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제목
  바이오 로그인에 따른 해양연구의 새로운 전개
이름
  sea  (Homepage) 작성일 : 2004-06-02 14:42:03  조회 : 4408 


무지에서 시작한 해양연구
해양은 생물 요람의 장이며 생물의 보고이다. 해양은 지구의 2/3 면적을 차지하고 있고, 대부분이 수천 미터깊이다. 거대한 수괴인 해양은 지구 환경이나 인류의 생활에 큰 영향을 주고 있고, 인류도 또한 오래 전부터 교통이나 어업에 있어서 해양을 이용해 왔다. 해류나 기상, 생물에 대해서 인류가 다양한 생활 속에서 오랜 기간 축적해온 지식은 풍부하다. 최근에는 과학연구에 의해 많은 것이 알려졌다. 그렇다면 우리들은 해양의 널리 알려진 분야에 대해서 얼마나 알고 있을까라고 불확실해 할 수도 있다. 해양은 3차원의 거대공간으로 해양의 많은 현상은 때때로 변화하며, 다이나믹하게 변동하고 있다. 공간 내 변화나 변동을 어떻게 알아내는가에 대해서는 아직도 큰 과제로 남아 있다.
해양연구는 해양을 어떤 방법으로 볼 것인지에 대한 효과를 세상에 어떻게 알릴 것인가가가 큰 과제이다. 수괴 속은 거의 간파할 수 없지만, 우주의 별은 "하늘에 빛나는 무수한 별들과 같다."고 말할 정도로 잘 볼 수 있다. 우주와 해양의 이러한 차이는 사람의 생각방식에도 큰 영향을 미치고 있다. 은하수는 대부분의 사람이 올려다보는 것이 가능하고, 우주에는 꿈과 로망이 그려지고 있지만, 심해에서 꿈이나 로망은 이야기되어지지 않고, 생물은 데빌이나 몬스터로 그려진다. 꿈과 로망은 미지로의 탐구를 가져오지만, 해양의 깊은 암흑의 수괴세계에서는 꿈과 로망에서 태어날만한 미지의 탐구가 적다. 이렇게 생각하면 해양 연구에 있어서도 미지의 탐구는 착실하게 이뤄지고 있는 셈이다. 심해에서 가져온 생물의 단편적인 자료 등이 미지로 가는 도입로이다.

해양을 탐사하는 기술
해양 연구는 우주 연구에 있어서 망원경에서 시작한 툴의 개발연구와 같은 양상으로 툴 개발이 큰 비중을 차지하고 있다. 특히, 해양탐구의 초기단계에서 있어서 채집툴은 연구의 귀중한 수단이다. 그러나 해양 심부를 본다거나 다이나믹한 현상을 잡아내는 단계에 있어서 새로운 툴이 필요하게 되었다. 최근 해양 탐구에 있어서 초음파에 의한 다양한 툴이 큰 역할을 하고 있다. 동시에 사람들은 해양을 직접 탐사하기 위해 스스로 바다에 잠입하는 것을 꿈꾸고 있다. 근대적 툴로서는 스쿠버잠수구가 있고, 유,무인잠수정도 있다. 이러한 것들을 통해 해양 세계는 큰 진보를 이루었다. 물론, 이런 것 외에도 각종 해양조사, 탐사선에 의한 혁신적 관측 장치, 각종 무인 부이도 포함하여 해양 조사, 연구는 점점 더 본격적인 다이나믹한 관측 시대로 진입하고 있으며, 지구환경검사로서 모니터링 관측 시대에 접어들게 되었다.

바이오 로그인 기술
그러나 해양 수괴 구석구석을 탐사하기엔 불충분하다. 특히 생물에 관해서 그것이 이동하는 사정-귀찮게도 대저의 해양 생물은 이동하고 있기 때문에-그것을 추적하는 것은 어렵다. 추적한는 것만이 아니라 이동 중에 발생하는 다양한 환경 변화나 사항을 쫓는 것은 거의 불가능하다. 우리는 이르 위해 새로운 툴이 필요하다. 이러한 목적을 위해 공부하는 것이 바이오 로그인 기술이다. 바이오 로그인은 소형 기록 장치를 동물체에 장착하고 동물의 행동이나 환경을 계측한 후, 장치를 회수 또는 전송하여 데이터를 얻는 방법이다.  이 방법은 당초 바다표범이나, 펭귄, 바다거북의 잠수행동을 연구할 목적으로 개발되었으며, 연속 잠수기록계(TDR:Time Depth Recorder)라고 불리고 있다. 이방법은 기록계를 회수할 필요가 있기 때문에 반드시 번식장으로 귀가하는 펭귄이나 바다표범을 통해 발달했다.TDR연구는 바다표범이나 펭귄이 예상을 뛰어넘어 깊이 잠수한다는 동물의 불가사의한 행동을 잇달아 발견할 수 있었다. 예를 들면 미나미죠 바다표범은 2,000m 2시간, 코테인 펭귄은 530미터, 20분간, 웨텔 바다거북 740미터 80분간 아델 펭귄 175미터 5분간 글고 파충류로써 외온성 오사거북 조차 1000미터 1시간 이상 잠수가 가능했다. 당연히 "그렇게 일부러 잠수할 필요가 있을까", "왜 폐로 호흡하는 이런 동물이 숨을 참으면서 이렇게 오랬동안 깊이 잠수할 수 있는 것일까" 등 여러 가지 의문이 많이 생길 것이다.
1990년대에 디지털화가 진행되면서 대용량화와 소형화, 멀티채널화가 진행되었다. 소형화는 동물에게 장착하여 부하와 행동 영향의 경위를 알기 위한 연구로 기술적으로 가장 중요한 과제이다. 가속도나 지자기 센서를 이용, 동물의 미세한 움직임과 자세, 3차원 위치검출, 수중에서의 먹이 사냥이나 그 과정속의 이동이나 운동 상태를 아는 것이 가능하게 되는 등 다양하고도 명확하게 알 수 있게 되었다. 이들 동물은 먹이를 얻기 위해 식물 플랑크톤이 많은 즉 먹이도 많다고 생각되는 바다의 표층을 넘어, 일부러 어둡고 차가운 갚은 중심층으로 잠수하며, 이를 위한 잠수의 방법도 독특하다. 어느 바다표범의 경우에는 운동하지 않고 떨어지듯이 잠수하고, 펭귄은 날개를 이용하지 않고 부력을 이용하여 가속하여 부상하는 등 동물들은 다양한 학습을 통해 운동에너지 절약을 한다는 것도 명확해 졌다. 바다에서 이러한 고차 포식자는 상당히 많지만, 신기하게도 포식자의 3~4할이 이런 깊은 바다를 먹이의 장으로 이용하고 있다. 무엇을 먹고 있을까, 그 먹이는 어떻게 분포하고 있을까와 같은 의문이 생길 것이다.
다음 툴은 화상 로가이다. 화상은 바로 수중 동물이나 환경을 이동하는 동물의 눈을 통해 탐사하는 것으로 어두운 수중의 모습을 볼 수 있는 눈을 처음으로갖게 된 것이다. 이런 툴에 의해 남극의 빙해에 살고 있는 바다표범의 잠수와 그 먹이 환경이 처음으로 밝혀지게 되었다. 이 바다표범은 조용한 해저부근까지 직선으로 잠수하여, 해저 부근에서 천천히 헤엄치는 빙어 등 작은 물고기를 하나씩 쪼아 먹듯이 잡아먹는다. 깊고 어두운 바다에서는 거물을 목표로 사냥하는 것은 아니다. 이를 위해 바다표범은 몇 번이고 잠수하고 잠수 하면서 먹이 장을 조금씩 이동한다.

무지에서 미지로 그리고 새로운 해양으로
바이오 로그인 기술은 디지털 기술의 큰 은혜를 입어 새롭게 발전의 시기를 맞이하게 되었다. 연직적으로 깊게, 수평적을 대회유하는 동물은 이동체로서 해양 관측 플랫폼이며, 동시에 동물 자신이 어느 한 종의 해양 센서이기도 하다. 동물은 해양의 미세한 변화나 환경의 정보를 얻어 생존을 위해 그것을 선택한다. 종래 해양 조사 툴로서는 다른 측면을 가진이 탐사수법은 새로운 해양의 모습을 우리가 보여주는 것이며, 이후에 많은 기대를 모으고 있다. 우리는 동물이 가져다 주는 정보를 무지에서 미지의 해양으로 그리고 새로운 해양의 모습을 탐구하면서 동시에 우리와 동물이 공생하면서 해양 환경을 지키기 위해 길을 만들어 갈 필요가 있다.

자료출처 / 해양연구원




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