주요연구

• 남극세종기지는 설립 초기부터 지진과 지자기를 관측해왔고 최근에는 중력과 GPS관측을 추가해 종합지구물리 관측을 수행하는데, 이런 지구물리 관측은 각국의 상주기지들의 가장 기본활동이다.

① 지진관측

• 남극에서 지진을 관측하는 것은 중요한데, 하나는 지구 전체에 걸친 지진관측망의 구축이다. 사람이 거주하는 대륙에는 지진 관측망이 잘 구축되어 있지만, 지구상의 약 1/5을 차지하는 남빙양과 남극에는 지진관측망이 거의 설치되지 않았기 때문이다. 따라서 큰 지진의 정확한 진원을 결정하거나 지구내부의 구조를 규명하는 것처럼 큰 지진연구에는 반드시 남극에서의 지진관측이 필요하다.

• 세종기지에서는 1989년부터 3성분 단주기 지진계를 설치, 상시 관측해왔는데 1995년부터는 디지털 자료를 많이 기록할 수 있게되어 양질의 자료분석이 가능하게 되었다. 2002년에는 광역주기 지진계로 교체되면서 남극반도는 물론 세계 전역의 지진들을 감지할 수 있는 수준에 이르렀다.

② 지구자기관측

• 세종기지에 설치된 지구자기 관측소(관측소명: KGI)는 미국지질조사소가 주관하는 전 세계 지자기관측 프로그램인 INTERMAGNET의 관측소이다. 미국지질조사소의 도움으로 1990년에 설치된 세종기지의 자동 지자기관측시스템의 측정치들은 인공위성을 통해 실시간으로 미국 지질조사소로 보내진다.

• 또한 한국천문연구원과 함께 세종기지의 지자기 자료를 활용한 지구자기권 연구를 위해 현동연구사업을 추진해, 국내 연구자들에게도 자료를 제공하고 새로운 연구성과를 낼 것이다.

③ 측지 : 중력과 GPS 관측

• 최근 GPS 관측의 중요성이 강조되면서 2003년 1월 세종기지에 GPS관측시스템이 설치되어 실시간 관측이 수행되고 있는데 이런 관측자료를 이용하여 킹조지 섬이 있는 지판구조의 운동을 추적하는 연구가 수행될 것이다. 또한 중력계로 중력값을 측정하는데 지체구조와 남극의 측지를 위한 국제연구프로그램인 POLENET와 협력을 타진 중이고, 중국과 연구협력을 통해 세종기지의 절대중력을 계속 측정할 예정이다. 세종기지의 자료가 국제 GPS 네트워크인 IGS기준에 부합하는 정밀도를 가진 것으로 판명되어, 세종기지를 IGS 관측소로 등록을 추진할 예정이다. 이는 세종기지의 관측활동을 국제 학계에서 공인받는 또 하나의 성과이다. 또한 GPS자료를 이용한 고층대기 연구를 위해 한국천문연구원과 협동연구를 진행 중이며, 세계 지자기 관측망인 INTERMAGNET에 가입하기 위해 절대자력을 지속적으로 측정하고 있다.

• 1994년부터 해온 남극해저지질사업의 목적은 남극주변부 퇴적분지를 대상으로 지질과 지체구조를 규명하고 대륙붕의 생성원인과 발달사를 밝히는 것이고, 또한 석유와 천연가스, 가스 하이드레이트 같은 에너지자원 부존 가능성에 대한 기초자료를 축적하는 것이다.

• 에어건 탄성파와 3.5 kHz를 이용한 고해상도 해저지층탐사, 해양지자기탐사를 위주로 한 지구물리방법과 해저퇴적물 시추를 병행해 브랜스필드 해협, 남극반도 대륙주변부, 파월 분지와 주변지역, 남쉐틀랜드 대륙주변부 등에서 조사를 수행하였다.

• 지질학 관점에서 의미가 있는 해저지질구조를 찾아내고 해석하여 퇴적현상과 해저지질의 역사를 이해하는 것은 남극을 이해하는데 꼭 필요하기 때문에 연구를 계속해 나갈 것이다. 먼저 남쉐틀랜드 군도 주변해저와 브랜스필드 해협일 주요한 연구지역이 될 것인데 쇄빙선 “아라온”호를 투입하여 남극해역 전체로 연구지역을 넓혀나갈 것이다. 이를 통해 향후 예상되는 남극 해저자원 개발에 대비하여 기본자료를 확보해야 할 것이다.

• 과거의 지구환경을 알 수 있는 두 가지 방법이 있는데, 하나는 극지역이나 고산지대의 빙하나 얼음 속에 있는 고기후 변화 기록을 복원하는 것이고, 다른 하나는 극지역의 바다 깊은 곳의 해저퇴적물을 연구하는 것이다. 거기엔 기후에 따라 과거 해양에서 일어났던 해류의 순환이나 대기-해양간의 물질교환에 관한 정보와 해수의 수온이나 해빙의 분포와 서식했던 플랑크톤 조성을 알려주는 정보가 잘 간직되어 있기 때문이다. 그래서 우리나라도 남극연구를 시작한 이래, 매년 고기후 환경을 연구하기 위해 남극 바다 속에서 해저퇴적물을 시추해 분석해왔다.

• 1990년부터 그 연구결과들을 해외학술지에 계속 게재해오고 있고, 기후변화에 따른 빙하해양 퇴적과정을 복원하는 등 여러 연구가 진행되고 있다.

• 빙하-해양퇴적연구에서 지금까지는 주로 해저퇴적물에서 고기후와 빙하해양퇴적현상을 설명하는데 주안점이 주어졌지만, 더 넓은 지역의 재료들을 대상으로 하여 지구화학과 절대연대측정을 강조하여 더 자세한 결과를 얻도록 할 것이다.

• 가스 하이드레이트(gas hydrate)는 “불타는 얼음”이라 불리는 새로운 미래의 에너지로 최근 많은 관심을 받고 있는데, 전 세계 많은 지역에서 발견되고 있으며 전 세계 매장량은 화석연료(석유, 석탄 등) 총량의 2배에 이를 것으로 추정된다. 가스 하이드레이트는 천연가스가 물분자 내에 포획되어 얼음형태를 이루는 고체물질로, 자원과 환경보호를 모두 만족시키는 매력있는 물질이다. 육상에서는 주로 북극의 영구동토지역에서, 해양에서는 수심 300m이상 깊은 해역에서 발견되는데 극지에는 풍부하게 매장되어 있고 개발가능성이 매우 높아 가스 하이드레이트를 연구하기에 가장 좋은 지역이다.

• 극지연구소 남극지구물리연구팀은 남극반도 해역에서 1993년부터 탄성파탐사를 포함한, 종합 해저지질탐사를 해왔는데 남쉐틀랜드 군도 북동해역에 약 4.8×10(10승)㎥에 달하는 가스 하이드레이트가 매장되어 있음을 확인했다. 이는 국내 소비량의 300년 치에 해당하는 양이다.

• 매장이 확인된 북동해역에서는 더 정밀한 탐사를 통해 산출상과 물성을 연구할 계획이고, 군도의 북부해역 전역에 걸쳐 가스 하이드레이트의 분포를 파악할 예정인데 이를 위해 국제공동연구를 추진 중이다.

• 세종기지 주변은 해양성 기후의 영향으로 연중 습도가 80~90% 이상으로 매우 높아 수분을 좋아하는 이끼가 해안가에 넓게 형성되어 있다. 그러나 국내 전공자가 드물어 2000년 이전엔 거의 연구되지 못했다.

• 1988년 기지 완공 후 기지 주변 바톤 반도의 식물상을 조사하였으나, 종 다양성 조사는 못하고 우점종들의 분포상을 중심으로 기재하는데 그쳤다.

• 1992년에는 식물학자가 바톤반도에 방형구를 설치, 생태조사를 하였고 이를 통해 지의류 34속 42종류와 선태류 4속 6종류가 보고되었다.

• 1997~8년에는 주변 공기에서 영양염을 흡수하는 지의류의 특성을 이용하여 기지 운영에 따른 중금속 배출이 지의류에 미치는 영향을 연구하였다.

• 2000년대 들어서는 바톤반도 식생에 대한 연구가 정기적으로 수행되고 있는데 2001~2년 하계기간에 시작된 기지 주변 식생도 작성은 약 3년에 걸쳐 완성되었다. 위성항법장치(GPS)를 이용했고, 각 식생유형을 결정하는데 영향을 미치는 환경요인으로 눈이 녹는 시기와 고도와 지형을 함께 조사한 생태연구가 수행되었는데, 바톤반도 전체 식생도 작성은 아직 숙제로 남아있다.

 

현화류

• 해양성 남극지역에선 꽃이 피는 토착식물(현화식물) 두 종류(남극좀새풀, 남극개미자리)가 분포하는데 지구온난화현상과 관련, 가장 민감하게 반응하고 있는 해양성 남극지역에서 급격히 증가하는 추세이고 기후변화와 같은 지구전체 환경의 영향을 감지하기 위해 계속 관찰 중이다.

• 또한 2006년부터는 바톤반도 전체에서 현화식물 분포를 일정 주기로 조사하고 있고, 극지에 적응하여 진화한 이들의 유전자를 내동성(耐冬性) 작물개발에 잉용하고자 기내 배양과 유전자 분석을 하고 있다.

현화식물들. 남극좀새풀(좌), 남극개미자리(우)

 

지의류

• 남극의 육상고착생물을 대표하는 지의류는 조류와 균류가 공생하며 이런 지의류의 독특한 생리기작, 다양한 2차 대사산물의 연구처럼 유용 유전자나 물질 연구를 위해서는 종 다양성 연구가 우선 수행되어야 하는데, 바톤반도 지의류 종 다양성 연구는 1992년 남극과학연구단의 식생분포 정량조사와 함께 시작되었는데 2006년 순천대학교 한국지의류연구센터와 극지연구소가 공동으로 결과를 내놓았다. 현재까지 알려진 바톤반도의 지의류는 38속 62종으로 남극지역 지의류 연구의 중요성은 그 다양성 뿐 아니라 인간활동으로 인한 남극환경 오염지표연구와 지구환경변화에의 반응도 빼놓을 수 없다. 또한 지의류가 생산하는 300가지가 넘는 2차 대사산물의 효능(항생제, 강장제) 연구와 저온에서 생존하는 유전자의 분리와 활용 연구처럼 여러 분야에서 그 중요성을 찾을 수 있다. 극지연구소의 바이오센터와 순천대학교 지의류센터에선 유용물질과 유용유전자 탐색은 물론 지의류 기내배양, 균류와 조류 분리배양, 실험실 내에서 공생체형성 같은 다양한 연구를 하고 있다.

능선의 이끼 군락(좌), 남극의 지의류들(가운데, 우)

 

선태류

• 바톤반도의 선태식물 연구는 식생조사를 중심으로 이뤄지고 있는데 지의류와 달리 기내 배양이 꽤 쉬워 많은 재료를 얻을 수 있는 장점이 있다. 극지바이오센터에선 극지에 적응한 선태식물의 유전자 추출, 유용 유전자 검색, 신물질 탐색 같은 연구를 하고 있으며, 2006년 일본국립극지연구소와 공동으로 바톤반도의 선태식물 목록을 작성하여 이끼류 21속 37종과 우산이끼류 6속 7종을 보고하였다.

남극 선태류들

 

• 전망 – 극지의 육상 식물은 밤낮으로 얼었다 녹았다하는 극한의 환경에 노출되어있어 온도가 낮아도 살아남을 수 있는 특정 유전자를 지니게 되었고 이는 결빙방지물질을 찾는 연구자들에게 큰 흥미를 일으키고 있다. 또한 독특한 원시 남극환경에 적응해와서 기후변화나 자외선증가 같은 환경스트레스에 대한 반응이 민감하고 뚜렷하여 기후변화나 오염의 지표로 연구된다. 한편 기온상승과 더불어 타대륙에서 유입되는 식물의 정착가능성이 관심을 끌고 있다. 종 다양성 연구와 남극대륙의 형성과 관련된 생물지리 연구처럼 기반자료로서 기초과학 분야는 물론, 이를 바탕으로 한 지구환경변화에 따른 식생변화 모니터링 연구와 유용 유전자와 유용 물질 탐색을 위한 생명과학기술 분야 같은 응용과학 분야의 연구가 지속되어야 할 것이다.

• 남극 해안 일대, 여름에 땅이 드러나는 해빙지역은 조류의 휴식과 번식장소로서 매우 중요한데 세종기지 일대 바톤반도엔 약 14종의 조류가 서식한다.

• 남극 조류는 고차소비자에 속해 남극 환경변화에 매우 민감해 환경변화의 지표로 좋은 연구대상이 된다.

• 남극조류연구는 1990년 바톤반도의 조류상 조사로 시작되었고 총 12종 4,000여 개체와 각종의 둥지수도 기록되었으며 개체 모니터링을 위해 8종에 개체식별 금속 가락지를 부착하였다.

• 1994년에는 시간-수심기록계를 사용한 젠투펭귄과 턱끈펭귄의 잠수행동 조사가 수행되어 시간대에 따른 크릴의 분포가 펭귄의 잠수 깊이와 시간에 영향을 끼칠 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 1999년에는 펭귄종류의 분포와 특성을 정리하고 세종기지에 출현하는 펭귄 종류를 기록하였다.

• 2000년에는 생물특성과 화석기록을 토대로 ‘펭귄의 진화’를 정리함으로써 펭귄류의 행동과 생태연구 수립에 필요한 기초자료를 제공하였다.

• 2002년에는 먹이공급이 펭귄의 번식에 미치는 영향을 조사하였는데 펭귄의 사망률과 생존 새끼의 체중은 번식기의 먹이량에 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 따라서 크릴의 양이 펭귄 번식성공률에 미치는 영향에 관한 연구는 지구온난화에 따른 환경변화를 관찰할 수 있는 지표로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 2004년에는 기온이 펭귄의 생태에 미치는 영향을 조사하였다.

• 2000년대 중반에는 남극도둑갈매기, 갈색도둑갈매기와 이종혼합번식쌍의 둥지분포와 둥지장소 특성을 조사하여 각 종간의 번식지 분할 양상을 확인하였고 이들을 포획, 식별가락지를 부착하여 장기관찰이 용이하도록 하였다.

 

 

• 분자생물연구 – 킹조지 섬에는 두 종류의 도둑갈매기가 서식하는데 상호 교미에 따른 잡종 생성이 확인되고 있다. 형태의 특성 뿐 아니라 유전의 특성으로 두 종을 구분하고자 하는데 앞으로는 유전자를 분석하여 두 종류간의 유전적 특성 차이를 규명해야할 것이다.

• 생물농축분석 – 남극의 조류들은 남극환경에서 고차소비자이기 때문에 생물농축을 연구하기에 좋은 대상이 될 수 있다. 해수, 크릴, 펭귄 성체, 알과 새끼의 체내에 축적된 오염물질 분석은 남극 해양의 오염이 주변 생태계에 미치는 영향을 규명할 수 있을 것이다.

• 남빙양은 극한, 극심하게 변하는 일사량, 몇 개월은 얼음으로 뒤덮이는 혹독한 환경이지만, 이러한 극한상태에도 매우 다양한 생물들이 서식하는데, 남극대륙 주변 얼음바다에서 서식하는 조개와 성게 같은 해양무척추동물들은 지구전체의 환경변화에 민감하게 반응하는 지표종(指標種)으로서 그 가치가 높게 평가되고 있다. 하지만 남극은 최근까지 접근이 용이치 않아 제대로 된 연구가 진행될 수 없었다.

• 1988년 기지주변 맥스웰 만의 해양저서(低棲)생물들을 채집하여 생물상과 분포양상을 조사하고 마리안 소만 앞바다의 저서동식물상을 조사했다.

• 1990년대 초에는 펌프로 바닷물을 끌어들여 해양생물을 배양하면서 실험 연구를 시작했고 그 결과가 외국학술지에 실렸다. 이후 연구실 장비가 보강되면서 잠수를 이용한 채집과 실험 연구가 활발하게 진행되었는데, 1990년대 말과 2000년대 초엔 남극큰띠조개를 연구하였고 2000년 이후에는 선정된 지표종을 대상으로 지구온난화현상과 환경오염에 따른 생태계의 변화를 진단하고 예측할 수 있는 생체지표를 개발하는 것에 주력하고 있다.

• 세종기지에서는 1996년부터 세종기지 운영과 관련한 인간활동 영향평가를 위한 생태계모니터링체제 구축을 위한 기반 연구로서, 모니터링 지표종을 선정하고 변화에 대한 장기모니터링 체제를 수립하였다.

 

• 오존층 파괴와 지구온난화와 같은 지구환경변화는 특별히 빛을 필요로 하는 식물플랑크톤의 생장에 크게 영향을 줄 수 있으며 이를 주식으로 하는 크릴, 그 상위포식자인 펭귄, 물개, 어류, 고래를 포함한 해양생태계 전반에 계속해서 영향을 줄 수 있다.

• 우리나라는 남극연구 시초부터 남빙양의 식물플랑크톤을 연구해왔는데, 해빙주변해역에서 식물플랑크톤의 대량증식이 일어난다는 것을 발견했고, 최근 인공위성 센서의 발달로, 식물플랑크톤의 대량증식은 남빙양 전 지역에서 일어나는 것이 아니라 해빙주변이나 연근해, 남빙양과 다른 대양 사이의 경계수역인 극전선 같은 지역에 국한되어 일어난다는 것을 확인할 수 있었다.

• 최근에는 필터를 이용한 엽록소 분석과 형광현미경과 전자현미경의 수량관찰을 통해, 대부분의 남빙양에서는 20 ㎛ 이하의 미소식물플랑크톤으로 일차생산이 이루어진다는 사실을 알게 되었다. 즉, 봄이 되어 일사량이 증가하여 해빙이 녹기 시작하면 해빙 속에 있던 이들 조류들이 해수 중으로 나와 식물플랑크톤 대량증식의 원인이 되는 것이다.

• 세종기지의 연구에서도 해빙과 자외선 증가와 함께 편모미세조류인 남극패오시스티스가 증가하는 것으로 나타났고, 해빙의 형성과 융해에 따른 수온 변화에 일부 종이 민감하게 반응하는 것으로 관찰되어 이의 정확한 기작을 파악하기 위한 연구가 필요하다. 또한 자외선의 증가가 먹이망을 통한 생태계 구조를 바꿀 것인가도 여러 각도에서 연구된다.

• 최근 식물플랑크톤의 번식이 남극의 기후에 영향을 미치는 것이 밝혀졌고, 남극 성층권 오존이 원래 상태로 회복될 때까지 환경변화를 신속하게 지시할 수 있는 생물종에 대한 연구가 전 세계에서 이뤄지고 있다.

 

• 유용물질 탐색은 토양이나 빙하, 바닷물 등에서 극지생물을 채집하면서 시작되는데, 꼭 필요한 부분만을 채집하여 환경에 미치는 영향을 최소화하려 노력한다.

• 박테리아나 미세조류는 소량의 시료만으로도 배양과 초저온 냉동보관을 통해 실험실에서 증식시킬 수 있어 환경에 끼치는 영향이 거의 없다고 할 수 있지만, 생물들은 실험실에서 생장하지 않는 경우가 많다. 그래서 배양이 안 되는 미생물을 배양하기 위해 새로운 배양기술을 개발해야 한다.

• 극지생물은 추위에 견디는 능력 뿐 아니라 건조한 환경에서 수분을 잃지 않는 능력, 급격히 늘어난 자외선에 대한 보호책을 가지고 있는데, 이러한 보습과 자외선 차단 능력 등을 이용, 기능성 화장품에 필요한 성분을 연구 중에 있고 일부 발견하여 실용화 단계에 있다.

• 저온효소는 장점이 많은데 우리나라도 저온효소 생산 박테리아를 남극에서 300균주 이상, 북극에서 200균주 이상 확보하였다. 이 중 한 균주에서 키틴분해효소를 찾아내었는데 특허를 출원했고 대량생산에 이용코자 연구 중이고, 다양한 분해효소를 분리해 연구 중이다.

 

• 저온효소 생산을 위한 극지 박테리아의 성장률이 낮은데, 이런 한계를 극복하기 위해, 저온효소 유전자를 분리하여 일반 산업용 박테리아에 발현시키는 연구가 진행 중이다.

• 극지생물의 유전자 연구를 통해 극지생물들의 저온적응, 수분스트레스 극복과 바이오리듬 조절 같은 고유 생명현상에 대한 연구를 하고자 한다.

• 극지 박테리아의 유전체 분석과 다양한 극지시료의 환경유전체 분석을 통해, 혹독한 극지환경에 적응하기 위한 극지생물의 생명현상을 이해하고, 학문적 가치나 활용 가능성이 높은 유전자원을 선별하며, 활용방안을 개발하는데 도움을 얻게 되리라 기대된다.

• 극지연구소는 다양한 극지생물을 채집, 분리, 보전하며 일부 생물은 유전자를 분석하여 정확한 이름을 알아내며, 아직까지 보고되지 않은 생물은 신종으로 학계에 보고한다.

• 생물마다 분류 방법은 다양하지만 대개는 생물의 형태와 유전자를 분석해 이름을 찾는데, 박테리아의 경우 널리 사용되는 방법으로, DNA의 염기서열을 분석하여 유연관계를 밝혀내는 분자계통분석법이 있다. 이 방법으로 세종기지 부근에서 발견된 새로운 박테리아의 속(屬, genus) 이름으로 세종기지를 의미하는 “세종기아(Sejongia)”를 붙였고, 두 개의 신종은 2003년 순직한 월동연구대 전재규 대원의 성을 딴 “세종기아 전니아이(Sejongia jeonii)”와 남극을 뜻하는 “세종기아 안트르티카(Sejongia antarctica)”로 지어졌다. 또한 다산기지의 이름을 딴 “다사니아(Dasania)”라는 새로운 속(屬)도 학계에 보고되었다.

• 세종기지, 다산기지 외에도 다양한 극지환경에서 사는 극지생물들을 분리해 연구 중인데, 앞으로 극지생물자원은행을 설립하면 극지생물이 잘 보전되고, 국내외 우수 연구진에게 극지생물과 유전자원이 제공되어 극지연구의 폭이 크게 확대될 것으로 기대된다.

• 북극 다산기지에서는 2003년부터 기상을 관측하고 있고, 2006년부터는 독일, 프랑스 극지연구소와, 2007년부터는 스웨덴 스톡홀름대학교와 공동으로 연구하고 있다.

<북극 다산과학기지에서 측정하는 대기분야 관측요소>

• 고층대기연구의 효율을 극대화하기 위해 세종기지에서뿐 아니라 북극에서도 관측을 수행하는데, 대기에서 방출되는 대기광(大氣光 Airglow) 관측을 통해 고층대기 온도를 원격측정한다.

• 북극지방의 지질연구는 다산기지가 설립되기 전에 시작되었는데 1999년 북극 러시아 콜라 반도와 카렐리아 지방에 분포된 카보나타이트 복합체에 관심을 가지면서 시작되었다.
• 2003년에는 콜라 반도의 포스코라이트와 카보나타이트 복합체의 기원을 조사했고 프랑스 학자와 함께 북동부 핀란드 속리(Sokri)에 있는 금운모와 운모계통의 광물을 조사했다.
• 2003년에 북극 해저의 퇴적물을 연구했고 다산기지가 있는 니알슨 앞바다인 피오르드의 해양 환경과 식물플랑크톤을 연구해 발표했고 노르웨이 대학교가 얻은 피오르드 퇴적물로 최대 빙하기 이후의 고해양환경을 복원하였다.
• 북극의 지질연구는 다산기지를 중심으로 계속 넓혀나갈 것인데 스발바르 군도는 고지리와 고환경으로 보아, 한반도의 고지리와 적지 않은 관계가 있다고 생각되므로 고생물학과 층서학을 포함한 여러 분야가 연구될 것이다.

가스하이드레이트 탐사

• 오오츠크 해는 동해와 연결된 바다로, 최근 대단히 큰 가스 하이드레이트의 부존지역 중 하나로 밝혀지면서 주목을 받고 있는데, 우리 연구팀은 이미 시료가 채취된 바 있는 사할린 북동사면지역에서 국제공동연구를 한다.
• 2003년에 한국, 러시아, 일본, 벨기에, 독일 5개국이 참여한 CHAOS-Ⅰ국제공동연구 탐사에서 해저퇴적물에 포함된 가스 하이드레이트 시료, 해수 등을 채취했다.
• 2005년 한-러-일이 함께 한 CHAOS-Ⅱ탐사에선 가스/지층수 분출구조와 연관된 가스 하이드레이트 형성과정을 규명하고자 했는데, 새로운 가스 하이드레이트 형성 구조들이 발견되었고, 총 270 개에 달하는 새로운 가스분출기둥이 기록되었다.
• 2005년 한-러-일이 함께 한 CHAOS-Ⅱ탐사에선 가스/지층수 분출구조와 연관된 가스 하이드레이트 형성과정을 규명하고자 했는데, 새로운 가스 하이드레이트 형성 구조들이 발견되었고, 총 270 개에 달하는 새로운 가스분출기둥이 기록되었다.

 

• 우리나라는 1960년대에 베링 해에서 명태잡이를 했으나, 북극권 국가들의 배타적 경제수역 선포로 북빙양 단독진출은 더 이상 불가능하게 되었다. 그러나 근래 들어 지구온난화현상이 심해지면서 환경변화가 극심하게 나타나고 있는 북빙양에 대한 연구 활동과 더불어 북빙양 개발을 위한 각국의 경쟁이 치열해지고 있다. 그러므로 우리나라도 북극권 국가들과 북빙양 공동연구와 개발에 적극 참가하여 실리를 추구해야 할 시점이다.
• 1992년에 한국해양연구소에서 “북극연구개발을 위한 기초조사 연구”를 한 바 있고 1999년 에는 중국 쇄빙선을 타고 베링 해와 척치 해에서 해빙 미세조류와 식물플랑크톤을 연구했다.
• 한-러 북빙양 해양조사 – 2000년부터 2006년까지 러시아와 북빙양에서 공동연구를 했는데 플랑크톤 시료, 퇴적물 시료 등을 채취하고 해양지질자료 확보, 해저면 지층상태 조사를 수행했다.
• 한-일 북빙양 해양조사 – 2006년부터 일본 북해도대학교와 공동연구를 시작해 베링 해, 척치 해에서 시료를 채집했다.
• 2007/08년 국제극지의 해(IPY)를 맞이하여 한국, 미국, 러시아, 캐나다, 중국, 일본으로 이루어진 태평양북극그룹(PAG)이 주축이 되어 베링 해와 척치 해에서 국제공동연구를 수행했고 2009년부터 2단계 연구가 재개되었다. 우리나라의 경우 베링 해 해빙 회대 후퇴지역에서 계절/연도별 해양변화양상을 관측하고 고위도 지역에서 일어나는 기후변화에 따른 담수와 빙붕수 유입이 북빙양 환경에 미치는 영향을 규명하며, 북빙양 해양생태계 모니터링과 환경변화 지표종 설정이 주된 연구이다. 또한 쇄빙선 “아라온”호를 이용, 북빙양을 연구하고 있다.

• 남극과 동일