해양 환경과 재해

 1. 해양 환경의 특성

  지구 표면의 5억 1천만 제곱킬로미터 중 71%인 3억 6천만 제곱킬로미터를 차지하는 바다는 그동안 해양학자들이 끊임없는 연구를 해 왔으나, 아직까지도 그 대부분이 미지의 분야로 남아 있다.

  해양의 평균 수심은 약 3,800m로서 지구가 미끈한 원형이라면, 지구 전체는 약 2,400m 이상의 물로 덮이게 될 것이다. 해양은 크기와 모양에 따라 태평양, 대서양, 인도양과 지중해 등으로 구분된다.

   해양은 수심 10m마다 1 기압씩 증가하며, 수압과 햇빛의 차단 때문에 탐사가 극히 어렵다. 깊은 심해의 신비를 알고자 끊임없는 과학적 노력의 결과 미 해군의 잠수정 트리에스터호는 약 10,850m까지 잠수하였고, 미국 우즈홀 연구소의 잠수정 앨빈호는 동태평양 수심 약 2,600m의 해저 열수구 주변에 서식하는 유수동물의 군집을 발견하였다. 이러한 심해저 생물 생태계는 지구 최초의 생명체가 심해의 특수 환경으로부터 기원되었음을 입증하고 있다.

   대양은 태양에너지의 저장고로서 지구의 열 조절기라고 할 수 있는데, 열을 적절히 방출함으로써 지구 생명체의 생존을 가능케 해 준다. 1제곱미터의 해수가 1도만큼 온도가 떨어지면 3,000제곱미터의 공기 온도가 1도만큼 상승할 수 있다. 태양의 방사에너지는 해양의 표층에서 대부분 흡수되어 잠재열로서 해수 내에 보존된다.

  고갈되지 않는 자원의 보고인 해양은 인류가 필요로 하는 물질을 가지고 있을 뿐만 아니라, 그 보유량도 엄청나다. 해주 중에는 평균 2.6%의 염분이 포함되어 있으며, 금, 백금, 우라늄, 몰리브텐 및 리듐 등의 유용 원소가 막대하게 용존되어 있다. 또한 해저에는 석유, 천연가스, 망간단괴, 니켈, 코발트, 철, 구리, 아연 등의 광물자원이 대량 부존한다.

  해양에는 30만여 종에 달하는 해양 생물군이 알려졌다. 이들 생물군의 재생산력은 육상 생물에 비하여 5 내지 7배에 달한다. 영양가가 높은 해조류와 플랑크톤을 쉽게 많은 양 수확할 수 있다. 남극에서 서식하고 있는 크릴새우는 고단백질원이므로 미래의 식량원이다. 대규모 양식 어장은 수심 20~50m 위치에서 양어초를 배초하고 사료를 보급하여 고급 어패류를 선택적으로 증식할 수 있다.

  해양의 공간 자원은 해상, 해중 및 해저를 모두 포함하여 해운과 생산, 주거, 저장고, 관광, 레저 등으로 인간 활동의 배경이 된다. 최근 인구팽창으로 인하여 수심이 얕은 연안이나 섬과 섬 사이, 해빈 등은 천해의 미래 공간 자원으로 점차 관광지로서 뿐만 아니라 주거, 산업기지 등 제2의 국토 공간으로 개발의 필요성이 증대하고 있다. 일본, 미국, 호주 등을 비롯한 약 14개국의 해양선진국들은 이미 인공섬을 건설하였다.

  우리나라는 해안선의 총 연장이 8,692km이고, 3,300여 개의 섬을 갖고 있어서 자연적 조건이 갖추어져 있다. 이미 서해안에는 대규모 간척산업이 지속적으로 추진되어 왔으며 앞으로는 남, 서해안의 개발과 관리가 요망된다.

  해양은 지구의 기후에 절대적인 영향을 미친다. 바다와 육지는 흡수하는 태양 에너지의 절반을 증발에 필요한 기화열에 소비하고 나머지는 수업을 높이는 데 사용한다. 해수는 비열이 클 뿐만 아니라 쉽게 이동하여 한랭한 해수와 혼합하므로 육지처럼 온도가 빨리 상승하지 않는다. 그러나 해수는 아주 작은 수온의 변화라 할지라고 세계의 기후에 큰 영향을 미친다.

  해류는 인접한 육지의 기온이나 강수량에 영향을 미치는데, 저위도 지역에서 태양 에너지를 많이 흡수하여 고위도 지역으로 흐를 때 기온을 높인다. 일반적으로 난류가 흐르는 해양지방에서는 강수량이 많고, 한류가 흐르는 곳은 강수량이 적다. 해수의 수직 순화도 해수면의 수온과 대기 온도에 영향을 주는데, 고위도 지역에서의 침강은 기후 변동의 중요한 요인이 된다.

  바다의 미래에 던져진 중대한 위협은 해양오염이라 할 수 있다. 현재 바다는 전 세계적으로 환경오염을 초래할 수 있는 폐기물의 방출지로 널리 사용되고 있다. 해상 유류오염, 공장 폐수, 대도시 생활하수, 원자로 냉각수 등이 해양 생태계를 파괴하고 있다.

  따라서 해양환경을 보존하기 위해서는 모든 국가들이 공동으로 바다에 미치는 요소들을 조절 관리함으로써 바다를 되살려 인류의 미래를 책임질 의무가 있다.

 

 

2. 해양 재해

  (1) 지진 해일

  지진 해일은 지진이나 화산의 폭발 또는 단층 운동 등이 해저에서 발생할 때 일어나는 대규모 중력파이다. 고대로부터 재진해일의 피해가 심각했던 일본에서는 이것을 쓰나미라고 부르며, 영어권에서는 조석파라고 불렀으나 천문조석과는 아무런 관련이 없으므로, 현재는 지진해파라고 부르기도 한다.

   지진해파는 중력파이므로 수심의 제곱근에 비례하는 전파속도를 갖는 관계로 전파 방향이 천해 부분쪽으로 굴절하는 특징을 가지고 있다. 우리나라 동해안에는 모두 약 2시간 이내에 도달하고 있으며, 임원항 부근에 해일의 에너지가 집중되는 경이 보임을 알 수 있다. 임원항의 관측파과는 약 4m였다.

 

  (2) 폭풍 해일

   폭풍 해일은 그 원인이 태풍이므로 태풍이 내습하는 과정에서 동반되는 일이 흔하다. 폭풍 해일의 원리는 간단하다. 대기압 1mb는 물을 높이 약 1cm만큼 올리는 힘이므로 만약 태풍의 중심 기압이 주위보다 40mb 정도 낮으면 태풍 중심 부근에서 수면이 40cm가량 높게 된다.

   기압의 효과와 더불어 바람의 효과도 무시할 수 없다. 바람은 해수를 밀어가게 되므로 수면을 높이거나 낮추는 역할을 한다. 더욱이 태풍 중심의 이동 속도가 중력파의 이동 속도와 같으면 태풍과 해파 사이에 공진 현상이 나타나 해수면을 더욱 상승시킨다. 이것이 해안에 접근하면 폭풍 해일이라 한다.

  지진 해일과 폭풍 해일은 모두 주기적인 현상이 아니므로 해일 예측이 까다로우나 최근에는 이들을 어느 정도 정확히 미리 예보 또는 경보를 내림으로써 피해를 줄이고 있다. 폭풍해일의 경우에는 태풍 진로와 관련하여 예보가 가능하며, 지진해일은 지진파가 해파보다 수십 배나 빠르기 때문에 지진 관측과 더불어 지진 해일 경보를 내릴 수 있다.