남극바다, 대왕고래·긴수염고래 소리 분리에 성공

극지연구소, "개체수나 활동반경 연구에 중요한 자료"

남극해 국제 수중 음향 관측망. /그래픽 제공=극지연구소

[서울경제]

극지연구소는 남극바다에서 기록된 수십만 시간 길이의 소리에서 대왕고래와 긴수염고래의 소리만 분리하는 데 성공했다고 13일 밝혔다.

대왕고래 (흰긴수염고래·blue whale)와 긴수염고래 (fin whale)는 지구에 현존하는 가장 큰 동물로, 물속에서 멀리까지 전파되는 저주파 (약 20Hz)의 소리를 발생해 서로 대화를 하는 것으로 알려져 있다.

이 소리는 개체 수나 활동반경을 연구하는 데 중요한 자료가 된다.

하지만, 이전에는 전문가들이 수작업으로 관측 자료를 분석해 시간과 비용 소모가 많았고, 분석결과의 통일성도 떨어졌다. 남극바다에서 오랜 시간 체계적인 관측이 힘든 것도 고래연구의 어려운 점으로 꼽혔다.

극지연구소와 호주 남극연구소, 미국 해양대기청, 프랑스 브리타니 대학, 남아공 프레토리아 대학 등이 참여한 국제공동연구팀은 남극의 소리를 안정적으로 담을 수 있는 무인자율 수중음향 관측 장비를 도입해 지난 20여 년간 30만 시간의 자료를 확보했다.

연구팀은 저주파 소리의 특징을 활용해 음향관측 자료에서 이들 고래의 소리를 자동으로 찾아내는 방법을 개발했다. 2014년 대왕고래 신호의 경우 세종기지 근처에게 가장 많이, 장보고기지 근처에서 가장 적게 나타났다.

이번 연구로 식별된 10만 건 이상의 고래 신호 자료는 일반에 공개됐으며, AI기술과 만나 고래의 시공간적인 움직임을 파악하는 데 기여할 것으로 평가된다. 대왕고래는 출산을 위해 열대바다로 이동했다가 새끼와 함께 5,000㎞를 헤엄쳐 먹이가 풍부한 남극해로 돌아오는 동물로 알려져 있다.

거대 고래들은 배설물이 광합성을 하는 식물 플랑크톤의 먹이가 되거나 죽은 후 다량의 탄소를 품고 바다로 가라앉아서 대기 중 이산화탄소를 줄이는 역할을 한다. 하지만, 대왕고래와 긴수염고래는 20세기 들어 각각 수십만 마리가 포획돼 멸종위기 종으로 지정됐으며, 관측 자료 부족으로 정확한 개체 수 파악도 어려운 상황이다.

이번 연구는 해양수산부 R&D ‘서남극 스웨이트 빙하 돌발붕괴의 기작규명 및 해수면 상승 영향 연구’의 일환으로 수행되었으며, 국제 저명 학술지인 사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)에 1월 게재됐다. 수중음향 관측 장비는 남극 빙하의 움직임 파악에도 활용된다.

이원상 극지연구소 빙하환경연구본부장은 “남극바다에 설치한 관측망을 활용해 멸종 위기종 및 다른 해양동물들의 서식 연구와 더불어 기후변화가 남극 생태계에 미치는 영향 등으로 연구를 확대해 나가겠다”고 말했다.

/인천=장현일 기자 hichang@sedaily.com