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해저
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해저(海底)는 바다의 밑바닥이다.
목차
개요
- 해저는 깊은 바다를 지칭하는 말이다. 이러한 '깊다'의 기준은 학문마다 조금씩 달라서, 생태학에서는 광합성을 할 수 없는 수심 200m를 기준으로 두지만, 해양학에서는 일반적으로 햇빛이 들지 않고 완전한 어둠이 시작되는 지점인 2,000m를 기준으로 둔다. 햇빛은 바닷물에 흡수되는 성질이 있으므로 바다는 수심이 깊어짐에 따라 빠르게 어두워지며, 대략 1,500~2,000m 정도까지 내려가면 거의 완전한 암흑이 된다. 이로 인해 바닷물 속 용존 산소의 대부분을 만들어내는 식물성 플랑크톤들의 광합성 또한 중단됨에 따라 산소도 희박해진다. 심해에 존재하는 지형으로는 심해평원, V자형 해양 계곡인 해구(海溝), 해저화산, 대서양에 있는 대서양 중앙 해령으로 유명한 해저 산맥인 해령 등이 있다. 심해는 기존의 추정과는 달리 위쪽에서 가라앉는 영양분들을 토대로 그 나름대로 번성한 생태계를 이뤄오고 있었음이 밝혀졌다. 특히 심해 생물의 종류는 매우 다양해서 얕은 바닷속에 사는 생물보다 더욱 다채롭다.[1]
- 해저는 해양의 바닥을 뜻하는 용어이다. 두꺼운 퇴적물로 이루어진 대륙붕의 바닥을 대륙대라고 부른다. 해저지형은 DSV 앨빈호와 같은 심해잠수정을 이용해 조사하고 있으며, 어떤 경우에는 스쿠버 다이버들이 특수한 장비를 가지고 조사하는 경우도 있다. 해저는 그 수심에 따라 식생이 달라지는데, 태양광선이 직접 닿는 얕은 해저에는 여러 가지 생물이 활발하게 활동하는 한편, 닿지 않는 깊은 해저에는 생물의 종류가 한정되어있다. 현재 해저에서는 해저확장설에 의해 계속해서 새로운 물질이 보고되고 있다.[2]
- 해저는 바다 밑의 지형으로서, 해저는 크게 육지에서 바다 쪽으로 대륙붕, 대륙 사면, 대양저 등으로 나뉜다. 해안선에서 수심 200m 내외의 완경사를 가진 해저 지형을 대륙붕이라고 하는데, 대륙붕은 지하자원과 수산 자원의 보고로서 경제적 가치가 크다. 그리고 대륙붕 상의 해저 언덕 지형으로 빙산의 퇴적물이 쌓인 지형인 뱅크가 나타나는데, 이는 영양 염류와 플랑크톤이 풍부하여 좋은 어장을 형성한다. 대륙붕과 대양저 사이의 급경사 지대인 대륙 사면은 화강암의 대륙 지각과 현무암의 해저 지각의 경계를 이룬다. 그리고 대양저는 수심 4,000~6,000m의 해저 지형으로 비교적 평탄하다. 심해저에서 망간 단괴와 우라늄 같은 광물 자원의 매장이 알려지자 최근 선진국을 중심으로 개발이 이루어지고 있다. 대양저에는 대양저의 깊은 골짜기를 이루는 해구, 해수의 침식에 의하여 평탄해진 해저의 산인 평정 해산, 좁고 긴 해저 산맥인 해령 등이 나타난다. 우리나라는 서해가 평균 수심 약 44m, 남해가 약 100m의 얕은 바다를 이루기 때문에 대륙붕에 속하여 좋은 어장을 형성한다. 반면, 동해는 평균 수심 1,700m로 넓은 해분으로 되어 있으며, 울릉도 북동쪽에 뱅크가 발달하여 좋은 어장을 형성하고 있다.
해저퇴적물의 종류
- 해저에 퇴적한 물질로 퇴적한 수심의 차이에 따라 해안선퇴적물·천해퇴적물·심해퇴적물로 나누어진다. 해저침전물이라고도 한다. 퇴적한 수심의 차이에 따라서 해안선퇴적물·천해퇴적물·심해퇴적물로 나누어진다.
- 해안선퇴적물은 고조선과 저조선 사이에 있는 퇴적물이며, 다른 퇴적물에 비해서 입도(粒度)가 가장 크다. 대부분 자갈과 모래이며, 진흙(점토)도 포함된다.
- 천해퇴적물: 저조선부터 수심 약 200m까지의 퇴적물이며, 입도는 작고 자갈·모래·진흙으로 된다.
- 심해퇴적물: 수심 200m 이상의 퇴적물이며, 점토로 되어 있다. 점토는 다시 생물의 유해 파편을 많이 포함하는 연니(軟泥)와 원양성 점토로 나누어진다.
해저퇴적물의 분포
- 퇴적물의 분포는 기후, 수륙 분포, 화산, 해저지형, 해수의 움직임, 생물활동 등에 의해서 좌우된다. 특히 기후 및 해수의 움직임과는 밀접한 관계가 있으며, 세계 해양의 퇴적물은 위도 방향으로 뻗치는 대상(帶狀)으로 분포하는 경향이 있다. 이것은 육상의 기후대가 풍화생성물의 대상분포로 된 것과도 관계가 있다. 따라서 분포는 육지면적이 넓은 북반구일수록 뚜렷하다. 화산은 국지적인 퇴적물 공급원에 불과하다. 지형은 해수의 움직임, 퇴적물의 심도에 의한 용해의 정도(탄산염의 용해), 퇴적물의 이동 때의 장애 등과 같은 면에서 영향을 준다.
- 해저에 퇴적되어 있는 토사(土砂)나 생물의 유해는 해저지형의 구분에 대응한 퇴적 환경마다 각각 다른 특징을 갖고 분포하고 있다. 대륙붕 위의 퇴적물 중 연안 근처를 제외한 앞바다의 퇴적물은 빙하시대의 저해수면기(底海水面期)에 운반된 연안 퇴적물이 그 후의 해면 상승에 따라 처져 남게 된 화석 퇴적물이다. 대륙붕이 육지였을 때 그 위를 흐르고 있던 하천이 운반하여 만든 사금·사철(砂鐵) 따위의 표사광상(漂砂鑛床)이 현재 세계 각국에서 개발되고 있다. 또한 북해나 베링(Bering)해의 퇴적물 중에는 일찍이 그곳에 살았던 맘모스 등의 화석이 발견되는 일이 많다.
- 대륙사면을 특징짓는 퇴적물은 청니(靑泥)이다. 퇴적물의 빛깔은 퇴적환경을 알아보는 데 중요한 실마리가 된다. 청니의 색은 환원철(還元鐵)이 나타내는 빛깔로서, 이것은 해수의 유통이 심하지 않은 경우 산화되지 않는 퇴적물 중의 유기물을 배지(培地)로 하는 황산환원균의 영향에 의한 것이다. 또한 대륙사면 위에도 조립(粗粒)퇴적물이 분포하는 수가 있다. 대양저를 덮는 심해퇴적물을 대별하면, 저위도 지방에 널리 분포하는 석회질 연니(軟泥：유공충·코트코리스 등으로 됨), 중위도 지방에 분포하는 육원성(陸源性)의 붉은 진흙, 고위도 지방에서 볼 수 있는 규조연니(硅藻軟泥) 등으로 구분된다.
해저지형(submarine topography,海底地形)
해저의 지형으로 육상지형에 비하여 국부적인 기복이 적고, 경사는 완만한 편이다. 깊이에 따라 대륙붕, 대륙사면, 심해저, 해구 ·해연으로 나눈다. 육상지형에 비하여 국부적인 기복이 적고, 경사는 완만한 편이다. 깊이에 따라 다음의 네 가지로 나뉜다.
- 대륙붕 : 대륙붕의 수심은 35∼240m의 범위를 나타내며, 전 세계에 분포하는 대륙붕의 평균수심은 128m이다. 바다쪽 한계는 기울기가 급변하는 곳이며, 이 부분이 바로 대륙붕과 대륙사면의 경계 부분이다. 대륙붕의 평균기울기는 어느 정도 범위를 가지고 변하나 약 1:500 또는 1km:2m의 기울기를 가지며, 경사도로 나타내면 약 0°07'이다. 폭은 거의 없는 상태에서 최대 130km의 범위를 가진다. 일반적으로 기복은 낮으며, 약 20m 내외의 자연적 기복을 가진다. 해저협곡 ·천해분지 및 해저곡은 대륙붕의 저지형(topographic low)을 이루고 있다.
- 대륙사면 : 대륙붕에서 바다 쪽으로 연장된 해저지형으로 비교적 급한 기울기를 가지는 해저이다. 대륙사면은 1:2에서 1:40의 기울기 범위가 넓다. 각 대양저의 대륙사면이 가지는 평균경사도는 태평양에서는 5°20', 대서양에서는 3°34', 인도양에서는 2°55' 미만이다. 대륙사면은 평균수심 3,660m까지 발달한다. 그러나 대륙사면이 깊은 해구로 연결되는 경우에는 8,200m의 수심까지 이른다. 대륙사면의 기복은 1,000m 이상에 달하며, 특히 해저협곡에서는 큰 기복이 있다.
- 심해저 : 심해저평원과 심해저구릉(abyssal hill)으로 구성된다. 심해저평원은 1:1,000 이하의 기울기를 가지며, 심해저구릉은 집단적으로 모여 발달되며, 작고 다소 낮은 언덕형 지형이다. 심해저평원은 저탁류에 의해서 운반된 퇴적물이 넓은 범위로 퍼져 퇴적되어 형성된 것이다. 심해저구릉은 얇은 심해성 퇴적층으로 덮인 기반암이며, 수십 또는 수백 m의 높이를 가지며, 8∼10km의 둘레를 가진다. 수심은 2,000∼6,000m이다.
- 해구·해연 : 수심 6,000m 이상의 좁고 긴 요지(凹地)를 해구라 하고, 그중에 특히 깊은 곳을 해연이라고 한다. 해구는 호상열도(弧狀列島)와 관련되어 있으며, 전 세계적으로 25∼27개의 해구가 있다. 해구의 폭은 20∼60km의 범위이다. 그 단면형은 V자형이고, 상부에서의 경사는 5∼6°, 하부에서는 20° 이상에 달하는 것도 있다. 이 밖에 뚜렷한 기복의 지형으로는 해저돌출부(oceanic rise)·대륙대·해중산과 평정해산(平頂海山) 등이 있다.
해저협곡(submarine valley,海底峽谷)
- 대륙붕이나 대륙사면에 있는 해저의 골짜기를 말하며 해곡 ·해저곡이라고도 한다. 순다해의 해저협곡 등은 육상하곡의 침수에 의한 것이며, 미국 대서양 쪽의 대륙사면에는 용수나 땅사태 등으로 생긴 대규모 해저협곡이 있다.
- 해곡 ·해저곡이라고도 한다. 육상의 하곡(河谷)이 침수되어 생긴 것은 대략 육상하천의 연장선상에 있고, 대륙사면에 생긴 해저협곡은 해저의 용수(湧水)나 해저 땅사태에 의하여 형성된다. 순다해(Sunda海)의 해저협곡 등은 육상하곡의 침수에 의한 것이며, 미국 대서양 쪽의 대륙사면에는 용수나 땅사태 등으로 생긴 대규모 해저협곡이 있다.
해저확장설(sea-floor spreading theory,海底擴張說) 원리
- 태평양 등의 대양저가 대륙 쪽으로 이동함으로써 해저가 확장되고 있다는 가설을 말하며 지구 표면을 여러 개의 판으로 나누어 대양지각의 이동을 설명하는 판구조론이 이 가설을 기초로 한다.
- 지구 내부의 열의 분포가 불균일하여 지각(地殼) 하부 맨틀 내에 대류가 발생하고 대류가 용승하는 곳에 해저산맥이 생기며 산맥의 꼭대기에는 장력(張力)에 의해 열곡(裂谷)이 생기게 되며, 맨틀 대류가 하강하는 곳에 대양지각이 맨틀 속으로 들어가므로 해구나 호상열도(弧狀列島)를 형성하게 된다.
- 대양지각은 해저산맥에서 탄생하여 해구로 소멸한다고 하는 가설을 전제로 하며, 해구·기요(guyot)·중앙해저산맥·파쇄대 등을 총괄적으로 설명하고, 대륙이동·조산운동 등의 대륙의 지질현상을 설명하기도 한다. 이 가설을 기초로 하여 지구 표면을 여러 개의 판(板:plate)으로 나누어 대양지각의 이동을 설명하는 판구조론도 있다. 해저 확장의 원인은 맨틀대류이며, 해저가 확장되는 속도는 수 cm/년 정도로 추정된다.
해저확장설의 근거
- 해저 지각의 나이 : 해저 지각의 나이를 조사해 보면 해령으로부터 멀어짐에 따라 그 나이가 점점 많아진다. 이는 해령에서 새로운 해양지각이 생성되어 양쪽으로 이동해 간다는 증거가 된다.
- 해저 퇴적암의 두께 : 해령 부근에는 거의 퇴적암이 없고, 해령에서 멀어질수록 퇴적암의 두께가 두꺼워진다.
- 해저에 나타난 지구 자기 줄무늬의 대칭 : 지구 자기 역전의 줄무늬가 해령을 축으로 대칭으로 나타나는 사실은 해령에서 맨틀 물질이 상승하여 새로운 해양 지각을 형성할 때, 그 당시의 지구 자기장의 방향을 띠면서 양쪽으로 이동하여 해구에 이르러 침강한다고 하면 잘 설명된다.
- 변환단층 : 해령에는 장력에 의한 많은 변환단층이 있다.
보령해저터널
- 충청남도 보령시의 대천항과 원산도를 연결하는 해저터널이다. 충청남도 보령시 신흑동의 대천항과 오천면의 원산도를 연결하는 해저터널이다. 본 터널은 충청남도가 1988년 '서해안 산업관광도로 기본계획'을 수립한 데서 출발하여, 2001년 8월 국도 77호로 승격되었다. 이후 2010년 12월에 착공하여 2021년 12월 1일 전면 개통됐다.
- 상하행 4차로로 건설됐으며, 전체 길이가 6,927m에 달하고, 이 중 순수 해저 구간이 5.2㎞로 해저면으로부터 55m, 해수면으로부터 최대 80m 아래에 위치해 있다. 해저터널로는 국내에서 가장 길고 전 세계에서는 다섯 번째로 길다. 2021년 기준 보령해저터널보다 긴 해저터널은 일본의 동경아쿠아라인(9.5㎞), 노르웨이의 봄나피오르(7.9㎞), 에이크선더(7.8㎞), 오슬로피오르(7.2㎞) 등 네 곳이다.
- 보령해저터널은 국도 77호선의 일부구간으로, 국도 77호선은 경기도 파주시에서 서해안을 따라 전라남도 완도군을 거쳐 부산광역시까지 한반도를 L자형으로 연결한다. 충청남도 태안군 안면도 영목항과 보령시 원산도를 잇는 원산안면대교가 2019년 12월 26일에 개통되었으며, 이어 보령해저터널이 개통됨으로써 국도 77호선은 최종적으로 모두 연결되었다. 보령해저터널이 원산안면대교와 연결되면서 보령시 대천항에서 태안군 안면도 영목항까지의 운행거리가 95km에서 14km로, 운행시간은 90분에서 10분으로 크게 단축되었다. 이로써 보령시와 태안군 지역의 주민들이 동일한 생활권으로 연결되어 주민들의 정주여건이 개선되고 이동 편의가 향상되며 물류 처리가 원활해질 것으로 기대된다.
관련 기사
- 이른바 '울산 해저도시' 개발이 본격적으로 시작됐다. 2022년 4월 13일 해양수산부의 '해저공간 창출 및 활용 기술 개발 공모사업'에 선정된 울산은 사업 주관 연구기관인 한국해양과학기술원(KIOST)과 함께 오는 2022년 12월 5일 부산 영도구에서 1단계 성과 보고회를 개최할 계획이다. 국내 최초로 개발에 들어가는 울산 해저도시는 앞으로 모든 해저도시의 표본이 될 것으로 예상돼 울산을 알릴 절호의 기회가 될 것으로 기대된다. 또 그동안의 해저기술을 총망라하는 계기가 될 뿐만 아니라 해양과학 분야 최첨단 기술의 집약체로서의 역할을 할 것으로 보인다. 울산시에 따르면 최초 해저도시의 테스트베드로 선정된 곳은 서생면 나사항 2.5㎞ 앞바다 해저 30m 지점이다. 많은 기관들이 참여하는 것은 육상 도시와 달리 해저 도시는 모든 분야에서 조건이 판이하게 다르기 때문이다. 예를 들어 수중에 대형 구조물을 지을 경우 공법이나 설계가 완전히 달라지는 것은 두 말할 필요가 없다. 이 모든 조건을 극복하고 물 밑에 새로운 세상은 만들어내면 비로소 고부가가치 미래 신산업들이 창출되는 것이다. 해저도시는 극한 환경 속에서 인류의 생존을 가능케 하는 최첨단 기술의 결정판이다. 에너지는 물론 로봇, 전자통신 등 다양한 분야의 첨단 기술 융합이 필요하다.[3]
- 해양수산부가 2022년 11월 24일 11시 서울 글래드 호텔에서 국제해저기구와 심해저 활동 협력을 강화하기 위한 협력서를 체결한다. 국제해저기구(ISA : International Seabed Authority)는 공해상 심해저 활동을 주관‧관리하는 국제기구로, 그동안 해양수산부는 '서태평양 공해상 마젤란 해저산 망간각 독점탐사광구' 등 국제해저기구와 3건의 탐사계약을 체결하며 심해저 광물자원 탐사 활동을 추진해 오고 있다. 한국은 국제해저기구 이사회 B그룹 회원으로 국제해저기구의 인사·조직·예산·회원국 활동 관련 주요사항 결정에 참여하고 있으며, 한국해양과학기술원 주세종 박사가 법률기술위원회 위원으로 활동하는 등 국제해저기구에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 조승환 해양수산부 장관은 '그동안 우리나라가 심해저 광물자원 탐사에 집중해 왔다면, 앞으로는 심해저 과학연구, 인력양성 등 인류 공동 자산인 심해저 보전·관리에 더욱 노력하겠다'라며, '우리나라가 국제사회에 기여할 수 있는 다양한 협력 사업을 지속 발굴 추진할 계획'이라고 말했다.[4]
동영상
각주
- ↑ 〈심해〉, 《나무위키》
- ↑ 〈해저〉, 《위키백과》
- ↑ 〈울산 해저도시, 중단 없는 건설 진행되길〉, 《경상일보》, 2022-11-30
- ↑ 오진희 기자, 〈해수부, 심해저 활동 확대 시동…국제해저기구와 협력 체결〉, 《한국농어촌방송》, 2022-11-24
참고자료
- 〈심해〉, 《나무위키》
- 〈해저〉, 《위키백과》
- 〈울산 해저도시, 중단 없는 건설 진행되길〉, 《경상일보》, 2022-11-30
- 조홍기 기자, 〈보령시, 보령해저터널 개통 1주년… 교통량 260만 대 돌파〉, 《충청뉴스》, 2022-11-30
- 김병훈 기자, 〈영일만대교 '해상교량+해저터널' 사실상 확정〉, 《매일신문》, 2022-11-28
- 오진희 기자, 〈해수부, 심해저 활동 확대 시동…국제해저기구와 협력 체결〉, 《한국농어촌방송》, 2022-11-24
- 백경서 기자, 〈바닷속 50m에 사람이 산다…'467억 해저도시' 꿈꾸는 울산〉, 《중앙일보》, 2021-12-19
- 국토교통부, 〈‘세계 5위·국내 최장’ 6.9km 보령 해저터널 12월 1일 개통〉, 《대한민국 정책브리핑》, 2021-11-29
- 스마트 1분, 〈상어가 해저케이블을 물어뜯으면 무슨일이 발생할까?〉, 《네이버포스트》, 2021-01-29
- 해양환경공단, 〈바닷속에도 산이 있다?! 놀라운 해저지형의 세계〉, 《네이버블로그》, 2016-09-05
같이 보기
