KIGAM 한국지질자원연구원

북극에 대한 관심이 높아지고 있다. 김지훈 박사는 이미 오래전부터 진행된 탐사를 통해 북극에 관한 꾸준한 연구를 지속해 왔다. 그동안 해빙(sea ice)에 막혀 많은 연구가 이루어지지 못한 지역인 만큼 북극을 연구하면서 얻어지는 결과들은 새로운 것들이 많다. 개인적으로 예측한 결과나 기존 연구 결과와 다른 결과들이 나오고 아직은 미지의 영역이라 할 수 있는 곳을 연구한다는 색다름도 북극을 연구하는 또 다른 즐거움이 됐다.

북극이 보여준 지구의 위대함

석유해저연구본부 김지훈 박사

새로운 연구를 향한 첫걸음

2001년 연구원에 입사한 김지훈 박사는 다양 한 연구를 진행해왔다. 입사 후 처음으로 참여한 가스하이드레이트 분야의 연구는 지금까지 진행해 오고 있으며, 국제적으로 진행되는 공동연구인 국제 공동해양시추사업(International Ocean Discovery Program, IODP)에도 참여하고 있다. 북극 연구의 경 우 2015년 연구원의 “북극권 해저에너지자원 예비탐 사 연구”가 기본사업으로 선정된 후 꾸준히 진행해왔 다. 최근에는 북극의 수층 및 퇴적물층 내 유체 및 가 스를 이용하여 탄소순환(Carbon Cycle)에 관해 관심 을 가지고 연구를 진행하고 있다.

“국제공동해양시추사업은 여러 나라가 해결하지 못한 해양지구과학 관련 연구 주제를 제안하여, 전 세계 해 양에서 보통 두 달 정도 심부 시추를 실시해 얻은 시료를 토대로 제안한 연구주제에 맞추어서 다양한 연구를 실시합니다. 저 는 연구원 내에서 진행하는 연구와 마찬가지로 퇴적물의 공극수나 가스에 대한 연구를 중점적으로 진행하고 있습니다.”

김지훈 박사가 북극 연구에 처음 발을 내디딘 건 2015년이다. 2015년에 연구원에서 “북극권 해저에너지자원 예비탐사 연구” 사 업이 시작되면서 북극해와 노르웨이 스발바르 제도에서 탐사가 진 행되어 참여하게 되었다. 스발바르 지역은 이전에도 가스 및 석탄 이 생산되던 지역이다. 김 박사는 이곳의 육상과 해상에서 자원 및 탄소순환 지화학 연구를 위해 시료를 채취했다.

스발바르 탐사를 포함한 북극 연구는 김 박사에게 연구에 대한 새 로운 도전의식을 불어 넣어주었다. 연구원에 입사해 오랜기간 다양 한 연구주제를 수행하면서도 새로운 연구에 대한 갈망이 있었는데, 북극 연구를 통해 작은 소망을 성취할 수 있었다.

“북극에 대한 관심은 오래전부터 갖고 있었어요. 국제공동연구를 진행하면서 교류하였던 친한 해외 연구자들 역시 최근 북극에 대해 관심을 가지고 연구를 시작하였고, 또 연구원 내 저희 본부에서 북 극 관련 연구가 연구원의 기본사업으로 선정이 되면서 그동안 갖고 있었던 북극 연구에 대한 바람을 실현할 수 있었습니다. 새로운 것 을 해보고 싶다는 마음이 북극 연구를 하게 된 가장 큰 원동력이라고 할 수 있겠네요.”

김지훈 박사는 스발바르(Svalbard), 척치해(Chukchi Sea), 동시 베리아해(East Siberia Sea) 등 크게 북극의 세 지역에서 북극 관련 연구를 진행하고 있다. 스발바르에서는 육상과 해양에서 두 가지 탐사를 진행했다. 육상에서는 석유 가스 분야 쪽으로 탄화수소 근원암에 대해 연구했으며, 해양 쪽에서는 피오르드(Fijord) 탐사를 진행했다. 스발바르 피오르드 지역은 기존 연구결과에 의하면 해저 면에서 가스가 많이 배출하고 있다고 보고된 지역인데, 이 지역을 연구하면서 재미있는 현상들을 많이 발견했다.

“큰 욕심을 갖기보다는 마음을 비우고 스발바르 탐사에 나섰는데, 현장에서 채취한 공극수 분석한 결과를 살펴보니 좁은 연구지역에 서 매우 다른 공극수 특성들이 나왔어요. 공극수 내 염소이온 농도는 해수와 동일할 것으로 예상하였는데 분석한 결과는 일부 지역은 주변 해수 보다 높게 측정되었고, 또 다른 지역은 해수보다 낮게 측 정되었습니다. 제가 너무 쉽게 접근했던 것 같아요. 왜 그런 현상들이 나타나는지 지금 계속 해석을 실시하고 있습니다.”

스발바르 탐사에서 일어났던 현상들은 다른 북극해 탐사시에도 동일하게 관찰되었다. 육상에서 300km 떨어진 척치해에서 채취한 15m 길이의 코어는 가스가 많이 함유되어 있었고 공극수의 특성 역시 다른 코어들에 비해 매우 독특한 특성을 보여주었다. 동시베리아해에서는 해저면 및 수층내 메탄의 기원 규명을 포함한 탄소 순환(carbon cycle)연구도 진행했는데, 김 박사는 기존의 연구에 비해 색다른 점들이 많아 재미있었다고 회상한다.

지금처럼 꾸준하게, 오래도록

북극 탐사를 통해 김지훈 박사가 얻은 것들은 너무나도 많다. 탐사를 갈 때마다 느끼는 것은 자연은 인간보다 위대하다는 것이다. “저희가 자연을 이해하기 위해 많은 연구를 해도 자연은 늘 예상 밖의 결과를 화두처럼 던져주고 가끔은 접근조차 허락하지 않습니다. 북극해 탐사를 할 때마다 개인적으로는 제가 지구에 대해 알고 있는 지식이 미천하다고 항상 느끼게 됩니다. 작년에는 우연히 남극 부근 IODP에 참여하였는데, 북극 탐사 때와 비슷하게 제가 알고 있는 지식 밖의 연구 결과가 나왔습니다. 이런 현상들을 과학적으로 풀어나가는 것이 향후 저희 연구자들의 과제이기도 하지만, 막상 그 순간을 마주하고 해석을 실시할 때는 해머로 머리를 강하게 한 대 맞은 것과 같은 충격을 받곤 합니다.”

남들은 가기 어려운 북극에 간다는 것, 우연히 만난 북극곰과 오로라가 누군가에게는 일생을 통해 마주하고 싶은 행운이라는 것을 김 박사 또한 잘 알고 있다. 북극의 아름다운 자연을 보고 또 아직 연구되지 않은 지구과학 관련 자연현상을 연구한다는 것에 항상 감사함을 느낀다.

“2016년 북극해 탐사 때 동시베리아해를 갔다가 알라스카 놈으로 돌아오는 길에 척치해에 들렸어요. 그때 배에서 얻은 물리탐사 자료를 보고 ‘여기서 마지막으로 한 번 퇴적물 코어를 채취해 보자’했는데, 북극해에서 아라온호를 이용해 처음으로 가스 하이드레이트를 발견하였습니다. 그 일도 기억에 남고, 2018년에는 저희가 타고 있는 아라온호 바로 앞까지 북극곰이 다가와서 약 30분 정도 북극곰을 보면서 모두가 즐거운 시간을 보냈던 기억이 있습니다.”

새롭게 시작된 2020년에는 현재 하고 있는 연구들을 진행하는 동시에 지금까지 탐사를 통해 얻게 된 자료들을 정리하는 시간을 갖는 것이 목표라고 한다. 또 정리한 자료를 토대로 연구 결과물을 완성하고 싶은 바람도 있다. 지금처럼 꾸준하게, 새해라고 해서 유별날 것 없이 그저 해 오던 대로 묵묵히 자신의 연구를 해나가는 것이 김지훈 박사의 소망이다.

“제가 처음 IODP에 처음 참여했을 때, 지금 하고 있는 연구 분야에대해 많은 것을 배웠습니다. 그때 배에서 실험을 같이하였던 여성 승선 과학자의 나이가 나중에 알고 보니 일흔이 넘었어요. 또 현재까지 공동 연구를 같이 하고 있는 다른 연구자분 역시 여자분인데, 현재 연세가 예순 중반인데도 꾸준히 배에 승선하고 자신만의 연구를 진행하여 계속해서 좋은 연구결과물들을 발표하고 후학들을 지도하고 있습니다. 저는 개인적으로 그런 분들을 롤 모델로 삼아 올해뿐만이 아니라 은퇴할 때까지 꾸준히 배에 승선하여 연구하고 연구결과들을 지속적으로 발표하고 싶습니다.”