학기지’를 보유한 국제적인 극지연구기관으로 자리매김하게 됐다.

극지연구소는 극지 지역의 대기와 고층대기, 지질, 지구물리, 해양학적 환경특성 규명, 기초생산력, 동식물상에 대한 조사와 생물자원 연구 등을 수행하고 있다. 특히 최근 급격한 기후변화와 함께 북극해 얼음이 감소하면서 북극에 대한 국제적인 관심이 증대되고 있다. 극지연구소에서도 이러한 북극의 환경변화 연구에 포커스를 맞추어 연구사업을 수행하고 있다. ‘북극해 해양조사·연구’사업을 통해 북극환경 변화에 의한 북극해 해빙-해양-대기 간의 상호교류에 미치는 영향을 파악, 향후 북극해 해양 생태계가 이러한 변화에 어떻게 대응해갈 것인가를 연구하고 있다. 부설 연구소로 5년전에 설립당시엔 27명의 조직원으로 시작했다. 지금은 100여명의 인력이 종사하는 국제적인 연구기관으로 성장해나가고 있다.

쇄빙선 ‘아라온’호는 국내 연구인력은 물론 국제사회와 협력해 공동연구에도 활용하게 될 것이다. 국내에서 20개팀과 공동연구를 진행 중이며, 북극연구관련 국제기구인 IASC
(북극과학위원회), NYSMAC(니알슨과학연구관리위원회), PAG(태평양북극연구회), AOSB(북극해양과학위원회), FARO(북극연구운영자포럼) 등과 협력체계를 강화해나갈 계획이다. ”
 
북극해에 매장되어 있는 자원과 그 개발과 수송에 대한 관심이 높다. 북극해의 자원과 규모는
“컨설팅 전문업체인 우드맥킨지와 미국지질연구소(USGS)에 따르면, 전세계 원유및 가스 매장량의 25% 정도가 북극해에 묻혀있는 것으로 알려져 있다. 러시아가 영유권을 주장하는 로모노소프 해령 인근에만도 1,000억톤에 이르는 석유와 가스가 매장돼 있는 것으로 추정된다. 이렇게 현재 북극해에 확인된 매장량만 2,330억 배럴에 달한다. 그밖에 금, 은, 동, 철, 아연, 주석, 니켈 등의 광물자원도 다량 매장돼 있는 것으로 알려져 있다. 최근 북극해 해빙의 급감으로 접근이 용이하고 탐사기술도 고도화되어 북극해의 석유와 가스 매장량 수치는 더욱 늘어날 것으로 보인다.”

북극해의 자원개발에는 국제사회에서 먼저 해결해야할 문제들이 많다. 자원개발이 본격화될 경우, 북극해 변화를 기회로 활용할 여지와 대비책은

만약 EEZ와 대륙붕 영유권을 국제사회가 인정한다 하더라도 북극해에는 여전히 공해와 인류공동의 유산인 심해저가 존재한다. 따라서 각국의 동향과 법제에 대한 연구는 물론, 공해를 대상으로 한 우리의 연구활동을 사전에 준비해야 한다. 또한 북극항로 상설화에 대비해 우리 정부와 관련업계에서 현재 관련동향과 전망에 촉각을 곤두세우고 준비하고 있는 것으로 안다. 우리는 북극항로와 관련한 해빙의 변화 연구부터 북극항로가 상설화될 경우 항로주변 환경오염과 환경변화 등의 연구를 북극권 국가들과 손잡고 수행할 계획이다. 이같은 연구활동으로 한국이 북극항로에 진출하는 선구자 역할을 하게 할 것으로 믿는다.

또한 북극해를 관장하는 정부간 포럼인 북극이사회(Article Coucil)에 우리나라가 지난해 ‘잠정 옵저버’ 지위를 확보해 현재 외교통상부및 우리 연구소의 전문가들이 관련회의에 참가하며 북극권 동향 파악과 관련국가들과의 협력방안을 모색 중이다. 향후 정식 옵저버가 되도록 우리 연구소가 정부활동을 뒷받침하고 북극이사회가 주관하는 북극 연구활동에 참여하는 등 북극권의 국제협력과 유대관계를 강화해나갈 계획이다.”

현재 북극해 관련연구를 수행하는 국가현황과 연구내용은
“프랑스와 덴마크, 독일, 이태리, 핀란드, 스웨덴, 영국, 러시아, 노르웨이, 폴란드, 네덜란드, 미국, 캐나다, 한국 등 14개국 정도가 북극해 관련 연구를 수행하고 있다. 극지는 환경변화 연구의 최적지로 선진국을 중심으로 기후환경변화 연구가 수행되고 있으며, 쇄빙연구선과 대륙기지 등 극지연구 인프라 구축을 강화하고 있다.”

미국은 빙하시추와 대기, 해양등 다양한 분야의 북극해 연구를 수행하고 있고, 신규 쇄빙연구선 건조를 추진 중이다. 영국은 극지연구에 700여명의 전문인력이 참여하고 있으며 북극연구에도 적극적인 관심을 표명하고 있다. EU가 추진하고 있는 INFRAPOLAR 프로젝트 참여를 통해 북극연구가 활성화되고 있다. 러시아는 인공위성을 활용한 원격탐사, 쇄빙연구선 등을 활용해 북극점 탐사를 실시하는 등 기후변화 연구와 생태계, 빙하학 등의 연구를 실행하고 있다. 캐나다도 생태계와 지구물리, 지구환경변화 연구를 수행하고 있으며, 최근에는 북서항로에 대한 영유권 강화를 목적으로 북극연구를 강화하는 추세이다. 

특히 북극연구 주도를 위해 국제과학기지촌 설립과 쇄빙연구선의 건조를 추진하고 있다. 독일은 쇄빙연구선과 헬기, 비행기 등 극지연구 활동을 위한 다양한 인프라를 보유하고 있으며, 09년 현재 쇄빙연구선 POLARSTERN을 이용해 북극해역을 탐사 중이다. 또한 2014년 건조완공될 전천후 쇄빙연구선 건조를 추진하고 있다. 일본은 대기과학, 빙하학, 생물권, 지구환경 과학 분야를 연구하고 있으며, 기존 쇄빙선 ‘시라세’가 2007년 8월 은퇴하고 올해 10월 신규 쇄빙선이 투입되었다. 중국은 ‘설룡’호를 이용해 1999년과 2008년 북극해 탐사를 수행했다.”

북극해의 변화가 가져올 북극지역의 생태계 변화와 그 여파는
“현재 북극해의 많은 지역에서 생태계의 변화들이 발생하고 있다. 북극해에 서식하던 고유종들이 점차 사라지고 있고, 이전에는 발견되지 않았던 종들이 점차 북극해 고위도 지역에서도 발견되기도 한다. 일례로 서북극해 지역은 1979년 해빙관측 이후 2006년까지 해빙으로 계속 덮혀 있었지만 2007년 이후 이 지역에서 여름에 해빙이 사라졌다. 이로인해 3-4년의 다년생 해빙 안에서만 서식하던 많은 종들이 함께 사라졌다. 이러한 생태계의 영향은 아직 밝혀지지 않았지만 그 심각성은 점차 늘어날 것이다.

더불어 가장 뚜렷한 환경변화중 하나는 해빙으로 인해 거의 대부분 반사되어 오는 햇빛의 해수 중으로의 흡수이다. 이 변화는 해수표면 온도를 높이고 이렇게 증가된 해수표면 온도는 주변 해빙의 감소를 촉진시킨다. 녹아드는 해빙의 담수와 북극해로 유입되는 강물량의 증가는 북극해에서의 표층 염분을 떨어뜨리고, 그 결과 북극해 심층수를 만드는 기작과 나아가 지구전체 해양순환에 영향을 미쳐 심각한 전 지구적인 기후변화를 야기할 수 있다.”

북극해빙이 녹으면서 북극해 해저에서 메탄가스가 배출되고 있다는데
“사실 이러한 연구가 북극해에서 많이 진행되어 오지 않아 정확하게 이야기할 수는 없다. 그러나 메탄은 이산화탄소의 20배의 강력한 온실가스이며, 북극해 기온상승으로 인한 동토층의 붕괴로 이 속에 갇혀있던 많은 메탄이 빠져나올 가능성이 있다. 따라서 많은 북극 환경연구자들이 관련연구를 추진하고 있다.

극지연구소도 북극해 해양조사 과제 중의 일부로 2010년 ‘아라온’을 활용해 융빙해역 서북극해에서 이러한 메탄거동 연구수행을 계획하고 있다.”

국내외에서 연대하여 수행하고 연구내용은
“국제적으로 진행 중인 북극해 연구는 오호츠크해의 가스하이드레이트(05년-07년)와 내년까지 추진되는 사할린 해저 가스하이드레이트 탐사가 있는데, 후자가 한·러·일 3국 협력사업이다. 북극해의 특성과 대기환경 관련해 러시아와 공동으로 카라해 해양특성 조사를 수행하고 있고 2002년 북극 다산과학기지 설치를 계기로 북극해의 특성과 대기환경 연구 등을 국제공동연구사업으로 추진하고 있다. 그밖에 ASTAR 연구에 미국, 영국, 독일, 노르웨이와 함께 연구하고 있으며, 07년부터 2011년까지 국제 IPY 그린란드 빙하시추프로그램에 참여하고 있다.

국내에서도 바렌츠해, 카라해, 오호츠크해 등에서 생물다양성과 환경모니터링 연구가 실시됐고, 북극 관련 일본 홋카이도 대학과 공동으로 베링해와 척치해 일대의 생태조사를 실시했다. 미국과 공동으로 베링해 북측해역에서 기후변화 영향을 연구 실시한 바 있다.”

향후 국내외 연구계획은
“지구 온난화로 인해 북극해 지역의 잠재적 가치가 재조망되고 있다. 이에따라 북극권 국가들간의 영유권 및 북동·북서항로의 동향을 파악하고, 북극 이사회를 중심으로 재편되고 있는 북극해 관련 국제 연구체제의 변화에 발맞추어 북극이사회 분과회의에 적극 참여할 필요가 있다. 우리나라는 국제협력 활동에 기반한 북극해 관련 국제공동연구에 참여하는 등 단계적인 접근이 필요하다. 우리연구소는 극지환경에 대한 기초연구와 국제사회의 동향을 파악해 국내에 전달하는 역할을 할 것이다. 인접국이 아니기 때문에 장기적으로 환경문제와 기초연구 활동에서 국제사회에 기여함으로서 국제적인 신인도를 제고해 국제협력을 강화하는 것이 중요하고, 여기에 우리 연구소가 역할을 할 것이다.

극지 연구계는 완전 개방상태이다. 그런 만큼 과학기술과 환경, 윤리적인 측면에서 선진적인 모습과 성과를 창출해야 국제사회의 인정 속에 협력을 강화할 수 있다.”

향후 연구소 운영방향과 포부
“극지연구소를 국제적으로 활약하는 연구기관으로 자리매김하도록 이끌고 있다. ‘열린 연구소’로서 극지연구의 기초연구는 물론 국제사회와의 협력과 성과를 통해 우리나라의 국제적인 위상을 제고할 수 있도록 하겠다. 특히 장차 우리 아이들에게 멋진 해양과학자나 선원, 엔지니어가 되고 싶다는 도전적이고 진취적인 해양사상을 고취시킬 수 있는 연구소로 발전해나가는데 일조하고 싶다. 이를 위해 일반인에 연구소의 연구활동을 좀더 쉽게 설명하고 ‘극지과학체험프로그램’의 확대를 통해 홍보를 강화해나가려 한다.”

<이홍금 소장 약력>
△1955년 서울 출생 △73년 이화여고 졸업 △77년 서울대학 미생물학과 졸업 △89년 동대학원 미생물학 석사 △89년 독일 브라운슈바이크공과대학 미생물학 박사
△91년-2004년 한국해양연구소 선임*책임연구원-미생물실장및 본부장 △93년-2007년 국가과학기술위 국가 연구개발사업 평가위원 △99년-현재 유럽일반미생물학회(SGM), 유럽해양생물공학회(ESMB) 회원 △2001년-05년 과학기술부 국가지정연구실 연구책임자 △04년-08년 한국생물공학회 부회장 △05년 11월-07년 4월 극지연구소 극지바이오 센터장 △07년 5월 -현재 극지연구소장 △09년 6월-11년 12월 국제과학협의회(ICSU) 아태지역위원회 위원