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박수현의 오션월드<34> 해류의 발견

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바닷물의 움직임은 크게 해류(Ocean current) 파도(Wave) 조석(Tide) 등으로 구분된다. 해류는 수괴(水塊, Water mass)라 불리는 물리·화학적으로 비슷한 특성의 물 덩어리가 한 지점에서 다른 지점으로 일정한 방향과 속도로 대규모로 이동하는 현상이다. 파도는 해양에서 일어나는 파동운동으로 해수의 상태 변화가 주위에 물결 모양으로 전달되는 현상이다.

조석은 하루에 1, 2회씩 해수면이 상승과 하강을 반복하는 현상이다. 이는 달과 태양의 인력에 의해 일어난다. 조석에 의해 해수면의 변화가 생기면 그 물 높이만큼 수평적인 해수의 흐름이 생기게 되는데, 이런 주기적인 해수의 흐름을 조류라 한다.

태양은 지구의 에너지원이고 바다는 에너지 저장고이다. 바닷물의 움직임은 에너지를 지구 곳곳으로 운반하는 역할을 한다. 특히 거대한 흐름인 해류는 지구 기후와 기상 현상을 지배한다.



해도:지구 면적의 70% 이상을 차지하는 바다는 곳곳에 육지라는 장애물이 있어 그 흐름이 복잡다단한 편이다. 해류에 대한 이해는 지구와 인류의 역사를 이해하는 데 상당한 도움을 줄 수 있다.


18세기 유럽 사람은 노동의 고통 없이 살 수 있는 이상향이 적도 아래 어딘가에 있으리라 기대했다. 영국 항해가 제임스 쿡(James Cook, 1728~1779)은 이들의 염원을 담아 남쪽에 있을지 모를 미지의 대륙을 찾아 1768~1771년, 1772~1775년 두 차례에 걸쳐 대항해에 나섰다. 쿡 선장은 1774년 1월 30일 남위 71도 10분, 서경 106도 54분까지 도달했다. 당시로는 지구 최남단까지 항해한 기록이었다. 영국으로 돌아온 쿡 선장은 “나는 남반구를 일주했으며 그 바다에는 더 이상 어떠한 대륙도 존재하지 않는다는 것을 확인했다. 그러나 얼음 때문에 접근할 수 없는 더 남쪽에는 또 다른 대륙이 있을지도 모른다”는 의견을 발표했다. 이상향을 찾고자 했던 유럽인의 몽상이 깨어지는 순간이었지만 두 차례에 걸친 대항해는 방대한 양의 항해 일지와 함께 인류에게 풍부한 해양 자료를 제공했다.

비슷한 시기 미국의 벤저민 프랭클린(Benjamin Franklin, 1706~1790)은 해류의 구체적인 모습을 그렸다. 당시 미국과 유럽 간에는 선박을 이용한 교류가 활발했다. 그런데 유럽에서 미국으로 항해할 때보다 미국에서 유럽으로 항해할 때 시간이 단축된다는 것을 의아하게 생각한 벤저민 프랭클린은 항해 일지를 조사해 바다에는 일정한 방향으로 흐르는 강물과 같은 흐름이 존재한다는 의견을 제시했다. 1769년 프랭클린은 ‘바다의 강’이라는 걸프 스트림(Gulf Stream, 일명 멕시코 만류)의 모습을 대서양의 해도에 그려 넣었다. 미국에서 유럽으로 항해할 때는 걸프 스트림을 따라 북쪽으로 향하고, 반대로 유럽에서 미국으로 항해할 때는 조금 둘러 가더라도 걸프 스트림을 피해 남쪽으로 가면 더 빨리 미국에 도착할 수 있다는 게 프랭클린의 의견이었다. 많은 선박은 가장 짧은 길이 빠른 길이라는 잘못된 생각으로 유럽에서 신대륙으로 갈 때 멕시코 만류를 거슬러 항해하는 우를 범하곤 했었다.



걸프 스트림:멕시코만으로부터 북아메리카의 동해안을 따라 북상한 후 편서풍의 영향으로 유럽으로 향하는 거대한 바닷물의 흐름이다. 멕시코만류는 수심 약 800m까지 영향을 미치며 4~5노트의 속도로 흐른다.


벤저민 프랭클린:미국 건국의 아버지들 중 한 명으로 인쇄공으로 시작해 외교관, 과학자, 발명가, 언론인, 사회 활동가, 정치 철학자, 사업가, 독립운동가, 스파이 등 다양한 직업을 경험하며 자수성가한 미국인의 원조격이다. 100달러 화폐 도안의 주인공이다.


이후 본격적인 해류에 관한 연구는 1872년 12월 21일부터 1876년 5월 24일까지 챌린저(H.M.S Challenger)호에 의해 이루어졌다. 영국 왕립 학술원과 영국 해군의 재정 지원을 받아 1872년 영국 포츠머스 항을 출발한 챌린저호는 3년 6개월 동안 세계 일주를 하면서 해양학의 신기원을 열었다. 이 배에 승선한 여섯 명의 과학자는 승무원의 도움으로 물리, 화학, 생물학 분야 등을 포함하는 해양학의 모든 분야를 망라하는 연구를 수행했다.



챌린저호의 탐사는 해양학의 신기원을 열었다.


지금은 무선 신호를 송신하는 부표를 띄우고 수신기로 부표의 움직임을 추적해서 해류의 정확한 경로를 알 수 있지만 챌린저호가 해류를 조사한 이래 오랜 세월 동안 해류병을 바닷물에 띄워 흐름을 조사하는 다소 원시적인 방법에 의존했었다. 해류병은 무게 조절을 위해 모래를 조금 넣은 빈 병에다 물에 띄운 장소와 날짜, 발견하면 회신해줄 주소 등을 적은 메모지를 넣고 마개로 막은 형태였다. 바닷물에 떠다니던 해류병을 발견한 사람이 병 속에 들어 있는 메모지에 발견 위치와 날짜를 적어 보내주면 병을 띄워 보낸 위치와 비교해 바닷물의 흐름을 알 수 있었다.

해류병은 바닷물의 흐름을 조사하는 원시적인 방법으로 과거 흔하게 널리 사용되어 왔던 방법이다.
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