[사이언스미디어센터] 전문가 의견(V3) <심해의 열기가 남극 대륙에 접근하고 있다 (커뮤니케이션스 지구&환경)>

(코멘트 3차 | 엠바고 28일 18시) 빙하 위협하는 따뜻한 물의 흐름

2026. 4. 28.

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전문가 의견 26-047(Ver.3) 심해의 열기가 남극 대륙에 접근하고 있다 (커뮤니케이션스 지구&환경)

2026.4.28. 13:00 코멘트 3차 **엠바고 28일(화) 18시**

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2025년 연구선 팔코르호(R/V Falkor)에 탑승해 촬영한 남극 벨링하우젠 해의 모습. 출처:Laura Cimoli, University of Cambridge (연구팀 제공 이미지)

배경

- 수십 년에 걸친 해양학 데이터를 연구한 결과, 심해의 열이 남극 대륙에 더욱 가까워졌다는 사실이 새롭게 밝혀졌습니다.
  - 논문 제목: Poleward migration of warm Circumpolar Deep Water towards Antarctica (Communications Earth & Environment)
  - 엠바고 28일 18시(링크는 엠바고 해제 뒤 가능)
- 영국 케임브리지대와 미국 캘리포니아대 등 공동연구팀은 선박과 로봇 부유 장치를 통해 수집한 장기 해양 측정 자료를 종합해 '환남극 심층수(환극 심층수)'라는 따뜻한 해수가 지난 20년 동안 확장해 남극 대륙붕 쪽으로 이동했음을 밝혔습니다.
- 그 동안 남극 대륙을 둘러싼 남극해는 대략 10년 간격으로, 주로 선박을 통해 기록한 횡단 조사 결과를 통해 연구돼왔습니다.
  - 이 데이터는 장기간에 걸쳐 진행된 국제 프로그램으로 수집된 데이터로, 수층 전체에 걸쳐 온도, 염분 및 영양염에 대한 자세한 단면을 얻을 수 있었습니다.
  - 하지만 연속적인 데이터가 부족해 과학자들이 열 분포의 장기 변화를 파악하는 데 어려움이 있었습니다.
- 연구팀은 기록 공백을 메우기 위해 추가 데이터로 선박 측정값을 보완했습니다.
  - 전 세계에 흩어진 부유 측정 장비 데이터와 선박 측정에서 얻은 장기 패턴을 머신러닝을 사용해 결합했습니다.
  - 이를 통해 지난 40년간의 상세한 월별 데이터를 기록한 새로운 자료를 구축하는 데 성공했습니다.
- 연구팀은 이를 통해 대륙 인근 상층 2000m 의 따뜻한 해수 두께가 증가했음을 확인했습니다.

전문가 의견 요청 내용
- 국내 기후 전문가의 의견을 첨부했습니다. 새로운 의견은 추가로 보내드리겠습니다.

기자 여러분은 아래 주의사항을 참고해 활용해주시길 부탁드립니다.

엠바고는 28일 18시(KST) 해제됩니다. 이후 자유롭게 활용 가능합니다.
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SMCK를 꼭 인용할 필요는 없습니다. 만약 인용 출처가 필요한 경우, 아래 형식을 따를 수 있습니다.
- "ㅇㅇㅇ(전문가)는 한국과학기술미디어센터에 ㅁㅁㅁ라고 말했다."

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이원상 극지연구소 빙하지권연구본부 책임연구원

*2026.4.28. 13:00 추가

극지 해양은 관측 자체가 가장 어려운 분야라, 자료 부족이 곧 수치모델 결과의 불확실성으로 이어져 왔다. 특히 장기 자료의 공백 때문에 남극해 심층수의 수십 년 변동성을 정량화하기란 그동안 매우 제한적이었다. 이번 연구는 약 10년 간격의 GO-SHIP 선박 횡단 자료에 2004년 이후의 Argo Floats 자료를 머신러닝으로 결합해, 남극해 상부 2000 m의 수괴 분포를 월별·격자별로 20년에 걸쳐 재구성했다는 점에서 자료적 가치가 크다. 결과물 자체가 향후 빙붕 기저융해율 추정과 해수면 상승 예측의 핵심 입력이 될 것으로 기대한다.

가장 주목할 결과는, 환남극 평균으로 환남극심층수(CDW) 코어가 대륙 쪽으로 연 1.26 km이동했고, 60–65°S 위도대 CDW 층의 해양 열량이 2.81 TW증가했다는 점이다. 다만 이 연구는 CDW의 두께 증가와 공간적 극방향 재분포에 초점이 있고, 온도 상승은 별개 주제로 인식된다. 다만, 동남극(80–160°E) 사면부 중층 CDW가 1930~1990년 평균 대비 2010~2018년에 0.8~2.0 °C 온난화되었다는 보고(Herraiz-Borreguero & Naveira Garabato, 2022, Nature Climate Change)가 있어, 두께 증가와 온난화가 동시에 진행 중일 가능성이 크다. 두 효과 중 어느 쪽이 빙붕 쪽 열 공급에 더 결정적인지를 분리·정량화하는 것이 중요한 후속 과제라고 생각한다.

향후 조속히 해결해야 하는 과제도 분명하다. Argo의 65°S·2000 m 한계 때문에 대륙붕·해빙 아래·심층 AABW는 여전히 사각지대이다. 이를 메우기 위해 Polar Argo(해빙 회피), Deep Argo(6000 m), BGC-Argo(생지화학) 확장이 추진되고 있고, BAS-극지연구소 공동 Thwaites 빙붕 열수 시추(2026년 1월, 999.7 m 관통)처럼 빙붕 하부 공동(cavity) 내부를 직접 관측하려는 시도가 이어지고 있다. 자율무인잠수정(AUV) 기반 빙저 관측 기술도 핵심 방향이며, 극지연구소의 얼음하부무인자율탐사기술 사업이 그 한국발 대안 중 하나이다. 하지만, 어느 한 기관의 노력만으로는 부족하며, 국제협력 기반의 지속가능한 광역 장기 관측망 구축이 가장 시급한 과제이다.

한국은 삼면이 바다인 반도 국가로 mm 단위 해수면 변화에 직접 노출된다. 본 연구가 가리키는 변화(극방향으로 이동하는 따뜻한 심층수와 그에 따른 빙붕 기저융해 가속)는 결국 우리 해안선의 미래 위험과 직결된다. 아라온호 운영, K-NOW 사업을 통한 Thwaites·Dotson·Getz·Nansen 빙붕 현장 관측, LIONESS 국제 컨소시엄 주도, 얼음하부무인자율탐사기술 개발은 단순한 과학 활동이 아니라 국가 차원의 장기 위험관리이자 미래 설계의 일부이다.

끝으로 강조할 점은 해양의 열 관성이다. 인위적 잉여 열의 약 90%가 바다에 흡수되어 왔고(IPCC AR6), 누적된 열은 지금 당장 배출을 중단해도 수백 년에 걸쳐 서서히 방출된다. 열팽창에 따른 해수면 상승은 이산화탄소를 당장 중단한다면 지금부터 100년 후에는 약 두 배, 500년 후에는 약 네 배가 누적된다는 결과도 보고되었다(Solomon et al., 2017, PNAS). 이번 논문이 보여준 따뜻한 물의 극방향 이동은, 그 거대한 열 저장고가 이미 빙붕의 가장 취약한 지점으로 흘러들고 있다는 사실이다. 지금의 배출 감축 결정이 수백 년 뒤 해수면을 결정한다는 사실을 기후위기 대응 정책의 출발점에 두어야 한다.

극지는 멀고 추상적인 공간이 아니라, 지구 시스템이 변화의 신호를 가장 먼저, 가장 분명하게 보여주는 곳이다. 그 신호를 누가 먼저 읽고 누가 먼저 대응 체계를 설계하느냐가 향후 국가 경쟁력과 안전을 가른다. 극지 연구는 우리의 미래를 설계하는 프론티어 활동이다.

*COI: 작성자는 극지연구소 책임연구원이며 해양수산부 국가연구개발사업(K-NOW) 책임자로, 본 연구의 주제(CDW 변동성, 남극 빙붕 기저융해)와 직접 연관된 현장 관측, 미래 해수면 예측 연구사업을 수행하고 있습니다. 본 논문 저자들과 직접적 공동연구 관계는 없으나 동일 학술 공동체에 속해 있음을 밝힙니다.

wonsang@kopri.re.kr

남성현 서울대 지구환경과학부 교수

*2026.4.28. 12:00 추가

상대적으로 고온의 특성을 지닌 환남극 심층수(Circumpolar Deep Water, CDW)의 대륙붕 유입과 용승은 열과 영양염 수송을 통해 기후시스템에 지대한 영향을 미치기 때문에 여러 연구가 활발히 진행 중이다. 이 연구에서는 현장 관측 자료 분석 기반으로 남빙양 수괴의 물리적/화학적 특성을 규명하고 지난 20년 간 남극대륙 인근 상층 2000미터 내 고온수 두께가 증가하며 환남극 심층수 코어가 연간 1.26km씩 남극대륙으로 접근하고 있음을 밝혔다. 남극, 특히 서남극 빙붕의 기저 용융의 핵심 원인이 환남극 심층수 유입에 따른 열 수송임을 고려할 때, 이 연구는 빙붕 기저 용융과 빙상 소실을 통한 해수면 상승 전망에 중요한 시사점을 남긴다.

환남극 심층수 외에도 남극저층수(Antarctic Bottom Water, AABW) 등 다른 주요 수괴 분포 역시 지난 20년 간 유의한 수준의 변화를 겪었음을 보였는데, 지난 30년 간 남빙양의 인도양 섹터에서 남극저층수가 서부에서는 고온고염화, 동부에서는 고온저염화되었다는 아래 논문의 결과와도 일관된 결과이다.

Choi, Y., Nam, S. East–west contrasting changes in Southern Indian Ocean Antarctic Bottom Water salinity over three decades. Sci Rep 12, 12175 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-16331-y

고온의 환남극 심층수가 남극대륙에 접근하며 대륙붕으로의 유입을 통해 서남극 빙붕 기저 용융을 활성화하고 있으므로 아래 국내 학자들 주도의 연구 결과와 같은 빙붕 인근 해역의 정밀 탐사 결과가 더욱 중요해졌다고 할 수 있을 것이다.

Kim, J., Nam, S., & Yoon, S.-T. (2026). High fraction of glacial meltwater along two separate isopycnals observed in summer 2020 near and off the Pine Island and Thwaites Ice Shelves, West Antarctica. Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2025JC023212. https://doi.org/10.1029/2025JC023212
Park, T., Nakayama, Y., & Nam, S. (2024). Amundsen Sea circulation controls bottom upwelling and Antarctic Pine Island and Thwaites ice shelf melting. Nature Communications, 15(1), 2946. https://doi.org/10.1038/s41467-024-47084-z
Yoon, S.-T., Lee, W. S., Nam, S., Lee, C.-K., Yun, S., Heywood, K., et al. (2022). Ice front retreat reconfigures meltwater-driven gyres modulating ocean heat delivery to an Antarctic ice shelf. Nature Communications, 13(1), 306. https://doi.org/10.1038/s41467-022-27968-8
Kim, T., Yang, H. W., Dutrieux, P., Wåhlin, A. K., Jenkins, A., Kim, Y. G., et al. (2021). Interannual variation of modified circumpolar deep water in the Dotson-Getz Trough, West Antarctica. Journal of Geophysical Research: Oceans, 126(12), e2021JC017491. https://doi.org/10.1029/2021JC017491

namsh@snu.ac.kr

송하준 연세대 대기과학과 교수

*2026.4.28.

내용 해설
- 염분이 높고 상대적으로 따뜻한 환극 심층수(CDW)가 남극 대륙 가까이 접근하는 경향이 기존 연구에서 보고되었는데, 이 연구에서 연구선관측과 무인관측장비인 ARGO를 활용하여 이를 정량적으로 확인했다. 이런 경향이 지속될 경우, CDW가 남극 대륙 가까이 접근하여 남극 빙하의 융빙이 가속될 가능성이 있다.

이번 논문의 의의 또는 한계, 향후 전망과 연구 과제
- 기존 관측값들과 함께 랜덤포레스트(random forest)라는 기계학습 방법을 사용해 CDW의 남하를 정량화했다.

한국에서 특별히 주목해야 할 부분
- CDW의 남하에 대한 원인으로 크게 남극 심층수 생성 감소와, 남극해 지역 바람의 강화 두 가지를 제시하고 있다. 하지만 이에 대한 연구는 아직 많이 진행되지 못했다. 따라서 CDW 남하의 원인에 대한 과학적 분석과, 남하로 인한 탄소 순환 및 생지화학적 변화 분석도 향후 필요해 보인다.

hajsong@yonsei.ac.kr

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2025년 7월 이사회를 구성하고(이사장 노정혜 전 한국연구재단 이사장) 센터장(이근영 전 한겨레 과학전문기자)을 선임했으며, 같은해 9월 개소식을 열며 활동을 시작했습니다.

*참고 기사:

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