'지구온난화의 시한폭탄'인 북극해 영구동토층의 녹는 속도를 과학적으로 계산해낼 수 있는 속도모델이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

극지연구소, 탄성파 특성 이용
심도별 계산 수직적 변화 해석

극지연구소는 북극해의 영구동토층이 어느 깊이까지 존재하는지 확인할 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 영구동토층은 대기보다 두 배 가까이 많은 탄소를 붙잡고 있는 ‘냉동 보관소’이지만, 최근 지구온난화의 영향으로 빠르게 녹으면서 이산화탄소와 메탄가스를 대량 방출하고 있는 것으로 알려져 있다. 공기 중으로 흘러나온 이들은 다시 지구온난화를 부추긴다. 특히 북극해 대륙붕의 영구동토층에서 메탄 분출 현상이 자주 목격되는데, 상대적으로 따뜻한 바닷물로 덮여 있어서 육지보다 영구동토층이 잘 녹기 때문이다. 북극해 대륙붕에는 과거 빙하기 시대에 형성된 영구동토층이 넓게 분포하고 있다.

극지연구소 진영근 박사 연구팀은 2014년 캐나다 배타적 경제수역(EEZ)에 위치한 북극 보퍼트해 대륙붕에서 탄성파 탐사를 실시하고, 세계 최초로 영구동토층의 속도모델을 구현해냈다. 탄성파가 얼음에서 퇴적층보다 빠르게 전파되는 특성을 이용한 것이다. 연구팀이 개발한 속도모델은 심도별 속도값을 계산해낸 것으로, 이를 활용하면 상하부 경계, 얼음 포함량 등 영구동토층의 수직적인 변화를 해석할 수 있다.

실제로 연구팀이 탐사지역에 속도모델을 적용한 결과 영구동토층은 100~650m 깊이에 주로 분포했는데, 영구동토층 상부의 경계만 확인 가능했던 이전 탐사로는 알 수 없는 정보이다.

탄성파 탐사는 지표면이나 수면에 충격을 줘 파동을 발생시킨 다음, 지층의 경계 등과 만나 굴절·반사돼서 돌아온 신호를 수집해 하부의 구조를 간접적으로 알아내는 방법이다. 송현수 기자