해양과학은 바다에서 일어나는 현상에 대한 원리를 규명하는 학문으로, 연구 대상에 접근하기가 어렵다는 특성을 갖고 있다. 15세기 이후 항해술의 발달로 먼 바다로 나아갈 수 있게 되었을 때에도 바다를 관찰하는 것은 그리 쉬운 일이 아니었다.

지구 면적의 약 70%를 차지하고 있는 바다

지구 면적의 약 70%를 차지하고 있는 바다는 그 거대한 크기만큼의 무한한 가능성을 가지고 있다. 바다는 생명의 원천이자 지구의 기후 조절 자이고, 풍부한 자원을 품고 있는 보물창고이자 에너지의 원천이다. 미래학자들은 인류의 미래가 바다에 달려있다고 예견하기도 한다. 바다에 대해 아는 것은 매우 중요한 일이며, 바다의 무한한 가치는 해양과학에 의해서 밝혀질 수 있을 것이다. 해양과학은 바다에서 일어나는 현상에 대한 원리를 규명하는 학문으로, 연구 대상에 접근하기가 어렵다는 특성을 갖고 있다. 15세기 이후 항해술의 발달로 먼바다로 나아갈 수 있게 되었을 때에도 바다를 관찰하는 것은 그리 쉬운 일이 아니었다. 해양과학자들이 순수화학 분야인 해양학뿐만 아니라 항해술, 수중음향학, 무인관측기술, 해저탐사기술 등과 같은 기술적 분야를 발달시킬 수밖에 없었던 이유가 여기에 있다. 해양과학은 해양학을 근간으로 한 기초과학과 조선공학, 기계공학, 전자공학 등의 응용공학이 융합된 복합적인 학문이라고 할 수 있다. 국립 해양 박물관은 한국해양과학기술원으로부터 기증받은 수 심수 온 염분 측정기를 포함한 몇 가지 해양관측 장비들을 4층 상설전시실에서 전시하고 있다. 이 장비들은 현재도 바다의 물리·화학적 특성을 관측할 때 사용하는 장비들이며, 이를 간략하게 소개하면 다음과 같다.

바닷물의 온도와 염분을 측정하는 장비

해양관측에서 가장 중요한 요소는 수온과 염분의 측정이다. 바닷물의 수온과 염분은 해수의 밀도를 결정하고, 밀도 변화에 따라 흐름과 파동이 발생한다. 바닷물의 순환과 생물의 생태, 날씨와 기후의 형성에 영향을 미치는 이들을 지속적으로 관측하는 것은 매우 중요한 일이다. 수심수온염분측정기는 전기적인 방법으로 수심에 따른 염분과 수온을 연속적으로 측정하는 장비이다. 초기에는 채수병을 이용하여 직접 채취한 바닷물의 성분을 측정하였지만, 수심수온염분측정기(CTD, Conductivity Temperature Depth)의 개발로 수심에 따른 수온과 염분을 손쉽게 파악할 수 있게 되었다. 측정기에 센서를 추가로 부착하면 용존산소, 클로로필, 탁도 등도 측정할 수 있다. (!수심수온염분측정기 사진 / 한국해양과학기술원 기증 / 현대 / 지름 49.1cm, 높이 110.5cm)

바닷물의 흐름을 측정하는 장비

바닷물의 흐름은 해류와 조류에 의해 발생한다. 해류는 바람이나 바닷물의 밀도차로 인하여 일정한 방향으로 일정한 속도를 가지고 흐르는 바닷물의 움직임이며, 바다는 이를 통해 순환한다. 조류는 조석에 따른 해면의 상승과 하강에 수반된 바닷물의 흐름을 말한다. 바닷물의 흐름은 바닷물 위에 떠있는 물체의 이동을 눈으로 관측하는 방법에서 점차 발전하여 프로펠러와 나침반이 장치되어 있는 유속계로 관측할 수 있게 되었다. 유속계는 바닷물이 흐르는 속도와 방향을 측정하는 장비이다. 최근에는 위성과 도플러음향유속계(ADCP, Acoustic Doppler Current Profiler), 레이더, 해양관측뜰개 등을 이용한 해류관측이 활발히 이루어지고 있다. 도플러음향유속계는 일정한 주파수의 음파를 송신하고, 해수 중에 떠다니는 산란체에 의한 산람음파를 수신함으로써 해수층의 유속을 측정할 수 있는 장비이다. (! 음향도플러유속계(ADCP) 사진 / 한국해양과학기술원 기증 / 현대 / 지름 23cm, 높이 17.5cm) 해양에 대한 연구는 아직 초기 단계이며, 현재 우리가 바다에 대해 알고 있는 것은 빙산의 일각에 불과하다. 최근 해양과학기술의 눈부신 발달은 우리에게 새로운 시야를 열어 주고 있다. 잠수정과 해저 로봇은 인간의 몸으로 갈 수 없는 해수면 수천 미터 아래의 상황을 알 수 있게 해주고, 심해의 괴물(?) 소식도 심심찮게 전해준다. 끝없는 암흑, 두려움의 대상이었던 바다는 해양과학의 발달 덕분에 흥미로운 대상이 되었고, 하루하루 더해지는 발견들은 우리의 상상력을 자극시키고 있다. 머지않아 깊고 깊은 바다 속에서 인어를 만났다는 소식이 전해질 그 날을 기대해 본다. 김소형 / 국립해양박물관 유물관리팀