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[보도자료] 남극 중앙해령에서 신규 맨틀의 존재 확인

  • 조회수 : 1134
  • 작성자 : 홍보팀
  • 작성일 : 2019.01.28

맨틀의 새로운 퍼즐, 남극 바다에서 찾아내다

극지연구소, 아라온호 남극 중앙해령 탐사에서 신규 맨틀의 존재 확인


극지연구소(소장 윤호일)는 쇄빙연구선 아라온호를 이용하여 남극해에 위치한 호주-남극 중앙해령을 탐사하고 연구한 결과 남극권에 란디아-남극 맨틀로 명명된 새로운 타입의 맨틀이 남극-뉴질랜드-호주 동편 영역 아래에 분포한다는 사실을 세계 최초로 발견하였다.

 

이번 질란디아-남극 맨틀의 발견은 상부 맨틀이 태평양형과 인도양형으로 구분되어 있으며 이 두 맨틀이 호주와 남극 사이에 위치한 호주-남극 부정합(Auatralian-Antarctic Discordance) 아래에서 맞닿아 있다는 기존의 학설을 뒤집은 것이다.

 

태평양형 맨틀이 호주-남극 부정합 아래에서 인도양형 맨틀과 접하면서 인도양을 향해 흘러 들어가고 있다는 것이 30년 동안 통용되던 학설이었다. 그러나 극지연구소의 연구결과 태평양형과 인도양형 맨틀 사이에는 이 두 맨틀과 기원이 다른 질란디아-남극 맨틀존재하며 호주-남극 부정합도 더 이상 태평양형과 인도양형 맨틀의 경계가 아니라는 사실을 확인한 것이다. 인도양형 맨틀과 경계를 이룬 맨틀은 태평양형 맨틀이 아니라 질란디아-남극 맨틀인 것으로 이번 연구 결과 확인되었기 때문이다.

 

질란디아-남극 맨틀은 원래 곤드와나라는 이름을 가진 거대한 하나의 대륙을 구성하고 있었던 호주, 뉴질랜드, 남극 대륙을 쪼개고 분리시킨 하부 맨틀의 상승 작용(맨틀 플룸)에서 기원한 것으로 보인다. 이 맨틀 플룸은 약 구천만 년 전 하부 맨틀로부터 상승하여 곤드와나 대륙 아래에 도달, 대륙의 균열을 일으킨 후 남극대륙 아래에서 현재까지도 지속적으로 상승하고 있는 것으로 보인다. 지표 가까이 상승한 맨틀은 북쪽 뉴질랜드를 향해 흘러 호주-남극 중앙해령에도 영향을 미치고 있는 것으로 보인다.

 

이번 성과는 박숭현 극지연구소 책임연구원이 충남대, 미국 하버드 대학, 와이오밍 대학, 우즈홀 해양연구소 등과 공동연구를 통해 이뤄냈으며, 국제 학술지인 ‘Nature Geoscience’ 2월 호에 게재될 예정이다.

 

연구를 주도한 박숭현 극지연구소 책임연구원은 신규 맨틀의 발견으로 전 세계 과학계에서 30년 동안 통용되던 맨틀 타입에 대한 학설은 물론 더 나아가 표준적인 지구의 맨틀 대류 모델에 대한 수정이 불가피해졌다. 남극권에서는 대규모의 맨틀 하강이 일어나고 있다는 것이 전지구적 맨틀 대류의 표준 모델이었으나 이번 발견으로 남극권에서도 맨틀이 하부에서 지속적이고도 대규모로 상승하고 있음이 확인되었기 때문이다, “전지구적 맨틀 순환과 진화 과정을 더 정확히 규명하기 위한 방향으로 연구를 확대해 나가겠다고 전했다.

 

맨틀은 지구의 단면을 세 부분으로 나누었을 때 지각과 핵 사이에 위치하고 있으며 지구 체적의 84%를 차지해 규모가 압도적으로 크다. 맨틀은 고체이지만 지구 내부의 열 방출로 인해 끊임없이 대류하고 있다. 맨틀의 움직임은 대륙의 이동, 지각의 생성과 소멸을 일으키며 지구의 기후에도 큰 영향을 미친다.

 

최대 수십 킬로미터의 지각 아래 있는 맨틀은 직접 채취가 어렵기 때문에, 맨틀이 상승하여 새로운 지각을 만드는 중앙해령에서 암석이나 가스를 채취하여 분석하는 간접적인 방식이 연구에 널리 활용되고 있다.

 

한편, 극지연구소는 국제 공동 연구를 통해 호주-남극 중앙해령의 지형적 특성과 빙하 주기와의 상관성을 규명하여 그 결과를 20152‘Science’지에 게재한 바 있으며, 무진 열수 분출구와 그 주변에서 서식하는 신종 생명체들을 세계 최초로 발견해 국제 학계에 보고한 바 있다.