남극점의 기지(South Pole station)와 남극점의 종류

“아문센-스코트 남극 기지(Amunsen-Scott South Pole Station)”
남극에 제일 먼저 만들어진 것이 남극점 근처에 있는 미국의 아문센-스코트 남극 기지다. 1956년 10월 31일 미국해군 소속 조종사 Conrad Gus Shinn은 조지듀벳 해군 장성과 다른 5명의 해군을 이끌고 R4D (DC-3의 군용버전)를 영구 과학기지 설립을 위해 남극점에 착륙시킨다. 그리고 1957년 2월 남극점에 첫 번째 기지가 설립되고 지금까지 운영되고 있다. 해발 2,835m에 있는 이곳은 최대 수용 인원은 153명이고 여름에는 약 150명, 겨울철에는 약 50명의 인원이 상주한다. 주요 연구 분야는 천문, 우주 과측, 대기 물리와 화학 관측, 빙하, 극지 의학이다. 그 이전에는 극지방에 인공 구조물이 없었으며 남극 대륙에 인간이 존재하지 않았었다. 그렇다고 미국의 주권이 미치는 곳은 아니다. 남극은 조약에 의해 어느 한 나라의 영토가 허락되는 곳이 아니다. 다만 미국의 관할권이 미치는 곳이다. 미국은 이곳 외에도 로스섬 맥머도 기지, 서남극에 파머 기지까지 총 3개의 남극 상주 기지를 운영하고 있다.

“아문센 스코트 남극 기지의 내부”
이곳에서는 기름 한 통이 1200만 원이라고 한다. 기지 내에 난방을 못한다면, 영하30도의 여름에는 체온으로 견딜 수 있지만, 영하 60-80도의 겨울을 견딜 수가 없다. 수시간 수십 분 내로 사망할 수 있다. 기지에 거주하는 사람들이 가장 두려워하는 것이 화재라고 한다. 화재가 발생하면 즉시 외부로 나가야 하는데 최하 80도까지 떨어지는 그곳은 곧 죽음(凍死)을 의미한다. 현재 남극점기지의 모양은 말발굽 두 개를 놓은 형태이며, 바로 옆에 위치한 전의 기지는 돔 형태를 하고 있다. 가까이에는 활주로가 있는데 비행기를 타고 남극 로즈 아일랜드에 위치한 미 정부 남극연구센타인 맥머드 기지로 갈 수 있다. 이곳은 물이 부족한 곳이라 1주일에 2회의 샤워만 허용된다. 이곳은 물이 부족한 곳으로 강우량으로 보면 남극은 지구상 가장 큰 사막이다.
식사, 실험, 여가시설을 운영하는 3동의 이층건물 (집 속의 집 형태)을 감싸고 있어, 남극의 세찬 바람으로부터 건물과 기지 사람들을 보호한다. 그런데 쌓이는 눈으로 인해 기지가 파묻힌다고 한다. 첫 번째 기지는 물론, 두 번째 기지인 돔도 눈 속에 파묻혀 2000년 중반까지 운영되었으나 지붕에 생기는 얼음의 압력에 의해 돔 기지는 서서히 무너지기 시작했다. 미국 정부는 다시 수많은 인력과 1억6천이백만 달러를 투입하여 2008년에 남극점 세 번째 기지를 공식 오픈 하였다. 새로운 기지는 건물 기둥에 리프트를 장착하여, 건물 높이만큼 올릴 수 있어 기존기지보다 2배 사용이 가능하나, 몇 십 년 안에 1억 6천만 달러의 기지도 눈 속으로 파묻히는 운명이 된다고 한다. 기지의 두 공간은 통로로 연결되어 있다. 한 공간에는 거주지역 식사시설, 바(Bar), 병원, 세탁실, 상점, 우체국, 온실이 있다. 이 온실은 ‘식량 생성실’로 알려져 있으나 규모도 작고, 초록식물을 의미하고 사색하는 공간 정도이다. 다른 공간은 사무실로 실험실, 컴퓨터실, 통화실, 비상 동력실, 컨퍼런스룸, 음악연습실, 도서관 등으로 이루어져 있다. 새로운 기지의 창문은 3중 유리로 되어있고, 출입구는 압축된 판넬 위에 스테인레스강 을 입힌 200kg 문이 있다. 한쪽 끝에는 ‘비어 캔’이라 불리는 4층 높이의 알루미늄 타워가 있는데 화물 엘리베이터, 공급처리시설 등이 들어서 있다. 광전지 패널은 24시간 지속되는 여름 태양의 덕을 톡톡히 본다.

남극의 모든 기지와 같이, 남극점에 있는 과학시설 대부분은 연구에 방해가 될 수 있기에 방문객의 접근이 제한되어서 많은 곳을 돌아볼 수는 없다. 그럼에도 불구하고 남극점에서 이루어지는 최첨단 과학 연구를 조금이나마 살펴볼 수 있다는 것은 독특한 경험이다. 연구원들은 이곳에서 수많은 연구를 한다. 특히 오존층에서 생기는 오존구멍에 대해서 연구를 하고 있다. 남극점은 남극권의 높은 고도와 얇고 건조한 대기로 인해 세계 천문학의 중심이 되고 있다. 가까이에는 IcedCube 라는 관측소가 있는데, 이는 뉴트리노라고 불리는 우주 미립자를 남극점 빙하 속에서 찾는 관측소다. 뉴트리노는 원자보다 작은 우주의 미립자로 은하계의 빛, 별들의 폭발, 초신성의 빛을 만드는 파워의 원천으로, 고에너지 미립자이다. 수 천년, 수십 만년간 싸인 남극점의 빙하는 투명한 상태로 뉴트리노를 보관하는 훌륭한 창고 역할을 하고 이를 발견하고 연구하는 것이 관측소의 목적이다. 54년 전에 최초로 남극점에 기지를 세우고 수많은 과학시설을 갖춘 미국은 이 분야에서도 앞서가고 있다.

“그 외의 나라들의 남극 기지”
남극은 남극조약에 의해 과학 연구를 위한 자유가 보장되었기에 연구 목적이라면 어떤 국가라도 여러 개의 기지를 지을 수 있다. 기지를 건설하기 위해서는 1991년 발효된 남극조약 환경보호 의정서에 따라 우선 남극조약에 환경영향 평가서를 제출하여 남극조약 환경위원회의 검토를 거친다. 이 과정에서 어느 한 국가라도 부정적 의견을 제시하면 기지 건설을 할 수 없다.
러시아의 보스토크 기지는 지구상 가장 추운 곳에 위치하고 있다. 이 기지는 4,000m 두께의 빙상 위에 세워졌고 해발 고도가 3,488m로 1957년 12월에 개소되었다. 연평균 기온은 영하 55도, 겨울철 최저 기온은 영하 89.4도로 무시무시한 추위를 겪어야 한다. 러시아는 여기 외에도 모두 5개의 남극 상주기지를 운영하고 있다. 프랑스, 이탈리아는 공동으로 콩코르디아 기지를 운영하고 있다. 이곳도 연평규 기온이 영하2.1도, 겨울철에는 영하 80도 이하로 떨어져서 동식물이 전혀 존재하지 않는다. 영국의 핼리 기지는 1956년 대서양에 면한 브런트 빙붕에 건설된 기지다. 이 기지들은 얼음위에 건설된 것이라 시간이 지나면 얼음과 함께 움직이다가 바다 속으로 사라져서 현재의 기지는 6번째 새로 지은 기지다. 독일의 노이마이어 기지는 남극 대서양 지역의 에크스토롬 빙붕에 세워져 있다. 1981년 처음 세워진 노이마이어 기지는 2차례 바다 속으로 소멸하였고 현재의 노이마이어 기즌느 2009년에 대시 세워졌다. 일본 쇼와 기지는 1957년 인도양에 면한 엔더비랜드의 류츠홈만에 위치한 옹글섬에 세워졌다. 최대 130명이 수용 가능하고 겨울철에는 40명이 상주한다. 중국 증산기지는 1989년 프리츠만 라스만힐에 위치한 중국의 남극기지다. 총 60명을 수용하고 겨울 기간에 19명이 상주한다. 중국 극지 연구소는 모두 2개의 상주기지와 2개의 하계기지를 운영하고 있다. 이들 각 기지에서는 천문, 대기, 지진, 중력, 지질, 미생물 연구 등 다양한 관측 연구를 하고 있다.

“한국의 남극 세종 과학기지”
남극 세종 과학기지는 남세틀랜드군도 킹 조지섬 해안에 있다. 우리나라는 1986년 11월 남극조약에 가입하고 1988년 2월 남극 세종 과학기지를 건설했다. 기지의 연 평균 기온은 영하 1.8도, 최저 기온은 영하 25.6도로 남극에서는 비교적 온화한 지역이지만 킹조지섬의 80%는 여전히 빙하에 덮여 있다. 기지의 최대 수용 인원은 78명으로, 매년 약 17명의 월동연구대가 1년간 상주하며 업무를 수행한다. 남극 여름철인 12월에서 이듬해 2월까지는 추가로 약 100명의 하계 연구대가 파견된다. 30년이 지난 2018년 2월 대규모 리모델링을 통해 현대식 숙소와 실험실이 건설되었고 기후 변화, 해양 대기, 오존층, 생물 자원 연구가 진행 중이다. 우리나라는 또한 2014년 동남극 북빅토리아랜드, 테라노바 만 연안에 장보고 과학 기지를 건설했다. 장보고 기지의 연평균 기온은 영하 15.1도, 최저 기온은 영하 36.4도로 세종기지보다 훨씬 춥다. 최대 수용인원은 62명이다. 이곳에서는 기후 변화 연구, 지형 및 지질 조사, 빙하, 운석등을 연구한다.

“남극점의 지리와 기후”
남극은 지구상에서 제일 추운 곳이지만 극지방의 길고 긴 겨울 밤의 어둠과 건조한 대기는 천문 관측을 위한 훌륭한 장소다. 남극 대륙은 아시아, 아프리카, 북아메리카, 남아메리카에 이어 세계에서 다섯 번째로 큰 대륙이다. 남극은 약 98%가 얼음으로 덮여 있는데, 이 얼음의 평균 두께는 1.6km에 이른다. 남극은 모든 대륙 중에 해발 고도가 가장 높은 대륙이다. 또한 남극은 지구상에서 가장 큰 사막으로, 해안의 강수량은 겨우 200mm에 불과하고 내륙은 더욱 적다. 이곳에는 인간이 정착한 거주지는 없으며, 다만 여름에는 4,000명, 겨울에는 1,000명의 사람이 이 대륙에 산재한 연구 기지에서 생활하고 있다. 남극조약은 1959년 12개국이 처음 체결하였으며, 지금까지 서명한 국가는 46개국에 이른다. 이 조약은 군사 행동과 광물 자원 채굴을 금지하는 한편, 과학적 연구를 지원하고 대륙의 생태 환경을 보존하도록 규정하고 있다. 남극에는 어떤 국가의 주권도 미치지 않으며 아르헨티나의 부에노스 아이레스에 있는 남극조약사무국에서 관리하고 있다.

지구 온난화로 인해 남극의 일부분이 녹고 있다는 주장도 있다. 2023년 7월 보도에 의하면 현재 남극은 겨울임에도 불구하고 비가 오고 있다는 보고가 있었다. 남극의 얼음이 다 녹는다면 전 지구의 해면이 54m가 올라간다는데 1850년 이후 지금까지 해수면이 약 20cm 상승했으며 그 중에서 지난 30년 동안 15cm가 상승했다고 한다. 지구 온난화 때문에 얼음이 녹는 것으로 보고 있으며 앞으로 더 가속화될 것이라 예측하고 있다. 현재 남극 뿐만 아니라 북극, 히말라야 산맥, 알프스 산맥 등 만년설, 빙하 녹는 것이 계속 관측되고 있으며 태평양의 섬들, 해변가의 도시들이 계속 바닷물이 높아져서 사라지고 있다는 보고가 이어지고 있다.
남극점의 겨울은 3월 22일부터 9월 22일까지고 6개월 동안 하루 종일 어둡다. 달이 2주 동안 떠 있다가 진 후, 다시 2주일 동안 캄캄한 밤이 되는데 남극점의 달빛을 낮이라고 착각하기도 한다. 남극점의 여름은 9월22일부터 3월 22일까지고 24시간 내내 태양이 떠 있다. 탐험가나 여행객들이 남극점을 방문하는 시기는 남극점이 가장 따뜻한 12월, 1월이고, 평균 영하 30도일 때다.

“남극점은 여러 가지고 계속 이동 중이다.”

남극점에는 여러 개념이 있다.
우선 ‘지리학적 남극점(Geographical South Pole)’이 있다. 이곳은 23.5도 기울어진 자전축이 지구 남쪽 지표면과 만나는 지점이다. 남위 90도에 위치하고 있으며 1911년 12월 14일 노르웨이의 로알 아문센과 그의 팀이 처음으로 도달한 그 남극점을 말한다. 고도는 해발 2,835m다. 그런데 지구의 자전축이 조금씩 미세하게 움직이고 있기 때문에 ‘지리학적 남극점’도 함께 움직인다. 지구의 자전축이 23.5도 기울어져 있기에 공전하는 가운데 공전 시간이 미세하게 차이가 나면서 이른바 세차운동이 일어나게 된다. 이 세차운동에 의해서 하늘의 별자리들이 바뀌는데 지구의 자전축도 바뀐다고 한다. 25,960년을 주기로 이런 현상이 돌고 도니까 현재 우리 인간들에게는 변화가 없는 것 같지만 긴 세월 속에서 보면 자전축도 바뀐다. 지리학적 남극점의 이동 속도는 연간 약 10cm 정도라고 한다.
그러므로 아문센이 도착했던 ‘지리학적 남극점’은 현재 위치와 약간 다르다. 그 이유는 이런 약간의 자전축의 이동과 함께 남극을 뒤덮은 빙하가 조금씩 움직이기 때문이다. 그러나 1년에 10cm 움직이기 때문에 100여 년 전의 장소와 지금의 장소는 크게 차이가 나지 않는다고 한다. 조사에 의하면 아문센이 ‘지리학적 남극점’에 세운 텐트는 2011년 기준의 남극점에서 볼 때 1.8∼2.5 km 떨어진 얼음 아래 17m 정도에 있던 것으로 계산되었다.

‘자기 남극점(South Magnetic Pole)’
자기 남극점은 지구의 자기장이 가장 강한 지점으로 나침반 바늘이 정확하게 남쪽을 가리키면서 수직으로 서는 곳이 자기 남극점이다. 이곳은 ‘지리학적 남극점’과 다른데 이 ‘자기 남극점’은 자기 북극점과 딱 대칭이 되지 않고 각자 계속 위치가 변하고 있다. 지구의 내핵에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 위치가 바뀌는데 ‘자기 남극점’은 현재 ‘지리학적 남극점’에서 약 2800km 떨어진 바다에 있고 남극해에서 오스트레일리아 대륙 방향으로 연간 10–15km 이동하고 있다 한다.

‘지자기 남극점(South Geomagnetic Pole)’
이곳은 지구 자기장의 남쪽 끝점이다. 이론적으로 지구 중심에 한 개의 자석이 있다고 가정할 때, 그 연장선상의 끝이 남반구 지표면과 만나는 곳이다. 즉 자북극점(North Magnetic Pole)과 자남극점(South Magnetic Pole)이 서로 대칭도 아니고 각자 따로 움직이자, 인간은 지구상에 거대한 막대자석이 지구를 관통한다는 상상 아래 그 끝을 ‘지자기극(Geomagnetic Pole)’이라 부른다. 가장 북쪽의 위치를 ‘지자기 북극점(North Geomagnetic Pole)’이라 부르고 정확하게 그 반대편 위치를 ‘지자기 남극점(South Geomagnetic Pole)’이라 부른다. 자기장을 중심으로 형성되는 개념이지만 ‘지자기 남극점’은 인간의 상상아래서 만든 것이고, ‘자기 남극점’은 실제 움직이고 있는 지구의 자기장에 의한 남극점이란 점이 다르다. 지자기 남극점과 자기 남극점은 서로 일치하지 않는다.

‘최대 도달 불능점(The Pole of Maximum Inaccessibility)’
이곳은 지형이 매우 험난하거나 극한의 환경적 조건으로 가기 어려운 곳을 부르는 명칭이다. 결코 갈 수 없다는 것이 아니라, 남극의 경우 얼음으로 덮여 있고 깊은 틈새가 많으며 예측할 수 없는 날씨 조건 등으로 인해 도달하기 어려운 곳을 말한다. 남극의 경우, ‘최대 도달 불능점’은 대륙의 중심에 위치하는데 소련에서 1958년과 1967년에 도달했다고 한다. 그러나 유빙 상태에 따라 해안에서 가장 먼 곳이 달라지므로 도달 불능점은 달라진다고 한다.

우리에게 가장 익숙한 남극점은 남위 90도에 있는 ‘지리학적 남극점(Geographical South Pole)’으로 아문센이 도착한 곳이며, 현재 아문센-스코트 미국 기지 옆에 있는 남극점을 말한다. 이곳은 남극점이 움직여도 그 변화가 크지 않아서 안정적인 위치에 있다.