산소 안정동위원소 추적자를 이용한 해양 현상의 이해

Abstract

‘화학적 지문’ 역할을 하는 안정동위원소는 생태와 환경 분야에서 물질의 기원과 변화 과정을 이해하기 위한 추적자로 활용되기 시작된 후로 현재까지 안정동위원소는 다양한 학문에서 주요 개념을 이해하는 데 기여하고 있고, 분석기기의 발전으로 새로운 접근 방식이 개발되며 빠르게 확장하고 있다. 안정동위원소 중, 산소 안정동위원소는 지구상에서 가장 친숙한 원소로 반응성이 큰 특성을 가지며 많은 물질을 구성하는 만큼 산소 동위원소를 적용할 수 있는 연구의 폭이 매우 넓다. 수문학, 해양학 관점에서 산소 안정동위원소를 이용한 연구로는 빙하코어, 퇴적물 등의 산소 동위원소를 분석하여 과거의 기후를 추정 연구가 대표적으로 알려져 있는데 이 외에도 여러 가지 해양현상을 규명하는 추적자로 사용되고 있다. 이 발표에서는 몇 가지 해양현상(해수의 순환, 일차생산 추정 및 저층수 내 산소 소비원)을 규명하기 위해 산소 안정동위원소를 적용한 최근 연구 사례를 소개하고자 한다. 일반적으로 안정동위원소 연구는 동위원소 분별(Isotopic fractionation)로 물질 간 동위원소 구성비가 달라지는 원리를 바탕으로 산소 동위원소를 이용해 앞서 언급한 세 가지 해양현상에서 동위원소 분별을 유발하는 근본적인 과정에 관해 설명하고자 한다.