해양과학자의 꿈, 돛을 올리다

「2019 KIO-Dream 연구선 승선 프로그램」

KIOST의 전문성을 활용한 교육기부 프로그램
온누리호에서 1박 2일간 대한해협 항해

KIOST의 교육기부 프로그램(KIO-Dream School)의 일환으로 기획된 금번 프로그램의 탑승객들은 조합부터 다양했다. 해양학부터 에너지자원, 지질, 환경공학 등 다양한 분야에서 학업을 수행 중인 대학생뿐만 아니라, 본 프로그램을 기획·운영한 KIOST 스쿨 관계자, 그리고 온누리호에서 자료 수집과 학생들의 실습을 지도할 본원 및 KIOST 남해연구소의 연구진 및 과학기술연합대학원대학교 학생들이 조교로 참여한 것이다. 처음 시작되는 프로그램에 참여한 이들의 얼굴에 새로운 경험에 대한 기대감과 설렘이 가득했다. 출항 전 간단한 개회식을 통해 학생들을 만난 KIOST 김웅서 원장은 금번 프로그램의 관측정점인 대한해협은 쓰시마 해류가 들어오는 길목으로, 동해의 해양환경을 이해할 수 있는 중요한 연구 거점이라고 소개하며 “이번 연구선 승선 프로그램이 해양과학기술에 대한 전반적인 관심과 소양을 높이는데 기여하고, 우수한 인재들이 해양과학 분야에 진출할 수 있는 계기가 되기를 기대한다.”고 말했다. 온누리호 강선규 선장도 “오랫동안 연구 조사선에서 근무한 결과, 대한민국의 미래가 바다에 있다는 것을 확신했다.”며 “금번 프로그램이 해양과학 분야의 우수 인재를 양성하는데 기여하기를 바란다.”고 전했다.

사진 1. 온누리호 출항 전 열린 프로그램 개소식

사진 2, 3. 학생들을 환영하는 KIOST 김웅서 원장(좌)과 온누리호 강선규 선장(우)

이후 사고 및 비상사태 발생 시의 대응조치를 알아보는 안전교육과 선내 연구 시설 및 장비를 둘러보는 시간이 마련됐다. 학생들은 이사부호가 취항하기 전, 남극해역 생태계조사, 태평양 심해 광물자원 탐사, 인도양 심해 열수광상 탐사 등의 대양탐사와 심해 광물 자원 개발에 중추적 역할을 담당한 온누리호의 연구 장비들을 유심히 둘러보며 스마트폰 동영상으로 내부를 촬영하는데 여념이 없었다.

사진 6, 7. 온누리호를 둘러보는 학생들(좌)과 선내 연구 장비를 사진으로 남기는 모습(우)

과학의 원리를 바탕으로
해양 관측의 목적 및 방법 이해

관측정점으로 이동하는 동안에는 총 105대의 연구 장비를 운영하고 있는 KIOST의 연구선 5척의 역할과 해양관측의 목적 및 방법을 알아보는 이론 강의가 진행됐다. 도플러 효과, 밀도와 부피, 전기 전도성 등 과학의 원리를 바탕으로 「How do we observe the ocean?」란 강의 주제를 풀어나간 KIOST 해양환경연구센터 강동진 책임연구원(이하 박사)는 “컴퓨터 시뮬레이션 모델을 통해 도출한 정보는 쉽게 구할 수 있지만, 실제로 관측을 해서 얻은 자료는 흔하지 않다.”고 전했다. 그는 바다의 운동을 연구하기 위해서는 수온, 염분, 용존산소 등과 같은 해수의 특성을 정확히 이해할 필요가 있는데, 그 요구에 부응하여 발전한 관측 장비가 현재의 해수시료 채취 장비(이하 CTD, Conductivity Temperature Depth), 초음파해류계(이하 ADCP, Acoustic Doppler Current Profiler) 등이라고 소개하며, 현대화된 장비를 바탕으로 동해 및 인도양에서 진행된 KIOST의 연구 사례는 물론, 물과 해수의 전기전도도를 비교하는 테스트를 진행하며 학생들의 호기심을 풀어갔다.

사진 8, 9. 연구선의 제원과 역할을 소개하는 KIOST 남해연구소 연구소관측팀 허상도 관측사(좌)와 이경목 관측사(우)

사진 10. 물과 해수의 전기전도도 비교 테스트를 진행 중인 KIOST 해양환경연구센터 강동진 박사

최첨단 해양과학기술 연구 현장
CTD, Bongo Net 등 선상실습

이후 참가 학생들은 두 개 조로 나뉘어 데크(Deck)로 이동했다. 온누리호에 탑재된 ADCP를 통해 연구자들과 함께 관측정점의 최대 수심을 확인한 참가 학생들은 10m, 40m, 80m의 해수를 수층별로 채취하기 위해 채수기의 뚜껑을 여는 것부터 투하 직전까지의 과정을 단계적으로 실습했다. 해수를 채취하는 동안에는 모니터를 통해 실시간으로 전송되는 염분, 수온, 엽록소의 농도 그래프를 확인했으며, CTD가 다시 선상으로 올라온 후에는 해수 중 용존산소 농도 분석을 위한 시료를 샘플링 했다. KIOST 연구진은 용기의 파지 방법부터 시약을 투여할 때의 주의사항 등을 차근차근 지도하며 연구 기기가 익숙하지 않은 학생들의 실습을 도왔는데, KIOST 해양환경연구센터 강동진 박사는 “용존산소농도를 분석할 때는 접촉한 물이 용기에서 빠져나가도록 볼륨의 3배를 받는 것이 가장 이상적”이라며 “시료를 채취하는 과정에서 발생할 수 있는 오염 및 변질의 가능성을 고려하여 고품질의 자료를 확보할 수 있도록 힘쓰는 것이 가장 중요하다.”고 설명했다.

사진 13, 14. 채수통의 해수를 용기에 담는 모습(좌)과 용존산소 농도 분석을 위해 시약을 투여하는 모습(우)

한편, 선미에서는 해양 생태계를 이해하는데 기초자료가 되는 동물플랑크톤 채집 실습이 이루어졌다. 동물플랑크톤은 섭식한 식물플랑크톤의 유기물을 상위 단계에 전달해주는 중간 고리 역할을 담당한다. 크기는 수 μ~㎜인 것이 대부분이지만, 화학적·생물적 요인에 의해 민감하게 반응하기 때문에 해양의 환경을 평가하는데 중요한 연구자료로 손꼽힌다. 금번 프로그램에서는 유량계가 설치된 그물(Bongo Net)을 이용해 200㎛보다 큰 동물플랑크톤을 채집하는 실습이 진행됐다. KIOST 연구진은 CTD 등의 관측 장비를 통해 조사 해역의 수온과 염분의 분포를 파악한 후 수층별 채집 구간을 결정하고, 동물플랑크톤의 불균일 분포 문제를 해결하기 위해 3회 반복 채집을 실시하여 종과 양의 평균값을 구했다. 채집한 동물플랑크톤을 포르말린으로 고정 보존하기 전에는 현미경으로 관찰하는 시간도 가졌는데, 학생들은 살아있는 동물플랑크톤을 관찰하며 그간 육안으로는 볼 수 없었던 해양 마이크로 세계의 신비를 한껏 만끽하는 모습이었다.

사진 17. KIOST 남해연구소 위해성분석연구센터 강정훈 책임연구원

깊은 밤에도 꺼지지 않는 온누리호의 열정
저서생태계 이해를 위한 퇴적물 채취 실습

해양과학기술을 통해 인류 발전에 공헌한다는 온누리호의 열정은 깊은 밤에도 꺼지지 않았다. KIOST 해양생태연구센터 유옥환 책임연구원(이하 박사)는 “바닥에 사는 저서생물은 쉽게 이동하지 않기 때문에, 해역 전반의 안정성과 건강도 파악 및 환경교란을 감시하는데 용이하다.”며 그랩 채니기(採泥器, 이하 Grab Sampler)를 이용한 퇴적물 채취 실습을 지도했다. 채취한 퇴적물은 현장에서 바로 여과하는데, 3~4℃의 심해에 서식하던 저서생물이 부패하는 것을 방지하기 위해 10℃ 이하로 냉각한 물을 사용한다. 이후 계통 관계에 따라 종과 양을 분류하는 작업이 진행됐다.

사진 20. KIOST 해양생태연구센터 유옥환 박사

이사부호 투어 및 KIOST 남해연구소 견학
한층 성장해 나갈 해양과학기술의 주역들

선상실습이 마무리 된 후, 교육내용을 복기하는 강연을 통해 학생들의 이해를 높인 KIOST는 이튿날에는 금번 교육 프로그램의 의미를 되새겨보는 간담회 시간을 마련했다. 체험 활동에서 궁금했던 점이나 소감, 진로에 대한 다양한 질문을 적극적으로 피력하는 학생들의 모습을 통해 오랫동안 축적해온 노하우를 바탕으로 해양 연구·교육 분야에서 전문성을 발현해 온 KIOST의 교육 프로그램 효과를 확인할 수 있는 순간이었다. 귀항 후에는 장목항에 정박해 있는 5,900톤 급 해양과학조사선 이사부호 투어와 KIOST 남해연구소 견학 프로그램도 진행했다. 수료식에 참여한 KIOST 남해연구소 심원준 책임연구원(이하 소장)은 “대학교 4학년 때 연구선을 탔던 경험이 향후의 진로 결정과 연구 활동에 긍정적인 영향을 미쳤다.”며 “금번 현장실습이 학생들의 미래를 설계하는데 큰 도움이 되기를 바란다.”고 기대를 전했다.

사진 21. 이사부호 조타실 견학

사진 22, 23. KIOST 남해연구소 견학

사진 24, 25. KIOST 남해연구소 심원준 소장과 함께 한 수료식

사진 26. 허지영(동아대학교 에너지자원공학과 3학년)

사진 27. 심호석(한국해양대학교 해양생명과학부 3학년)

해양과학 발전의 미래 주역들
더 큰 바람을 타고 세계로 나아가기를

KIOST의 전문화된 교육 프로그램과 첨단 인프라는 대한민국의 해양과학 발전을 이끌 인재양성의 원천이 되고 있다. 쾌적하고 우수한 교육 환경과 수준 높은 현장 실습 프로그램을 바탕으로 미래 주역들이 꿈을 펼칠 수 있는 배움의 장을 조성하고 있는 KIOST의 다양한 교육기부 프로그램. 앞으로도 실습생 한 사람 한 사람이 소중한 체험의 기회와 동기부여를 통해 더 큰 바람을 타고 세계로 나아갈 수 있도록 아낌없는 지원과 서비스를 제공해 나갈 것이다.