KAIST(총장 신성철) 연구팀이 빅데이터를 활용해 '아중규모 난류'를 규명하는데 성공했다. 해양유체에 대한 이해도를 높여 기후변화 예측모델 개선 및 해양 상호작용 연구 활성화가 가능해졌다.
KAIST는 김성용 기계공학과 교수팀이 원격 해양탐사장비 관측 자료를 빅데이터 분석해 아중규모 난류가 가진 고유 특성과 발생 원인을 밝혀냈다고 12일 밝혔다.
아중규모 난류는 매 시간 1~100㎞ 규모를 가진 해양 난류다. 해양 상층부의 열, 질량, 영양분 분포에 큰 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 해양 영양분 표층 전달이나 적조 및 엽록소 번성 등 현상의 주요 원인으로 주목받는다. 해양 유체 이해에 필수지만 해양 유체 변동을 관측하기 어려운 상황이다.
연구팀은 원격탐사장비 관측 빅데이터를 분석해 아중규모 난류에 대한 다양한 정보를 얻었다. 원격탐사장비인 연안레이더와 해색위성으로 관측한 1년치 해수유동 정보, 5년치 엽록소 농도 정보를 분석했다.
이 결과 아중규모 난류에서 순방향과 역방향 두 가지 방향으로 '에너지 캐스케이드 현상'이 일어난다는 것을 확인했다. 에너지 캐스케이드는 큰 맴돌이에서 작은 맴돌이로 에너지가 이동하는 현상을 뜻한다. 난류 내 10㎞ 공간으로 에너지가 투입되는 것으로 나타났다.
연구팀은 또 '경압 불안정성'으로 이런 현상이 일어나는 것을 입증했다. 경압 불안정성은 밀도 변화가 심할 때 중력장이 불안정해져 생기는 현상이다.
연구팀은 이번 성과가 해양물리와 대기 및 기후변화 모델링에 큰 기여를 할 것으로 기대하고 있다. 방사능이나 기름유출과 같은 해양 오염물 추적에도 성과를 응용할 수 있다고 설명했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
