엉터리 다이빙

세계는 지금 기후변화로 상징되는 ‘환경’ 위기와 고유가로 대표되는 ‘자원’ 위기를 동시에 직면하고 있다.

 

특히 에너지 자원에 있어 과도한 화석 에너지의 소비는 막대한 이산화탄소의 배출을 불러 왔고 이런 이산화탄소의 배출은 지구 온난화 및 각종 생태계의 교란, 인류의 생존 위협과 같은 문제를 발생시켰다.

 

이 때문에 세계는 교토의정서와 같은 협약을 통해 탄소가스의 배출을 규제하려는 노력을 하고 있으며,

이런 규제가 본격적으로 이루어지게 되면,

우리나라와 같이 에너지 수입 및 에너지의 소비가 많은 나라는 매우 큰 부담을 안을 수 밖에 없는 상황이다.

이에 우리나라는 ‘저탄소 녹색 성장’이라는 비전을 통해 친환경적이면서도 효율적인 녹색 산업에 대한 투자와 연구를 진행하고 있으며,

에너지를 만들어내는 발전 분야에도 이러한 움직임이 활발하다.

특히 한국동서발전(주)과 해양연구원이 공동으로 건설 중인 울돌목 시험조류발전소는 녹색 산업의 좋은 예로 볼 수 있다.

 

조류 발전은 바닷물이 흐르는 힘을 통해 전기를 발전해 내는 발전 방식으로 기존 해수를 이용한 파력발전이나 조력발전에 비해 더 진보한 발전 방식이다.

조류발전은 발전을 위한 조건이 까다롭기 때문에 세계적으로 본격적인 상용화 단계에 접어들진 않았지만 영국이나 미국, 캐나다, 노르웨이 등에서 많은 연구가 이루어지는 중이다.

그렇다면 파력발전과 조력발전, 조류발전은 해수의 어떤 성질을 이용해 발전하는 방식이며 그 특징은 무엇일까?

파력발전은 파도의 상하, 수평운동에너지를 이용해 전기를 만들어내는 방식으로 원통형으로 생긴 발전 장비를 바다에 반쯤 담기도록 설치한 다음 파도가 드나들 때 생기는 공기 압력으로 터빈을 돌리는 방식이다.

하지만 파력발전은 에너지 밀도가 떨어지고 많은 수의 발전 장비를 설치해야 하기 때문에 실용성이 매우 떨어지는 단점이 있다.

조력발전은 조수간만의 차가 큰 만에 댐을 설치해 바닷물을 가뒀다가 물이 빠지는 힘을 이용해 발전하는 방식이다.

조수간만의 차가 큰 우리나라에 유리한 발전방식으로 현재 우리나라에 건설 중인 시화호 발전소가 이런 방식이다.

하지만 바닷물을 막아 댐을 설치해야 하기 때문에 해양 생태계에 막대한 피해를 줄 수 있으므로 친환경적이지 않다.

조류발전은 바닷물의 흐름이 빠른 곳에 회전하는 수차(水車)를 설치해 전기를 생산하는 방식으로 그 원리는 바람을 이용한 풍력발전과 유사하다.

하지만 풍력발전의 경우 바람이 불지 않는 경우 발전을 할 수 없는 반면 해수의 경우 계속 바닷물이 흐르기 때문에 1년 365일 내내 안정적인 발전이 가능하다.

그뿐만 아니라 조력발전과 달리 댐의 설치나 선박의 통행을 막는 대규모의 구조물 설치가 필요 없기 때문에 친 환경적 청정에너지 시스템이다.

울돌목 시험조류 발전설비는 전라남도 진도와 해남을 가로지르는 진도대교 밑의 해협인 울돌목에 설치 중이다.

울돌목은 ‘바다가 우는 길목’이라는 뜻으로 바닷물 소리가 빠른 물살로 인해 바다가 우는 듯한 소리가 난다 하여 붙여진 이름이다.

조류발전의 입지적 조건 중 첫 번째는 물론 빠른 유속이지만 빠른 유속의 지속시간, 발전소를 건설하기 위한 공간적 조건, 즉 수심과 수로폭 등도 매우 중요하다.

울돌목은 평균수심이 약 20m이고 평균 폭이 약 500m이며 유속은 최대 6.5m/s(13노트)로 보통 바다에 비해 3배 이상 빠른 유속을 가지고 있다.

이는 세계적으로도 5번째 안에 드는 빠른 물살이어서 조류발전 건설을 위한 최적의 장소로 평가받고 있다.

울돌목 시험조류 발전설비는 올해 5월 14일 준공을 목표로 진행 중이며 발전용량은 500kw 발전기 2개로 구성되어 총 1,000kw급 규모다.

울돌목 시험조류 발전설비를 위해 2004년부터 2005년까지 한국해양연구원에서는 20kw급 수차에 대한 실험을 사전 수행하여 울돌목 조류 발전시설에 대한 수차의 효율 및 성능실험 결과를 분석하였으며,

이후 이 결과 데이터를 기반으로 실제로 사용할 발전시설구조물(JACKET)을 제작하였다.

JACKET은 길이가 36m, 폭이 16m, 높이는 28m의 대형 철골구조물로 약 10층 아파트 한 동 정도의 크기로 총 무게는 약 1,350톤이다.

이렇게 제작된 JACKET은 해저지반 속으로 약 8m를 굴착하여 고정시키는 공정이 진행되었고,

데크 위에는 발전기와 크레인이 설치되어 있다.

실험조류 발전설비의 운용 및 연구를 통해 한국동서발전(주)은 2013년까지 약 9만kw급 상용조류발전소를 건설할 계획을 가지고 있다.

이는 연간 1억 2,300만kw의 전기를 생산하여 매년 약 200억 원, 원유 20만 배럴의 에너지 수입 대체효과와 연간 7만 7,000톤의 이산화탄소 저감 효과를 가져올 수 있을 것으로 보고 있다.

이와 함께 진도 주변의 해역인 장죽수도와 맹골수도에도 각각 10~20만kw와 20~30만kw급 조류 발전소 건설계획을 추진하고 있으며,

계획대로 발전소기 지어진다면 조류발전 분야에서 세계 최고수준의 기술력과 상용화 능력을 보유할 것으로 예상된다.

며칠 전 지구의 날에 버락 오바마 미국 대통령이 조력, 풍력 등의 대체에너지 개발에 힘쓰겠다고 말한 바 있다.

대체에너지의 개발은 우리에게 부족한 에너지를 충당할 수 있을 뿐만 아니라 이산화탄소의 발생을 줄여 환경 문제도 해결이 가능하다.

환경을 보호하면서 동시에 성장을 도모할 수 있는 대체에너지 개발은 다른 어떤 산업보다도 우리가 적극적으로 추진해야 할 미래형 성장산업인 것이다.

글 : 양길식 과학칼럼니스트

동해 남해안 일대 초토화

 

▲ 동해의 한 해역에 심화되고 있는 갯녹음 현상(왼쪽), 독도의 갯녹음(오른쪽).

 

물로 뒤덮인 바다 밑에도 ‘하얀 사막’이 있다고?

 

 4월 들어 3월 내내 사람들을 괴롭혔던 꽃샘추위가 물러가고, 완연한 봄이 우리 곁에 찾아왔다.

하지만 불청객도 함께 찾아오기 마련이다.

바로 황사다.

특히 올해는 황사 발원지 네이멍구(內蒙古)의 사막 기온이 평년보다 4∼6도나 높고 눈과 비도 거의 없어 더 많은 흙먼지들이 날아오를 가능성이 높아 4월 황사가 더 잦고 강해질 것으로 예상되고 있다.

이에 따라 황사를 줄이기 위해 주발원지인 네이멍구(內蒙古) 쿠부치 사막 지역에 나무를 심어 숲을 조성하는 사업도 함께 주목받고 있다.

 

 그런데 이와 함께 사람들의 눈을 번쩍 뜨이게 만드는 사업이 있다.

바로 바다 밑에 있는 사막에 숲을 조성하는 사업이다.

그러나 이 말에 많은 이들은 고개를 갸우뚱거릴 것이다.

'물로 뒤덮인 바다 밑에 어떻게 사막이 있을 수 있지?'라는 궁금증을 갖고 있는 사람들이 많을 것이다. 

지금부터 농림수산식품부가 지난 3월 발표한 '2009년도 바다숲 조성 사업계획'에 대해 자세히 알아보자.

 

 

바다사막화라 불리는 ‘갯녹음’은 무엇인가?

 

 위 사진을 보면 바다가 회색빛을 보이며, 아주 황폐해 보인다.

또한 해조류가 전혀 보이지 않는다.

이것이 바로 '바다사막화' 또는 '백화현상'이라고 불리는 '갯녹음' 현상이다.

 

 '갯녹음' 현상이란 어류 및 패류 서식에 유용한 해조류 군락이 감소하고, 이용가치가 없는 석회조류가 대량 번식하여 연안의 바다 표면이 백색 또는 홍색으로 변화하는 현상이다.

갯녹음 현상이 생기면 어패류의 산란 서식장이 파괴되어 어족자원이 감소하게 된다.

 

 바다사막화의 발생 원인은 정확히 규명되지는 않았으나 지금까지의 연구 결과에 따르면,

쿠로시오 난류의 확산, 극심한 염분 변동으로 인한 영양염 부족, 해조식물을 먹는 동물의 급격한 증가 때문인 것으로 알려져 있다.

또한 육지에서의 탁수 유입에 의한 해조류의 성육 장애 등도 한가지 요인이로 꼽고 있다.

 우리나라의 경우 동해안과 제주 연안, 남해안 일부 등 약 7000ha에 갯녹음 현상이 심하게 발생했으며,

외국의 경우 일본 전연안과 미국 캘리포니아 전연안, 캐나다 센터로렌스만 등이 극심한 것으로 보고되고 있다.

 

▲ 독도 인근 해저에 과다하게 번식하고 있는 성게.

 

 최근 국내 갯녹음 현상에 대한 대표적인 사례를 들면 제주도의 성게를 꼽을 수 있다.

과거에는 성게가 고급 해산물로 어민들의 소득증대에 한 몫을 단단히 했으나 최근 들어 어장을 황폐화하는 주범으로 떠오르고 있다.

성게가 기하급수적으로 급증하면서 해조류를 닥치는대로 먹어 치워, 수온 상승과 어장 오염 등과 함께 갯녹음 현상의 주요 원인이 되고 있는 것이다.

 

 제주시가 해양수산자원연구소에 의뢰해 지난달 초 비양도 북동사면 큰여~수중 등대 구간, 수심 1~9m 마을어장에 대한 수중 조사를 실시해 본 결과,

수심 2m 이내의 암반 및 전석대에 일대에 보라성게가 밀집해 50×50cm 방형조사구 기준 갯녹음 현상이 일어나지 않은 해역 보다 평균 4.5배 높은 12~26개체(평균 18개체)를 확인했다고 한다.

그래서 5일 제주시 조천읍 북촌리 앞바다에서는 북촌리 어촌계 해녀 110여 명이 약 2시간여 동안 성게 3000kg을 잡아들이기도 했다.

 

 또한 청정 해역으로 알려진 독도 인근 일부 해저에도 갯녹음 현상이 진행되고 있는 것으로 알려져 충격을 더하고 있다.

지난해 국립수산과학원 동해수산연구소의 조사에 따르면, 독도 동ㆍ서도의 남쪽 지역 수심 5~15m 지역은 성게가 과다하게 번식하고 있었으며,

갯녹음 진행 지역이 30%, 갯녹음 심화 지역이 15%나 되어 이에 대한 대책이 시급한 것으로 나타났다고 한다.

 

 

바다에 어떻게 숲을 조성한다는 것일까?

 

 보통 숲을 조성한다는 것은 민둥산 등지에 빽빽하게 나무를 심는 것을 말한다.

그런데 바다사막 갯녹음 현상에도 숲을 조성하는 것이 가장 좋은 대책이라고 한다.

 

'2009년도 바다숲 조성 사업'은 어떤 방식으로 진행될까?

 

 바다숲은 갯녹음이 발생한 연안에 해조류를 이식한 해조초 또는 로프 등 인공구조물을 설치해 인위적으로 해조숲을 조성하는 것이다.

동해수산연구소에서는 갯녹음 현상이 극심한 해역인 삼척시 호산에 바다숲 조성을 위해 연안 생태계에 적합한 해조초를 직접 개발해 2002년 220개, 2003년 80개를 투하해 다시마 등 유용 해조류를 이식하는 바다숲 조성 기술을 개발했다.

 

▲ 해저에 투하한 십자형 해조초에 해조류를 이식하는 모습.

 

 ▲ 해양수산자원연구소의 자체기술에 의해 인공적으로 생산·중간 양성한 감태 씨줄.

[사진제공 : 고현준 기자 http://blog.naver.com/kohj007 ]

 

 또한 2004년과 2005년에는 갯녹음 진행 해역인 삼척시 임원에 특허품인 상자형, 십자형 해조초 40개를 이용해 바다숲 조성을 성공하기도 했다.

한편, 제주도는 현재 해양수산자원연구소의 자체기술에 의해 인공적으로 생산·중간 양성한 감태 씨줄을 시험하고 있는 중이라고 한다.

 

▲ 바다숲 조성 초기.

 

▲ 울창하게 완성된 바다숲.

 

 농림수산식품부는 전국 연안에 대한 바다숲 조성 기반조사를 실시하고,

갯녹음이 심하게 발생한 강원 연안 30ha, 경북 연안 30ha, 남해 및 제주 연안에 각각 20ha 등 총 5개소에 100ha의 바다숲을 조성할 예정이다.

 

 바다숲이 조성되면 우선 수산생물의 산란서식장이 복원되어 수산자원이 회복되고, 해조류의 광합성 과정에서 이산화탄소를 흡수하는 역할을 해 향후 기후변화 대응에도 유리하게 작용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 

▲ 해조류가 정상적으로 성장해 어린 고기가 모인 바다숲.

 

 농림수산식품부 정복철 자원회복과장은 "바다숲 조성은 단순히 갯녹음 치유 뿐만 아니라 대규모 해조류 바이오매스 확보를 통해 해조류를 활용한 그린에너지화, 웰빙식품 개발, 의약품 및 화장품 개발 등 어업인의 새로운 소득원으로 연결될 수 있어 2009년도 100억 원, 2012년까지 750억 원을 투자하는 등 총 3000억 원을 투자해 바다숲을 저탄소 녹색성장의 신성장 동력과 연계해 육성할 계획"이라고 밝혔다.

출처: http://blog.daum.net/maf2006

기사제공= 농림수산식품부/ 블로그 기자 이수빈

수중세계의 낮과 밤

 

인간의 감각 기능 중 가장 많은 에너지를 사용하면서 의존하는 것이 시각이라고 한다.

 

빛은 생물의 존재와 삶에 중요하게 작용하면서, 지구상의 무기에너지를 유기물화 하는 필수 요소이다.

‘동물의 세계’ 등 자연 다큐멘터리를 통해 생물들이 빛에 대한 다양한 반응과 의존도를 보이고 있음을 우리는 이미 알고 있다.

그러면 수중에서는 어떠할까?

수중에서도 빛은 생물에게 가장 중요한 역할을 한다.

즉, 낮과 밤의 변화는 바다의 주연을 바꾸어 놓고 있다.

밤에는 낮에 볼 수 없었던 다양한 생물을 관찰할 수 있으며,

특히 낮에 활발한 활동력으로 관찰이 불가능한 어류의 경우도 수면을 취하고 있어 쉽게 관찰이 용이하다.

따라서 야간에 바다 속을 들여다 보는 것은 낮에 느끼지 못한 전혀 다른 세계를 맛볼 수 있게 한다.

같은 장소를 낮과 밤에 연속적으로 관찰하는 것도 재미있는 방법으로 낮에 본 지형을 밤에 그대로 재확인하는 경우 생물들의 색다른 면과 새로움을 맛볼 수 있다.

 

수중에서 낮과 밤의 비교는 빛에 의한 시각적인 한계를 고려해야 하기 때문에 광각적인 관점이 아닌 마크로적인 관점으로 시도하여야 한다.

그러면 낮과 밤에 해양생태계의 구성요인들을 비교해 보고, 주로 밤의 생태계를 집중적으로 알아보자.

 

 

빛의 세계

움직임이 강한 생물들은 주로 낮에 활동을 한다.

낮에는 빛을 필요로 하는 식물플랑크톤이나 해조류의 성장이 활발하지만,

그 활동력은 우리 다이버에게 크게 느낌으로 다가 오지는 않는다.

다만 포식자들의 활동 무대만을 지켜볼 수 있다.

낮에는 수면 가까이에 식물플랑크톤이 모이게 되고,

이를 먹고 사는 동물플랑크톤은 포식자로부터 피신하기 위해 오히려 바닥에 머물게 된다.

 

놀래기류, 돔류 등 물고기가 낮에 활발한 먹이활동을 한다.

플랑크톤 등이 공생을 하는 연산호나 말미잘의 경우도 낮에는 촉수를 접고,

공생생물로부터 광합성에 의한 부산물을 영양분으로 공급받는다.

따라서 밝은 지역에 사는 이들을 자세히 관찰하면,

어두운 지역보다 상대적으로 촉수를 접고 있는 모습을 볼 수 있다.

 

 

어둠이 다가오면

활발하게 먹이를 찾던 물고기들은 잠자리에 들게 된다.

그리고 낮 동안 구석에 꼭꼭 숨어있던 놈들이 슬며시 고개를 내밀며 먹이를 찾게 된다.

대표적인 생물들이 초식자이다.

즉, 전복, 성게, 고둥 등으로 돔 류의 집요한 공격을 피해 밤에 먹이활동을 한다.

주로 해가 지는 시기에 은신처에서 나와 밤 내내 해조류를 먹어대고,

다시 은신처로 돌아간다 (사진 1, 2, 3).

 

               사진1                                      사진2                                    사진3

한편 낮과 전혀 다른 광경을 볼 수 있는 지역이 연산호와 가지산호 군락이다.

작은 촉수들이 마치 수국과 같이 활짝 피어 물에 떠다니는 유기물을 열심히 잡아먹는다.

이때, 먹다 남은 찌꺼기를 공략하는 생물들이 바로 수중사진에서 자주 접하는 작은 개오지류나 아케우스게(사진 10) 등이다.

 

                    사진10

 

낮에는 연산호 부착기 부근이나 암반 틈에 숨어 있다가 밤에 촉수 사이에 걸린 먹이를 주워 먹는다.

또한 갯민숭달팽이도 밤에는 바쁘게 움직인다. 먹이를 위해 내민 산호의 촉수를 먹기 위해서이다.

갯민숭달팽이는 몸 안에 물고기가 싫어하는 향기와 촉수를 보관하고 있어 낮에 나와 다녀도 공격받지 않지만 먹이 활동은 산호가 촉수를 내민 밤에만 가능하기 때문에 떼로 모인 갯민숭달팽이는 주로 어두운 바다나 아니면 밤에 관찰할 수 있다 (사진 4 ∼7).

따라서 산호주변의 작고 예쁜 생물을 촬영하기 위해서는 주로 밤을 택하는 것이 훨씬 효과적이며, 낮에만 가능한 지역은 그늘진 곳이나 수심 깊은 지역이 바람직하다.

 

                사진4                                      사진5                                  사진6

                 사진7

 

다이버버를 좋아하는 생물들

밤에 다이빙하는 사람들은 반기는 생물도 있다.

작은 조명을 통해 모이는 먹이를 먹을 수 있는 화살벌레등 대형 동물플랑크톤이나 볼락류 등 저서어류이다.

물 속에서 한군데 집중적으로 빛을 비추면 작은 생물들이 바글바글 모이는 것을 보게 된다.

빛을 통해 먹이를 구하는 종들로 이들은 야간 비디오 촬영에 상당한 장애가 되기도 한다.

또한 잠을 깬 볼락류도 불빛에 모인 작은 생물로 야식을 즐기기도 한다.

따라서 빵가루나 소세지가 아닌 빛을 통해 생사료를 공급할 수 있는 것이다.

 

 

밤의 황제 문어

문어도 낮에는 은신처에 숨어서 밤에 잡아 놓은 먹이를 먹고 지낸다.

다른 해양생물에 비해 머리가 좋은 것으로 알려져 있어 밤에 활동하는 새우나 게, 잠을 자는 작은 물고기를 주로 잡아먹으며, 먹이를 구하지 못하면 조개도 먹어치우는 잡식성이다.

밤에 자신의 몸을 가만히 노출하여 다른 생물로 하여금 돌로 오해하여 만들어 놓아 아무 생각 없이 접근하는 생물을 잡아먹는 노력한 사냥꾼이다 (사진 8).

 

                사진8

 

 

힘겨워 보이는 집게도 야행성이다.

단단한 고둥 껍질로 무장한 집게도 밤에 주로 먹이를 구한다.

낮에 나와 다니면 영락없이 놀래기의 먹이가 된다.

아무리 고둥 껍질이단단하다 해도, 놀래기는 주둥이로 고둥 껍질을 뒤집고 그 속의 집게를 꺼내 먹는다.

혹돔의 경우 심지어 고둥을 깨기도 한다.

따라서 밤에 나와 해조류에 붙어있는 유기물이나 물어 떠다니는 물질을 걸러 먹는 잡식성이다 .(사진 9).

 

 
                  사진9

 

밤에 다이빙하면 해조류 엽체에서 유난히 많은 집게를 볼 수 있는 것은 해조류를 먹기 위해서가 아니라 해조류가 분비하는 끈적끈적한 물질에 붙어있는 유기물을 먹기 위해서 이다.

따라서 엽체가 녹는 과정인 미역이나 작은 엽체가 얼기설기한 모양을 보이는 모자반에 유난히 집게가 많이 모인다.

 

 

다양한 잠버릇

낮에 그 많던 물고기들은 밤이 되면 어디에 가 있을까?

이들은 주로 돌 틈이나 굴속에 삼삼오오 모여있는 것을 관찰하게 된다.

물고기마다 독특한 수면 방식이 있다.

이미 다 알려진 것이지만 쥐치는 모자반의 엽체를 물고 자며,

열대 환경의 앵무고기류는 거품을 만들어 그 속에서 잠을 잔다.

잠을 자면서 주변 환경을 감시하기 위한 방법인 것이다.

 

가자미, 양태 등 저서어류는 모래 속에 몸을 파묻고 잠을 취한다 (사진 11, 12).

 

                  사진11                                   사진12

다만 움직임이 둔한 곰치, 뱀장어류는 오히려 밤에 이동을 하거나 먹이를 구하고 낮에는 펄 속이나 돌 밑에 은신한다.

이렇듯 해양생물들은 빛에 의해 다양한 생태를 나타내고 있어서 이를 알고 접근하면,

영상활동뿐 아니라 레크리에이션 다이빙에서도 훨씬 효율적으로 재미를 부가할 수 있다.

 

따라서 한 장의 문어 사진을 위해 낮에 돌 틈을 헤매다니거나,

개오지 사진을 위해 연산호 군락을 헤집는 것이 다소 무모한 짓임은 이해하게 될 것이다.

이제 낮에만 즐기는 일방적인 다이빙 방식을 바꾸어 보는 것도 또 다른 재미를 유발하는 생태다이빙이 될 것이다. 

자료제공 : TDI KOREA 에코다이빙클럽,
사진제공 : 라이코스 수중사진동우회 인스클럽