우리 땅 독도의 과학적 가치는?

50만 년 동안 일어난 지각운동의 흔적을 고스란히 간직하고 있는 섬.

약 660여 종류의 생물들의 보금자리인 섬.

태양광으로 전기를 만들고 해수를 먹는 물로 바꾸고 있는 섬.

미래의 청정 에너지원인 가스하이드레이트와 해양심층수를 품고 있는 섬.

 

이 섬이 과연 어디일까요?

바로 우리나라 소중한 영토, 독도입니다!

 

예로부터 그래 왔고 지금도 당연히 우리 땅인 독도.. 일본의 영유권 주장으로 오히려 국민의 많은 관심과 사랑을 받게 된 독도이지만, 안타깝게도 영토분쟁이 화두에 오르면서 독도의 과학적 가치는 비교적 덜 알려져 있는데요. 작지만 역사적으로 교육적으로 또 과학적으로도 큰 가치를 가짐 섬 독도, 우리 모두 독도의 새로운 일면에 대해 알아보러 가볼까요?

↑괭이갈매기와 함께하는 독도의 일몰

1. [ 독도의 생활 속에 녹아있는 첨단기술 ]

독도의 이름은 원래 ‘홀로 섬’이 아닌 ‘돌로 된 섬’이란 뜻으로 불렸다고 합니다.

하지만 돌로 된 지형적 조건 때문에 사람이 살기 어려워서, 독도를 지켜온 사람들은 외로운 생활을 할 수밖에 없었습니다.

이제는 과학기술이 발달하여 독도의 생활 속 많은 분야에서 이용되고 있는데요, 친환경 태양광 발전소, 해수 담수화 시설, 위성통신시스템이 그 중 몇 가지랍니다.

독도를 더 이상 외롭지 않게 해준 첨단과학기술에는 과연 무엇이 있을까요?

 

▶ 독도의 위성통신 시스템

2011년 5월, 국내 최초로 독도에 와이파이가 설치되었습니다. 이는 KT와 프랑스 탈레스가 협력하여 개발한 위성방송용 위성 무궁화 6호(올레 1호) 덕분인데요, 2010년 12월 29일 기아나 우주센터에서 발사되었다고 합니다. 무궁화 6호 위성은 2013년 지상파방송의 디지털 완전전환에 대비하여 증대된 위성출력과 HD, 3D 등 미래의 방송 수요에 맞게 향상된 위성 중계기를 탑재하고 있습니다. 또 기존 위성인 무궁화 3호에 비해 수명이 25%나 향상되었고, 안정된 전원 공급이 가능한 리튬이온전지가 장착되어 있다고 합니다.

 

▶ 태양광 발전

태양광 발전이란 무엇일까요?

태양광 발전은 빛에너지를 곧바로 전기에너지로 바꾸는 것입니다. 이는 금속에 충분한 빛이 꼬였을 때 전자가 방출되는 현상인 광전효과를 바탕으로 둡니다. 태양광이 반도체에 비치면 이어진 전극 간에 전자가 이동하는데, 이 전자의 이동이 전류로서 전기를 생성하는 것입니다.

독도에 설치되어있는 태양광 발전소는 동도 등대 옥상에 15kW급, 그리고 독도 경비대 인근에 40kW급으로 총 55kW급입니다. 이는 전기공사협회 회원 2,900여 명의 성금 30억 원으로 건립되었는데, 독도에서 사용되는 전기의 40% 정도를 생산할 수 있다고 합니다. 친환경 태양광 발전설비는 기존에 사용되었던 디젤 발전기와는 달리 대기오염과 폐기물 발생, 기계의 진동과 소음이 적어 독도의 청정자연을 보존해주고 있습니다.

↑독도의 해수 담수화 시설

 

▶ 해수 담수화 기술

독도의 강우량은 1,240mm입니다. 1,900mm 대인 울릉도의 강우량보다 훨씬 적은데, 이는 나무가 없고 경사가 급해서 비가 고이거나 스며들지 않기 때문입니다. 비록 서도에서 천연 담수를 구할 수 있으나, 이는 식수와 생활수로 사용하기에는 많이 부족합니다.

이러한 걱정을 해결해준 첨단과학기술이 바로 해수 담수화 기술입니다.

현재 독도에는 독도 경비대원과 등대 관리원 등 하루 70명이 사용할 수 있는 27t 규모와 어민숙소 일일 생산용량 4t(10인 기준) 규모로 총 2개의 해수 담수화 시설이 있습니다. 이는 두산중공업에서 설비해준 것으로, 현지 운전여건을 고려하여 섬 지역에 적합한 역삼투압 방식으로 제작되었습니다.

해수 담수화는 바닷물에 녹아있는 염분을 제거하여 마시거나 사용할 수 있는 물로 바꾸는 것인데요, 증류법, 전기투석법, 이온교환 수지법, 역삼투압법 등 여러 가지 방법이 있습니다.

독도에서 사용되고 있는 역삼투압법은 삼투압 현상을 기반으로 한 해수 담수화 방법입니다. 서로 다른 농도의 용액이 반투막을 사이에 놓고 분리되어있을 때, 물은 농도의 평형을 유지하기 위해 반투막을 통과하게 됩니다. 저농도의 물이 고농도의 물 쪽으로 이동하면 상대적으로 고농도에 많은 물량이 생성되어 압력이 발생하는데, 이를 삼투압이라고 부릅니다. 역삼투압방식은 이러한 삼투 현상을 인위적인 압력을 통해 역으로 진행하게 해 고농도의 물 분자를 저농도의 지역으로 이동시킴으로써 순수한 물만을 생성하는 방법입니다.

 

2. [ 독도의 생태계 ]

독도를 외롭지 않게 해주는 것은 첨단기술뿐만이 아닙니다. 바다를 날다가 쉬러 오는 새들, 바닷속에 있는 수많은 물고기, 그리고 독도를 아름답게 꾸며주는 야생화들까지, 독도는 절대 외로운 섬이 아니랍니다. 독도의 친구들을 한 번 보러 갈까요?

 

▶ 새들의 구원섬

독도는 지리적 특수성으로 철새들의 이동 경로에서 구원섬 역할을 합니다. 철새들이 이동하는 동안 잠시 쉬었다 갈 수 있는 곳을 제공해주는 것이지요.

2006년부터 2010년까지 관찰된 독도의 조류는 총 101종 89,211개체였으며, 바다제비, 슴새, 괭이갈매기, 황조롱이, 물수리, 노랑지빠귀 등 22종은 독도에 서식한다고 합니다. 특히 괭이갈매기는 독도의 남서암벽에 2,000~3,000 여 마리가 발견되고 있습니다.

↑독도에 서식하는 해조류

 

▶ 독도 바다의 해양생물들

독도 주변의 바다는 수많은 해조류, 무척추동물, 어류 그리고 미생물들의 보금자리입니다.

우선 독도 주변에서 자라는 해조류는 총 240종입니다. 썰물 때 바닷물이 빠져 드러나게 되는 지역인 조간대에는 녹조류인 창자파래, 잎파래, 갈조류인 대황, 미역쇠와 홍조류인 김파래, 풀등불가사리, 개서실 등이 우점하고 있습니다. 썰물 때에도 물에 덮여있는 지역인 조하대에는 수심 1~2m에 녹조류인 청각, 대황, 고리매와 홍조류인 우뭇가사리, 넓은게발, 작은구슬산호말 등이 우점하고, 수심 5m에서는 감태, 대황, 미역, 괭생이모자반 등 갈조류가 우점하고 있습니다. 수심 10m에서는 갈조류인 감태, 부챗말, 괭생이모자반이 우점하며, 수심 15m 이하에서는 감태, 외톨개모자반, 괭생이모자반이 우점하고 있습니다.

독도에는 91종의 다양한 해양 무척추동물도 있습니다. 홍합, 고둥, 소라, 게, 불가사리뿐만 아니라 청정해역에서만 발견되는 거북손의 집단서식지도 동해안 최대 규모로 존재합니다. 계절별로 보면, 봄에는 거북손과 보말고둥, 여름에는 바위게와 거북손, 가을에는 애기삿갓조개와 좁쌀무늬총알고둥이 자주 발견됩니다.

독도 주변의 바다는 한류와 난류가 교차하는 조경수역이여서 동해안 연안에 출현하는 어종뿐만 아니라 독도해역을 회유하는 냉수성 어종과 제주도 지역의 아열대성 어류가 공존하며 살아가고 있습니다. 독도 주변 해역에서 2006년에서 2009년까지 조사한 결과, 말쥐치, 조피볼락, 볼불락, 망상어를 포함한 8목 23과 53종의 어류가 나타났습니다.

독도 주변에서 최초로 발견되어 독도의 이름을 딴 미생물도 있습니다. 독도 해수와 토양 시료를 채취해 분석한 결과, 새로운 미생물이 다수 출현하였고 다중 박테리아 3개 속(genus)인 독도한국, 독도동해, 동해독도와 5개의 새로운 종(species)인 버지바실러스독도, 마리박터독도, 마리노모나스독도, 바리오보락스독도, 포필로박터독도 등 3개 신속과 5개 신종이 최근 발표되었습니다.

 

3. [ 독도와 청정에너지 ]

독도의 과학적 가치는 이뿐만이 아니랍니다. 독도는 미래의 유력한 청정에너지원인, ‘불타는 얼음’ 가스하이드레이트가 매장되어있는 곳이기도 합니다. 더 자세히 알아볼까요?

↑(좌)가스하이드레이트 발견지점 (우)가스하이드레이트 연소 모습

 

▶ 불타는 얼음, 가스하이드레이트

가스하이드레이트는 압력이 높고 온도가 낮은 곳에 얼음 상태로 매장되어 있습니다. 천연가스를 포함하고 있는 가스하이드레이트를 태우면 마치 얼음을 태우는 것 같이 보이기 때문에 불타는 얼음이라는 별명을 가지고 있습니다. 천연가스를 포함하고 있는 가스하이드레이트는 태울 때 이산화탄소가 매우 적게 나와서, 지구 온난화와 대기오염을 줄일 수 있는 미래의 청정에너지원으로 최근 많은 관심을 받고 있습니다.

가스하이드레이트는 전 세계적으로 약 10조 톤 정도에 이르는 막대한 매장량을 가진 것으로 추정되고 있으며, 이는 석유와 가스의 약 2배에 해당하며 천연가스 매장량의 100배에 이르는 양입니다.

현재 알래스카에서 현장적용 시험단계에 있고, 땅 구조의 안정성 문제와 경제적인 생산방법 개발이 필요한 상태입니다. 매장량 대부분을 차지하고 있는 해저 땅속에서는 현장시험이 이루어지지 못하고 있지만, 10년 후에는 육지에 있는 가스하이드레이트를 대상으로 상업적 생산이 가능할 것으로 예측됩니다.

독도 근해에서 가스하이드레이트를 탐사하는 무인 심해잠수정 ‘해미래’는 세계에서 4번째로 우리나라에서 개발된 무인 심해잠수정입니다. 바닷속 6,000km까지 탐사할 수 있어 전 세계 해양의 98%를 조사할 수 있다고 하니, 독도의 가스하이드레이트 개발에 좋은 소식을 전해줄 날이 곧 올 것이라는 희망을 걸어봅니다.

↑아침을 여는 섬, 우리 땅 독도의 이야기 展

우리 땅 독도에 대해 일본의 꾸준한 영유권 주장으로 침탈 야욕을 버리지 않고 있는 상황에서, 많은 사람이 독도를 지키기 위해 노력하고 있습니다. 그동안 많이 알려졌던 역사적 사실과 함께, 오랜 세월 동안 독도를 '외로운 섬'으로 남겨두지 않으려는 과학적 노력이 있었다는 것, 그리고 그곳에는 일본이 아닌 우리의 품 안에서 보호받아야 할 수많은 동식물이 살아가고 있다는 것도 우리 국민이 꼭 알았으면 합니다. 독도의 무한한 가치와 소중함에 대해 알고 더 큰 사명감을 갖는다면, 우리 땅 독도를 지켜내는 목표에 한 발자국 더 다가가게 될 것입니다.

 

* 독도의 역사적 가치와 과학적 가치 모두를 생생하게 볼 수 있는 <아침을 여는 섬, 우리 땅 독도의 이야기 展>이 중부권과 제주권에서의 행사를 성황리에 마치고 호남권과 영남권으로 이어갑니다.

- 호남권: 2012. 9. 18(화) ~ 10. 14(금), 27일간 / 진남문예회관

- 영남권: 2012. 11. 12(월) ~ 12. 9(일), 28일간 / 대구문화예술회관

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