과학기술통계

2018년도 중국 해양·호소 10대 과기성과 발표

발행일 : 2019 / 02 / 01

최근 중국해양호소학회 등 기관은 2018년 “중국 해양·호소 10대 과기성과” 프로젝트에 추천된 24개 프로젝트 중 10개를 투표로 선정해 발표하였다.

(1) 최초로 북태평양 밀레니엄 규모 담수 사건의 존재 확인

해당 연구는 과거 5만 년의 규조 δ18O 기록을 이용해 북태평양에 밀레니엄 규모의 담수 사건이 존재하며 대량 저염수의 돌발적 유입은 Cordilleran 빙하의 용해 즉, 북대서양 담수 사건과 밀접한 연관이 있음을 발견하였다. 뿐만 아니라 Cordilleran 빙하 용해 메커니즘을 규명하였고 3만 년 전 Heinrich Stadial 3 시기 동태평양에서 있은 뚜렷한 담수 유입 신호 결실을 해석하였다. 동 연구는 북반구 빙하기 기후의 1,000년기 변화율에 대응하는 북태평양의 응답 및 피드백 메커니즘을 규명함으로써 북태평양과 북대서양 간 원격관련 메커니즘을 이해하는데 새로운 인식을 제공함과 아울러 미래 기후변화를 배경으로 북태평양과 북대서양 간 파동관계를 연구하는데 참고적 가치를 제공하였다.

(2) 북대서양 자오선 역전순환류 약화로 글로벌 기후 온난화 심화

북대서양 자오선 역전순환류(AMOC) 이상은 기후시스템에서의 열량의 분배에 영향을 미칠 수 있는데 주로 ① 저위도에서 고위도로의 열량 수송, ② 중·심층 해양으로의 열량 수송이 포함된다. 해당 연구는 관측 데이터 분석을 통해 AMOC 약화는 고위도로의 열량 수송을 감소시키는 한편 심층 해양으로의 열량 수송도 감소시킬 수 있다고 지적하였다. 온실가스 배출 속도가 지속적으로 빨라지고 온실효과가 끊임없이 증가되는 배경에서 AMOC 약화는 심층 해양으로의 열량 수송을 감소시킨다. 따라서 온실효과에 의해 집중된 열량은 해양 표면에 체류하면서 대기를 가열해 기후 온난화를 심화시킨다. 상기 발견은 글로벌 기후변화에 미치는 AMOC 작용을 보충·보완하였다. 또한 기후시스템 자연변화율에 대한 인류활동의 조절 작용을 규명하였다.

(3) 자체 개발한 계열화 “하이옌” 수중 글라이더, 세계기록 경신

2018년 4월, 중국이 자체적으로 개발한 “하이옌(海燕)” 1만 m급 수중 글라이더가 마리아나 해구에서 순조롭게 테스트를 통과하고 안전하게 회수되었다. 최대로 8,213m까지 잠수해 보귀한 해저 심연 데이터를 획득함과 아울러 수중 글라이더 잠수 깊이 세계기록을 경신하였다.

“하이옌” 장거리 수중 글라이더는 2018년 6월부터 난하이에서 연속 141일간 운행하면서 734개 단면을 관측하였는데 지속 잠항거리는 3,619.6km에 달한다. 이 과정에 “하이옌”은 중국에서 세운 다수 자체기록을 경신하였다.

중국은 현재 작업수심이 각각 200m, 1,000m, 4,000m, 10,000m인 계열화 “하이옌” 개발 및 기술서비스 능력을 보유하였다. 2018년에 “하이옌”은 중국 12개 해양과학연구기관을 위해 도합 50여 차례 임무를 수행해 7,807개 단면을 관측한 외에 난하이 국방임무에도 여러 번 참여하는 등 중국의 해양과학 및 국방안전에 기여하였다.

(4) “열대서태평양 해양시스템 물질·에너지 교환 및 영향” 프로젝트 검수 통과

2018년 12월 14일, 중국과학원 해양선도과학기술 특별프로젝트 “열대서태평양 해양시스템 물질·에너지 교환 및 영향” 프로젝트가 전반적 검수에 통과하였다. 동 프로젝트는 해양을 인식하고 경영할 데 관한 국가 중대 수요로부터 출발해 열대서태평양 및 인근해역을 중점적으로 관측하였다. 연구팀은 심해 대양 정보획득, 대양 역학 과정 및 기후 효과, 연해 생태계 건강, 심해 종합 탐측 및 자율적 심해 탐측장비 개발 등 핵심 과학기술적 어려움을 해결하는 과정에 일련의 핵심기술을 파악하였고 해양시스템에 대한 과학적 인식을 심화하였다. 연구팀은 모든 임무를 고품질적으로 완성하였는데 각종 지표 모두 예정지표에 도달하였거나 초과하였다. 해당 연구 성과는 열대서태평양 과학연구에서 중국의 선도적 지위를 확립하였을 뿐만 아니라 국가해양 전략추진 및 해양과학기술 지원능력 향상 등 면에서 뚜렷한 진전을 거두었다.

해당 특별프로젝트는 선후하여 35차 원양 심해탐사와 113차 연해 탐사를 수행하였고 총 항해거리는 33만 마일을 초과한다. 이외, “파셴호(發現號)” ROV는 210여 차 잠수해 해저산, 열수, 냉용수 지역의 약 600종 초대형 및 대형 생물표본 5,000여 점을 수집하였고 약 127TB의 과학데이터를 추가 확보하였다. 그리고 SCI 논문 1,198편을 발표하였고 과학저서 15부를 편찬하였다.

(5) 현대화 해양목장 구축 및 생태안전 보장

해당 연구를 통해 인공 어초 및 관련 기술체계를 구축하였고, 해초지 복원 및 대형 조류 주년 복원 기술을 파악하였으며, 서식지 부분적 복원으로부터 체계적 구축에 이르는 도약을 실현하였다. 또한 핵심 생물종 번식 및 자원 증식 기술을 확보하였고, 생물자원의 생산형 복원으로부터 생태형 복원에 이르는 도약을 달성하였다. 뿐만 아니라 현대화 해양목장 안전 보장 플랫폼을 구축하였고, 자원환경에 대한 단일적 모니터링 평가로부터 종합적 조기경보·예보에 이르는 도약을 실현하였다. 특히 라이저우만(萊州灣), 하이저우만(海州灣), 샹윈만(祥雲灣), 양마섬(養馬島) 등 지역에 현대화 해양목장을 구축하였다. 시범구역의 수질은 장기적으로 1급 수질표준을 유지하였으며, 경제생물 종류는 29~46% 증가하였고, 자원량은 5배 이상 증가하였으며, 어민 가구당 연수입은 원래의 5만 위안에서 14만 위안(한화로 약 2,321만 원)에 도달하였다.

(6) 알츠하이머 치료용 해양 혁신약물 올리고마누라레이트나트륨(GV-971) 개발

2018년 7월 17일, 알츠하이머 치료 신약 “올리고마누라레이트나트륨(GV-971)”이 임상3상 시험을 순조롭게 완성해 예상효과를 달성하였다. 이는 GV-971 개발이 가장 핵심적인 단계를 통과하였음을 의미한다. 2018년 11월 20일, GV-971 출시 신청이 CDE에 접수되었다. GV-971은 해조류에서 추출한 해양 올리고당류 분자로서 전통적인 표적지향성 항체약물과 구별된다. GV-971은 다중 부위, 다중 단편, 다중 상태로 베타아밀로이드단백질(Aβ)을 포획해 Aβ 원섬유(fibril) 형성을 억제시키고, 이미 형성된 원섬유를 독성이 없는 단량체로 분해시킨다. 최신 연구에 의하면 GV-971은 장내균종 불균형 조절 및 생체 면역 안정상태 재구축을 통해 뇌의 신경성 염증을 완화시켜 알츠하이머병의 진행을 저지한다. GV-971은 알츠하이머 약물 개발에 새 경로를 개척하였고 당류 약물 연구개발의 붐을 선도할 전망이다.

(7) 해양 계열 위성 다수 발사, 해양 입체적 관측 우주기반 시스템 기본적 구축

2018년 9월 7일, 10월 25일, 10월 29일에 중국은 각각 해양 1호 C 위성(HY-1C), 해양 2호 B 위성(HY-2B), 중-프 해양위성(CFOSAT) 등 해양 계열 위성을 발사하였다. HY-1C 위성 발사로 중국은 첫 24시간 작동 글로벌 워터컬러 관측 위성을 보유하게 되었다. 동 위성은 하루에 1번 이상 지구 전역을 방문할 수 있을 뿐만 아니라 최초로 자외선 파장대역 워터컬러 대기 교정 능력 및 고정밀도 보정 능력을 갖추었다. CFOSAT 위성은 세계 최초로 파랑스펙트럼 탐측 능력을 보유한 위성이고 HY-2B 위성은 해양 동역환경인자 동역학적 탐측 정밀도를 더한층 향상시켰다. 상기 위성은 향후 발사될 HY-1D, HY-2C/D 위성과 함께 해양 워터컬러 오전/오후 성좌 및 해양 동역 위성 성좌를 형성해 중국 해양 입체적 관측망 우주기반 성좌 시스템을 기본적으로 구축하게 된다.

(8) 서태평양 난류혼합 연구에서 중요 성과 거둬

난류혼합은 해양 환류 및 온도·염도 구조를 제어하는 핵심인자이다. 난류혼합의 시공간적 분포 및 구동 메커니즘을 규명하는 것은 해양 모델을 개선하는 핵심이다. 난류혼합은 시공간적 간헐성과 임의성을 지니기에 장기적이고 연속적인 관측은 혼합 강인성 통계 특성을 획득하는 유일한 수단이다. 해당 연구는 태평양에 설치한 17개 수중부이로 획득한 1년간 연속적 관측자료에 기반하여 최초로 서태평양 상층 혼합률이 0~22oN 범위에서 “W형” 자오선 방향 분포를 나타냄을 발견하였다. 그중 3개 혼합률 피크가 0~2oN, 12~14oN, 20~22oN 구간에서 각각 출현하였다. 연구팀은 3개 강혼합 지대의 동역학적 메커니즘은 각각 적도 지역 백그라운드 트래픽의 강전단, 일주조의 저조파 불안정, 중간 규모 난수 소용돌이(Warm Eddy)가 준관성주기 내부파에 대한 “흡입”효과라고 지적하였다. 해당 연구는 다중 규모 동적 과정에 의한 해양 혼합의 이론적 틀을 풍부하였을 뿐만 아니라 해양 모델 개선을 위한 혼합 파라미터화 방안에 중요한 토대를 마련하였다.

(9) 글로벌 기후변화 환경에서 해양생물의 적응과 관련한 새로운 인식

글로벌 기후변화와 인간활동의 다중 중첩적 영향으로 말미암아 해양생물의 생존 및 다양성은 여러모로 위기상황을 맞고 있다. 핵심 생물종의 생존 현황 및 적응 잠재력 평가는 해양과학의 주요 연구과제이다. 해당 연구는 해양생물 대표종-굴조개의 미세규모 유전적 분화를 입증하였고, 환경적응에서 핵심적 역할을 하는 유전자와 유전부위를 발견하였다. 뿐만 아니라 표현형 가소성 그리고 환경적응에서 아세틸화 유도 에너지 억제 과정의 중요성을 규명하였으며, 다양한 환경에서 굴조개 개체군의 적응 잠재력 차이를 평가하였다. 해당 연구는 해양환경 변화가 해양생물에 미치는 영향 평가 및 생물적응 잠재력 예측을 위해 혁신적 이론 기초를 제공함과 아울러 해양 생물자원 정확 평가, 보호, 지속적 이용에 실행 가능한 경로 및 방법을 제공하였다.

(10) 중국 개질 점토 기술, 국제 적조 퇴치 분야 선도

최근 몇 년간 미국 플로리다주 연안에서 대규모 적조가 지속적으로 발생해 대량 해양생물 사망 및 연해 관광업 손실을 빚어내고 있다. 상기 생태재해에 대응하기 위해 2018년 10월 23일, 미국 우즈홀해양연구소와 중국과학원 해양연구소는 파리에서 열린 제18차 국제유해적조대회에서 중국 개질 점토 기술로 플로리다주 연해의 적조 재해를 퇴치할 데 관한 협력협정을 체결하였다. 2018년 11월 14일, 첫 번째 개질 점토 재료 및 적조 퇴치 전용설비가 미국으로 발송되었다. 이는 2017년에 중국이 자체 지식재산권을 보유한 개질 점토 적조 퇴치 기술을 칠레에 수출한 후 두 번째의 기술수출 성과로서 해당 기술이 세계 선진수준에 도달해 국제 적조 퇴치 영역에서 선도적 역할을 하고 있음을 의미한다.

2018년에 ES&T, JGR, MPB, HA 등 국제 저명 학술지는 해당 연구 성과와 관련한 고품질 논문 12편을 게재하였다. 관련 연구 성과는 발명특허 1건을 취득하였고 산둥성 발명특허 1등상 및 중국 특허 우수상 등 영예를 안았다.

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