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세계 각국이 참여한 2007-2008 IPY에서 얻어진 수많은 과학적 성과들은 지구시스템에서의 남극의 중요성과 현재 인류가 확보한
기후 변화에 대한 지식의 한계를 극복하기 위하여 IPY 이후(post IPY)의 지속적인 기후변화 연구의 필요성을 강조하고 있다.
이에 우리나라는 이러한 국제 사회의 이슈에 부응하고 전 인류의 공익에 기여하고자 남극에서의 기후변화 연구를 중점적으로
수행하도록 남극 과학프로그램을 구성하였다.

장보고기지가 위치한 로스해 테라노바만의 경우 우리나라가 계획한 지구시스템에서의 남극 역할 규명과 남극 태평양권
기후변화 연구를 위한 이상적인 연구 기반을 제공할 것으로 기대된다.
한편 로스해는 심층수 형성과 전 지구 기후변화의 결과 가장 빠르게 염분농도가 낮아지는 해역으로 기후변화 연구에 중요한
연구 지점의 하나이다.

상주기지로 계획된 장보고기지의 활용을 통한 연구프로그램 운영은 이 지역의 급속한 기후 변화를 이해하는 데 크게 기여할 것이다.
또한 로스해에서 기지를 운영하고 있는 국가들과 기지를 포함한 연구 기반을 공동 활용하여 다국적이며 다학제적인 연구수행이
가능해질 것으로 기대되며, 특히 마리오주켈리(Mario Zucchelli) 하계 연구 기지를 운영하고 있는 이탈리아 및 Gondwana
하계 Camp를 운영하는 독일과 기지 지원과 운영의 긴밀한 공조체제 구축이 가능하여 각국의 남극활동에 있어서 안전성과
효율성이 증가될 것으로 기대한다.

기상 및 대기화확: WMO/GAM 지구급 관측소 구축 및 운영

지구 기후변화 과정의 이해와 예측을 위해서는 대기 복사 강제력(radiative forcing)에 중요한 역할을 하는 대기구성물질 (atmospheric composition)에 대한 다양한 지역에서의 지속적인 감시가 중요하다. 하지만 남극은 접근성 및 가혹한 환경으로 인해 넓은 면적에 비해 GAW 관측소가 상대적으로 적은 지역이다.
특히, GAW 지구급 관측소는 남극의 대서양권에 위치한 독일의 Neumayer III 기지와 남극점에 위치한 미국의 Amundsen-Scott 기지가 유일하다.
장보고기지에는 WMO/GAW 지구급 관측소가 운영될 예정이며, 이는 남극 대륙에 남극점(미국의 Amundsen-Scott 기지)을 중심으로 남극의 대서양권(독일의 Neumayer III 기지)와 태평양권 양쪽에서 대기구성물질에 대한 종합적인 감시망이 구축됨으로써 남극 대륙 규모의 대기구성물질 감시와 그에 따른 남극과 남반구 중위도 지역간의 교환 작용에 대하여 보다 나은 이해를 하는 데 기여를 할 것으로 기대된다.
또한 로스해 지역은 남극과 남반구 중위도 지역과의 질량, 열 및 운동량 교환에 매우 중요하기 때문에 이 지역에서의 GAW 지구급 관측소의 운영은 지구 기후시스템 이해에 크게 기여할 수 있다.

빙하학 및 눈 화학: 남극 고기후, 고환경 복원

장보고기지를 거점으로 동남극 북빅토리아랜드의 빙하와 주상 눈시료를 이용한 다양한 프록시 분석을 통해 수십만년의 기후변화
복원과 최근 수십년 동안의 기록을 복원하여 이 지역의 기후 변화를 더 충실하게 이해할 수 있을 것으로 기대한다.
또한 장보고과학기지와 쇄빙연구선 아라온호를 활용하여 상대적으로 기후변화의 연구가 활발히 이루어지지 못한 서남극 해안지대의
눈층과 빙하를 대상으로 한 연구를 수행할 수 있어 서남극 기후 및 환경변화 복원에 크게 기여할 것으로 기대된다.
향후 장보고기지는 EPICA와 빅토리아랜드에서 계획된 새로운 시추 프로그램을 지원할 수 있다.
또한 우리나라 연구팀이 이와 같은 국제적인 시추 프로그램에 지속적인 참여가 가능하여 남극 기후변화 복원을 위한 각국의 노력에 기여할 것으로 기대된다.

고기후와 및 지질연대학: 로스해 고기후 연구

장보고 과학기지를 근거로 로스 빙붕 및 테라노바만 주변부와 심해 지역의 주요 퇴적 작용과 해양 퇴적물에 나타난 기록에서 과거
해양 환경(해수면, 해양 순환, 심층수 형성 등)의 변화를 규명하여 제4기의 지구적 규모의 과거 해양 및 기후 변화연구를 수행하고자 한다.
홀로세 동안 남극지역 육상 빙하의 거동을 복원하는 것은 기후변화에 따른 해수면 변화를 이해하는데 중요하며,
특히 전지구적 규모의 해수면 변동에 남극 빙하가 미치는 영향의 정도 규명과 급속히 진행되는 지구온난화에 의한 향후 해수면 변동의 경향 예측에 중요한 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

지체구조 및 지구물리 연구

극지역은 문명권과의 지리적 이격과 매우 혹독한 환경으로 인하여 남극 대륙의 지각운동, 지진발생도, 그리고 빙붕의 진화에 관한
지식이 극히 제한적이다. 빙상과 빙하의 안정도 변화는 주변 환경 즉 수권, 빙권 및 지각권 등에 급격한 변화를 가져와 예상치 못한 지각활동을 유발하여 더 큰 변화를 가져올 수 있으므로 빙상의 안정도와 남극 대륙의 진화 예측을 위해 지체구조 및 지자기 변화
모니터링 연구가 필요하다. 장보고기지 건설예정지 인근에는 Aviator 빙하, Campbell 빙하, Priestley 빙하, Nansen 빙상,
Drygalski 빙설 등과 같은 다양한 종류의 빙권 요소들이 잘 발달하고 있다.
한편 건설지 북쪽 약 30km 거리에 위치한 멜버른산(Mt. Melbourne)은 남극에 있는 몇 개 안되는 노출된 활화산 중 하나이다.
멜번산의 위치와 화산활동은 로스해의 단층활동 및 남극 종단산맥의 융기와 관련이 있다.
그러나 이 지역에서의 독특한 지진활동과 물리적 구조에 대한 연구는 아직까지 완전하지 못하므로, 멜번산의 화산활동으로 인해
발생하는 미세지진활동을 지진계, 음향계, 촬영장치, GPS 시스템 등의 장비를 이용하여 관측하고자 한다.
남극 대륙의 넓은 지역을 단일 국가만의 관측망을 이용하여 연구하기는 현실적으로 불가능하기 때문에 현재 남극 대륙에서 운용되고
있는 국제 지구물리관측망(The Polar Earth Observing Network, POLENET)과 연계된 국제 공동연구가 필요하다.

극지 고층대기의 동역학적 특성 연구

장보고과학기지가 위치한 테라노바만의 지자기 위도는 77˚ S로서 극관(polar cap)내부에 위치하여 극지 고층대기 연구수행에
적합한 관측자료 확보가 가능할 것으로 기대된다.
특히 극관내부에서의 동역학적 특성연구를 위해서는 이온권-열권 바람의 동시관측이 필수적인데, 현재까지 테라노바베이의 주변
기지에서 이러한 관측이 수행된 적이 없는 것으로 알려져 있다.
장보고기지에서의 이온권 관측을 위해 테라노바만 주변기지에서 이미 운영 중인 Ionosonde의 관측자료와 차별성을 갖는
Dynasonde 안테나 설계 및 고유의 관측자료인 Ionogram 분석 소프트웨어 개발을 미국과 함께 추진 중에 있으며,
뉴질랜드 Scott 기지 고층대기 관측팀과 관측자료 공동활용하여 연구가 진행될 예정이다.

해양학: 로스해 상기 모니터링 연구

로스해의 대륙붕은 독특한 생육환경으로 대표된다.
이 지역의 먹이망은 계절적으로 형성되는 수많은 개수역(polynya)와 광범위한 빙붕으로 인해 남빙양의 다른 지역과는 상당히 다른
양상을 띤다. 로스해는 웨델해와 함께 남극의 심층수 형성 지역의 하나이다.
로스해는 심층수 형성과 전 지구 기후변화의 결과로 가장 빠르게 염분농도가 낮아지고 있다.
로스해 지역에서 남극 해빙의 확장이 10% 증가한 반면, 남극 반도의 서쪽에서의 지역적인 해빙의 감소는 광범위한 영향을 미친다.
따라서 이 지역의 염분 농도와 관련된 해양 및 대기의 주요 매개변수의 구분과 심층수 형성 속도의 변화를 모니터링하는 것은 매우
중요하다. 또한 해빙 확장의 관측과 물리적 과정의 규명은 동시에 다루어져야할 중요한 주제이다.
우리나라의 연구자들은 이 지역에서의 장기 해양관측 자료를 확보하여 타 지역과의 비교를 통해 경향을 분석하고 나아가 미래의
변화를 예측할 것이다.

육상 - 해양 생태계 생물 다양성 및 장기모니터링 연구

테라노바만 인근 육상생태계를 구성하고 있는 식물, 지의류, 조류(藻類), 무척추동물, 균류, 세균 및 고세균에 대하여 생물다양성
조사를 수행하고 해안으로부터의 거리, 고도, 세부기후특성, 지화학적 특성 등의 물리화학적 환경특성과 생물다양성 간의 상호관계를
연구하여 환경 구배에 따른 생태계의 변화를 연구하고자 한다.
또한 장보고기지와 쇄빙연구선 아라온을 기반으로하여 인근지역 해양 생태계에 대한 장기 모니터링 연구를 수행하고자 한다.
이러한 지역 특성별 생물다양성 자료는 보존가치가 있는 지역을 선정하기 위한 기초자료 활용될 것이다.
또한 이 지역에서의 생태계 장기 모니터링 연구는 향후 기지활동 및 남극 지역의 기후변화에 의해서 발생할 수 있는 생태계 및
생물반응 연구의 기초자료로 활용될 수 있으며 남극 생태계에 대한 이해의 폭을 넓히는 데 기여할 것으로 예상된다.

남극운석탐사(KOREAMET)

46억년 전 지구탄생의 비밀을 간직한 채 지구로 떨어지는 운석은 남극 빙원 위에서 가장 많이 발견된다.
남극의 운석은 빙상내부의 낮은 온도에서 보존되어있다가 빙상의 흐름에 따라 이동하여 산맥과 부딪히는 지역에서 가장 많이
발견된다. 장보고기지가 건설될 북빅토리아랜드는 운석이 발견될 수 있는 이상적인 지형을 형성하고 있다.
우리나라의 운석연구팀은 이탈리아의 연구팀과 협력하여 북빅토리아랜드로 운석탐사 지역을 확장할 계획이다.

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