schosun님... 1인당 1000m^2는 지구표면만을

[주남식]

고려한 것입니다.

 schosun님께서는 '비좁지 않을듯싶네요.'라고 하신 것으로 보아 공감하시는 부분이 있는 것 같군요.

평균 심도 약 4000m(최대심도 10915m)에 달하는 바다 (sea)속의 공간과 대기 (大氣, atmosphere)권 및 그 바깥까지 고려한다면 가용공간은 훨씬 더 확장됩니다.

공중주택(空中住宅)

공존하고 싶은 야생동물이나 식물에게도 충분한 공간를 할당할 수 있습니다. 

schosun

1인당 1000m^2이면... 그안에 동,식물들까지 들어간다면 비좁지 않을듯싶네요. 야생동물의 영역도 고려하면.... 추정하신 범위는 좀 ...

[22:13]

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바다 [sea]

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개요

지구상의 육지 이외의 움푹 패인 곳에 물이 채워져 전체가 하나로 연결되어 있는 곳.

본문

지구상의 육지 이외의 움푹 패인 곳에 물이 채워져 전체가 하나로 연결되어 있는 곳. 해양이라고도 한다. 그것을 채우고 있는 물이 바닷물[海水]이며, 그 염분의 조성률은 어느 곳이나 거의 일정하다. 바다의 지구과학 바다의 분류 바다는 그 위치나 크기, 형상, 해수의 특성 등에 의해 대양과 부속해(附屬海)로 나뉘고, 부속해는 다시 지중해(대·소 지중해)와 연해로 나뉜다. 대양은 태평양·대서양·인도양의 3개이며 그 밖의 바다는 모두 이들 중에 부속된다. 대양은 형태도 크며 또 각각 독립된 해류계를 갖는다. 특히 주의해야 할 것으로 남극해(남빙해)는 지리적으로 태평양·대서양·인도양의 각 일부분에 불과하지만, 남극대륙을 둘러싼 바다이기 때문에 이와 같은 이름이 붙게 되었다. 해류도 남극대륙을 순환하여 흐르는 동쪽 방향의 주남극해류(周南極海流)가 있다. 또 태평양·대서양을 각각 남북으로 나누고 거기에 인도양·남극해·북극해를 첨가하여 ＜7개의 바다(전 지구상의 바다라는 뜻)＞라고 하는 경우가 있다. 부속해는 그 부속되는 대양의 해류의 영향을 받으므로 독자적인 해류는 갖지 않는다. 부속해 중에 최대인 것은 북극해이지만, 대양 중 최소인 인도양에 비하면, 넓이는 겨우 1/5에 불과하다. 대지중해라는 것은 2개 이상의 대륙으로 둘러싸인 바다를 가리키며, 소지중해는 대륙 속으로 깊게 만입해 있으면서 그 출입구가 내부의 넓이에 비해 좁은 것을 말한다. 연해는 섬이나 반도에서 불완전하게 대양의 본체로부터 구획지어진 바다를 말한다. 한편, 대양과 부속해는 깊이에 있어서도 큰 차이를 보이는데, 인도양과 북극해의 평균깊이는 4000m:1000m이다. 또 3대양이 바다넓이 전체의 89％이다. 상단으로 가기 해륙의 분포 바다의 전체넓이는 361.059×10㎢이며, 지구의 전체넓이 509.951×10 의 70.8％를 차지한다. 북반구는 육지 39.3％, 바다 60.7％(154.695×10 )이며 남반구는 육지 19.1％, 바다 80.9％(206.364×10 )로, 북반구보다 남반구에 바다가 많다. 프랑스의 루아르하구의 낭트 부근과 뉴질랜드의 남동 앤티퍼디스제도 부근을 각각 극으로 하는 반구를 만들면, 앞의 경우는 육지가, 뒤의 경우는 해양의 비율이 최대가 되며, 각각을 육반구·수반구라고 한다. 또한 육지와 해양의 비율은 육반구에서 49.0％:51.0％, 수반구에서 9.4％:90.6％, 육반구는 전체 육지의 약 84％이다. 상단으로 가기 바다의 깊이 세계 해양의 평균 심도는 약 4000m이지만, 세계에서 가장 깊은 곳은 태평양의 마리아나해구로 1만 915m에 달한다. 일반적으로 해면에서 깊이 약 200m까지는 육지의 연장으로 대륙붕이라 한다. 여기서 깊이 약 4000m까지 해저의 넓이는 작으며 그 경사는 급한데, 이것을 대륙사면이라 한다. 한편 4000∼6000m까지의 해저를 심해저라 하는데, 그 넓이가 대단히 광대하여 지구넓이의 반을 차지한다. 또 약 6000m보다 깊은 곳은 매우 좁아 전체 해양의 1.2％ 밖에 안되는데, 이 부분은 해구 속에 있다. 상단으로 가기 바다의 탄생 지구는 약 45.5억 년 전에 우주공간의 성간(星間) 기체와 먼지가 응축하여 생겼다. 지구 내부에서 생긴 기체에 의해 대기가 만들어졌고 대기에 함유되어 있던 수증기가 냉각됨으로써 움푹 패인 부분에 물이 차서 바다가 만들어졌다. 퇴적작용이 있었음을 나타내는 38억 년 전의 암석이 발견됨으로써 38억 년 이전에 바다가 존재하였다는 것이 밝혀졌다. 해수의 양이 어떻게 증가해 왔는가에 대해서도 지구 탄생 뒤 약 5억 년에 거의 대부분이 형성되었다는 설과, 서서히 증가해 왔다고 하는 설이 있는데 앞의 설을 지지하는 사람이 많다. 상단으로 가기 해양의 지각과 대륙의 지각 지구의 가장 바깥쪽 껍데기인 지각은 대륙의 경우 가벼운 화강암질층과 그 아래의 현무암질층으로 이루어지며 두께 20∼70㎞, 평균두께 33㎞, 대양저는 현무암질층으로 이루어지며 두께 7㎞로 얇다. 또 대륙에서는 퇴적작용이 있었음을 나타내는 38억 년 전의 암석이 발견되었으나, 대양저의 암석은 가장 오래된 것이 2억 년 전의 것이다. ＜판구조론(plate tectonics)＞에 의하면, 이것은 중앙해령에서 새로운 대양저 지각이 만들어져서 연간 수∼수십㎝의 속력으로 이동, 해구에서 다시 지구 내부로 잠입해 가는 것으로 설명된다. 이것은 해저퇴적물의 두께가 해령(海嶺)부근에서 얇고 해구 부근으로 갈수록 두꺼워지는 것이나 해저의 줄모양 자기이상 등으로 확인된다. 대양저에서는 2억 년 전 이후 대양지각의 운동상태가 복원 가능하며, 대륙 위의 고지구자기(古地球磁氣) 등의 데이터와 대조해 볼 때 대륙이 분열, 이동하고 이에 따라 새로운 바다가 생겼다는 것이 확인되고 있다. 예를 들면 대서양은 2억 년 전에 생긴 대륙의 갈라진 틈이 확대되어 만들어졌다고 추측된다. 상단으로 가기 해수 지구상에는 약 1.4×10 t의 해수가 있다. 해수는 약 96.5％의 순수(純水)와 3.5％의 용해물질로 이루어져 있으며, 수십 종의 원소가 함유되어 있고 그 중 주요 성분은 극히 연안역을 제외한 외양에서는 거의 일정한 조성비를 갖는다. 예를 들면 염소 Cl의 농도를 알면 염분 전체의 농도( )를 알 수 있는데, 0.030＋1.8050Cl이라는 크누센의 공식이 성립한다. 이것은 지구상에 해수가 생성된 이후, 오랜 기간에 걸쳐 순환·대류·확산 등으로 잘 혼합되어 온 결과이다. 상단으로 가기 해저퇴적물 해저를 형성하고 있는 물질을 저질(底質)이라 하며, 기반암과 그 위의 퇴적물로 이루어진다. 해저퇴적물이란 해수에 의해 운반되어 해저에 침착한 물질로, 육상의 풍화물이 하천에 의해 바다로 운반되어 들어온 것도 있으며, 바람에 의해 바다 위로 날려와 뒤에 바다에 침착한 것도 있다. 또 육상생물이나 해중생물의 유각(遺殼)·유체(遺體) 등도 포함된다. 200m보다 얕은 대륙붕의 해저에는 육지에서 운반되어 온 비교적 입자가 굵은 육성(陸性)퇴적물이 있다. 깊이 200m 이상인 대륙사면에는, 육지에서 운반되어 온 진흙이나 모래는 적고 주로 플랑크톤의 유해로 이루어진 원양성 퇴적물과, 입자가 가는 육원(陸源)의 진흙을 함유한 아양성(亞洋性) 퇴적물이 있다. 가장 깊은 대양저는 매우 미세한 생물의 유체로 생성된 질척한 연니(軟泥)로 이루어져 있다. 상단으로 가기 해수의 운동 해수의 운동은 종류가 많지만 거의 정상적인 것과 대개 일정한 주기로 반복하는 것으로 크게 나눈다. 앞의 것에는 해류가, 뒤의 것에는 조석에 의한 조랑(潮浪)·조류, 만의 진동 및 해일, 풍랑, 놀, 내부파 등이 있으며, 일상생활에 단기간 주기로 영향을 준다. 해류에 의해 기온·수온·염분 등의 분포가 지배되고, 이에 따라 기후·풍토·생물 등의 분포도 정해지며, 문명까지도 그 영향을 받는다고 추측된다. 상단으로 가기 바다의 역할 태양계의 행성 중에서 바다가 있는 것온 지구뿐이다. 금성은 표면이 고온이므로 물이 액체로 존재할 수 없으며, 화성에는 액체인 물은 없고 양극에 얼음이 있을 뿐이다. 이와 같이 지구에 물, 즉 바다가 있는 것은 태양으로부터의 거리와 지구의 크기가 물을 지속적으로 보존하기에 적절하기 때문이다. 금성은 크기·밀도가 지구와 거의 같지만 기압은 90기압으로 매우 높다. 또 금성대기의 96％가 이산화탄소로서, 이에 의한 온실효과로 금성 표면은 매우 고온이다. 원래는 지구도 금성과 같은 대기조성을 가졌던 것으로 추측된다. 지구대기중에 이산화탄소가 거의 존재하지 않는(따라서 기압도 1기압으로 낮다) 것은 바다가 있어, 해수가 이산화탄소를 흡수함으로써 이것이 석회석이나 탄산염으로 고정되어 지각 속에 갇히게 되었기 때문이다. 또 해수에 함유된 여러 가지 화학성분이 환경의 급격한 변화를 완화시킬 수 있었기 때문에 생물의 발생·생존이 가능했다고 짐작된다. 한국이나 북아메리카의 동부해안이 여름철에 고온다습한 반면, 북유럽이나 북아메리카의 서부해안은 겨울철에 따뜻하고 여름에 시원하다. 이것은 이들 지방이 대양의 동안에 있는가 서안에 있는가로 결정되는데, 바다나 해류가 그 지방의 기후풍토를 지배함에 따른 것이다. 인간생활은 고대로부터 현대에 이르기까지 바다가 지배하는 기후조건과 풍토의 영향을 받아왔음에 변함이 없다. 고대에는 바다가 교통로로서 육지보다 훨씬 중요했다. 유럽문화는 바다를 통해 메소포타미아평원에서 지중해 연안 각지를 거쳐 멀리 북유럽·영국까지 전해졌다. 그 선구적 역할은 고대 페니키아인이 했으며, 훨씬 먼 사르가소해까지도 항해했다고 전해진다. 그러나 그들은 상선의 운항경로를 비밀로 했기 때문에 해도(海圖)나 문서가 남아있지 않으며 극히 일부가 그리스에서 구전될 뿐이다. BC 5세기의 헤로도토스의 저서에는 이미 대서양의 이름이 나오며, 유럽·아시아 대륙도 나와 있다. 이러한 교역으로 각지의 산물 및 문명의 교류가 왕성했는데 바다는 그 물자의 경로 역할을 담당했을 뿐만 아니라 정신문화와 각 인종 간의 교류경로로서도 중요한 역할을 맡았다. 식량원으로서 바다는 예로부터 중요시되었다. 바다의 넓이는 육지의 2배나 되며 수천m의 심해까지 생물이 서식하므로 최근에는 심해층의 어류까지 어획의 대상이 되고 있다. 그것은 세계의 대륙붕에서 자유롭게 물고기를 잡던 시대가 지나고 경제수역 200해리시대가 도래하고 있기 때문이다. 그러나 이 상태로 가면 어자원이 고갈될 것이므로 수산자원의 육성이 중요한 과제로 등장하고 있다. 수산자원 외에 주목해야 할 것은 해저의 광물자원이다. 현재 가장 많이 이용되는 것은 식염인데 암염도 석유도 모두 일찍이 바다에서 생성된 것이다. 해저탐사의 진보에 따라 수천m의 해저에 지름 수㎝의 공모양 망간단괴가 많이 분포함을 발견하고 그 채집에 관심이 모여지고 있는데, 문제는 이들 해저자원이 결코 무한하지는 않다는 것이다. 근래 새롭게 문제가 된 것은 해양오염이다. 특히 석유(중유)에 의한 오염은 생물을 죽이고, 생태계까지도 파괴할지 모른다. 그렇게 되면 회복하는 데 수 년에서 수십 년이 걸리며, 때로는 회복불능의 사태마저 생길 우려가 있다. 또 원자력개발에 의한 바다의 방사성오염도 문제되고 있다. 이렇게 되면 해양오염이 인류에 미치는 영향은 단순히 식량원 차원에서뿐만 아니라 바다로 들어오는 태양열과 해수의 증발 등 기후에 미치는 영향도 무시할 수 없게 된다. 상단으로 가기 생물과 바다 20억 년 전에 생명이 탄생한 것은 얕은 바다에서였다고 하듯이 바다는 옛날부터 무수한 생물을 키워왔다. 현재도 바다는 많은 생물종이 생활하는 장소이다. 해산의 주요동물군은 고생대 초기 캄브리아기에 그 대부분이 출현하였으며, 어류는 조금 늦은 오르도비스기에 원시적인 갑주어(甲胄魚)로서 출현하였다. 바다의 생물이 육지로 옮겨 살게 된 것은 실루리아기이다. 바다의 생물 중에는 현화식물인 거머리말이나 포유류인 고래·바다물범류 등과 같이 육상에서 진화한 그룹이 다시 바다로 생활의 장을 찾아 적응, 진화한 것도 있다. 상단으로 가기 바다의 생태학 바다생물의 생활형은 크게 플랑크톤(부유생물)·벤토스(저생생물)·넥톤(유영생물)의 3가지로 구별된다. 플랑크톤은 해수 속에서 부유하며 생활하는, 자신들의 능력으로 이동할 수 없는 것을 가리킨다. 넥톤은 강한 유영능력으로 물 속에서 생활하는 것으로 어류나 오징어·문어류, 새우류, 수생 포유류 등이 포함된다. 벤토스는 해저표면이나 저토(底土) 속에서 사는 생물군을 가리킨다. 물론 세 가지 생활형 중 두 가지 이상의 범주에 들어가거나 중간적인 것도 많다. 해양의 생물은 대형동물이 소형어류를 먹고 소형어류는 동물플랑크톤을 먹으며 동물플랑크톤은 식물플랑크톤 또는 생물의 사해(死骸)가 분해되면서 생긴 데트리터스(detritus;生物殘渣)를 먹는, 고차소비자-2차소비자-1차소비자-생산자라는 먹이연쇄관계로 연결된 생물군집을 구성한다. 바다의 기초생산은 식물플랑크톤과 해조 및 현화식물인 해초의 광합성에 의한다. 광합성에는 태양광선이 필요하므로 이들 식물의 분포는 바다의 얕은 부분에 한정된다. 식물플랑크톤은 빛이 해면조도의 1％로 되는 깊이까지 분포하며(有光層), 해조류는 일반적으로 2∼30m의 깊이에 분포한다. 바다의 식물플랑크톤에 의한 생산량은 1만㎡당 거의 1∼4.5t 정도이며 해역에 따라 변화한다. 기초생산은 해수 중의 무기영양염을 이용하여 실시하는데, 특히 인산염과 질산염의 양에 따라 생산량이 좌우되는 경우가 많다. 영양염이 풍부한 연안해역의 생산량은 빈영양해역에 비해 몇 배나 되며, 해저의 영양염이 유광층에 늘 솟아오르는 용승류(湧昇流) 해역에서는 생산량이 더 높다. 해조·해초류에 의한 생산량은 1만㎡당 25∼85t이며, 얕은 연안역이나 작은 만에서는 기초생산의 2/3 이상인 경우도 알려져 있지만, 일반 해역에서 기초생산의 대부분은 식물플랑크톤의 광합성에 의한다. 산호초에서는 산호층의 육질부에 공생하는 갈충조류(zooxanthella)나 죽은 산호 표면에 부착한 미소 조류에 의한 생산량이 두드러지게 크며, 바다 중에서도 비정상적으로 높은 예로서 알려져 있다. 식물(생산자)에 의해 생산된 유기물은 초식성인 1차소비자에게 먹힌다. 플랑크톤에서는 대부분의 동물플랑크톤이, 벤토스에서는 소형 갑각류·권패류 등이 초식성이다. 그러나 식물체의 대부분은 섭식되지 않고 박테리아 등 미소생물에 의해 분해된다. 분해과정에서 식물의 유해나 작은 조각이 데트리터스로서 많은 저차소비자들에 이용된다. 살아있는 식물을 먹음으로써 성립하는 먹이연쇄와 이 데트리터스를 기초로 하는 데트리터스 먹이연쇄가 어울려 바다 생물군집의 특징적인 구조를 만든다. K. 뫼비우스가 해저에 있는 1개의 굴에서 많은 동식물이 붙어 살고 있는 것을 보고 ＜생물공동체-생물군집＞이라는 개념을 처음으로 제창한 것처럼, 바다의 생물은 흔히 볼 수 있는 모양으로 서로 긴밀한 관계를 가지는 것이 많다. 바다(해저와 수중)의 환경은 깊이에 따라 얕은 쪽에서부터 조간대, 아조간대와 상부표층, 대륙붕과 하부표층, 대륙붕사면과 점심층(漸深層), 심해저와 심해층, 해구로 구분된다. 생물은 이 구분에 대응해 각각 다른 생물군집을 구성한다. 해저에 사는 벤토스는 깊어짐에 따라 대형화된 종이 눈에 띄게 되는데, 어류에서는 오히려 소형이며 기묘한 모양을 한 것이 많고 또 발광기를 가진 생물도 많아진다. 심해의 수온은 1년 내내 1∼4℃로 극히 저온이며 생물의 대사·성장도 두드러지게 느리다. 이 때문에 수명도 길어, 소형인 이매패도 100년이 넘는 것으로 추측된다. 유광층보다 깊은 바다의 생물군집은 생산자가 없으므로, 주로 상층의 유광층에서 공급되는 데트리터스나 동물의 사해를 먹고 영양을 취하는 것과 그것들을 먹는 육식성 동물 및 박테리아로 구성된다. 그러므로 얕은 바다에 비해 생물량이나 개체수는 두드러지게 적지만, 각 종마다의 개체수가 적으므로 종의 다양성은 크다고 한다. 이것은 ＜시간-안정설＞로 설명되고 있다. 최근 태평양의 갈라파고스해령 등 여러 곳의 마그마 용출구 부근에서 황박테리아의 화학합성을 기초생산으로 하여 심해에서는 비정상적으로 풍부한 생산량을 갖는 생물군집이 발견되고 있다. 상단으로 가기 한국의 바다 특성 한국은 동·남·서 3면이 바다와 접해 있다. 동해와 접하는 해안선은 비교적 단순하지만 남해안·서해안은 이른바 ＜리아스식 침강해안＞으로서 해안선의 굴곡이 심하다. 또한 서해안은 조석간만의 차가 심하여 간석지가 발달하였으나 해운·항만 등에 다소 장해요인이 되고 있다. 황해는 남으로 동중국해에 이어지나 경사가 완만하고, 최대수심이 80m 미만인 천해이다. 남해안은 대한해협에 면하고 있으며 황해와 마찬가지로 완만한 천해의 특성을 가지고 있다. 대한해협의 나비는 약 200㎞, 평균수심은 약 100m이며, 최대수심은 대마도의 서쪽이 약 130m이다. 동해안은 황해안·남해안과는 달리 단순한 해안선을 가지고 있으나, 해저지형의 경사는 매우 급하다. 한편, 해양학적인 면에서 보면, 황해의 해수는 염분이 매우 낮은 것이 특징이다. 황해는 중국대륙에서 홀러 나오는 양쯔강[揚子江]·황허강[黃河] 등의 영향으로 황색을 띨 뿐만 아니라 해수가 희석되어 평균염분이 30∼33‰ 정도로 낮다. 특히 여름철 장마 때는 강우에 의해 표면해수의 염분은 더욱 낮아진다. 남해, 즉 대한해협의 해수는 고온·고염의 아열대해수이다. 여름철의 대한해협은 황해와 마찬가지로 상·하층으로 나뉜다. 상부혼합층은 동중국해역에서 만들어진 저염의 해수가 차지하며 하부층은 쿠로시오해류의 중간부분(200∼500m)에 근원을 둔 고온·고염의 해수가 차지한다. 겨울철에는 상·하의 양층간 계절약층은 없어지고 쿠로시오중층수만이 남는다. 동해는 수심이 3000m에 달하므로 해수의 특성도 특이하다. 동해의 심해층에는 ＜동해고유수＞라 하는 염분 약 34‰, 수온 0∼1℃ 범위의 해수가 존재한다. 이 동해고유수는 겨울철 연해주 연안에서 표면냉각에 의해 형성된 것으로 추측된다. 또한 한국은 중위도에 있으므로 한국의 바다는 한류와 난류가 교차하는 경제적 특성이 강하다. 　 상단으로 가기 이용 ⑴ 해운교통:한민족은 예로부터 항해술에 익숙하여 중국의 강남(江南)지방이나 필리핀까지도 진출한 기록이 있다. 신라 신문왕 때, 장보고(張保皐)는 황해·동중국해·동해의 해적을 소탕하여 해상활동을 완전히 장악하기도 하였다. 고려시대에 들어와서는 해상무역이 발달하여 고려의 이름이 처음으로 서양에 알려지게 되었다. 그러나 해양기술을 가장 크게 발휘한 것은 임진왜란 당시 이순신(李舜臣)의 활동이었다. 세계 최초의 철갑선을 건조한 것은 물론이고, 해류와 조류가 빠르기로 유명한 대한해협에서 왜군과 싸워 이긴 것은 남해안의 수로와 해조류의 변화를 정확하게 파악하고 있었기 때문이다. 최근에는 지난 십 수년 동안 해양진출에 노력을 기울인 결과, 조선업은 1970년대 초 세계 최하위였던 것이 십여 년 만에 제 2 위의 조선공업국으로 급신장하였다. ⑵ 수산업분야:한민족은 고대로부터 대륙민족의 특성인 육류를 즐기는 민족이었을 뿐만 아니라 해양민족 못지 않게 수산식품을 좋아하였다. 또한 수산업·어업에로의 진출은 그 역사가 길며 최근에는 세계 굴지의 수산국으로 부상하고 있다. 1962년 집계에 수산업 총생산량이 47만t이던 것이 20년이 지난 82년에는 5.5배인 281만t에 이르러 세계 제 9 위의 수산국이 되었으며, 98년 총생산량은 283만t이었다. 세계의 수산업시장은 82년 말 개발도상국들의 단결에 의해 제정된 ＜신해양법＞에 의해 순조롭지만은 않다. 이 ＜신해양법＞은 88년부터 발효되어 일부 국가에서는 여러 가지 제재를 가하고 있다. 이러한 어려운 여건을 타개하기 위해서는 연안국들과 외교적 협상을 시도함과 아울러 국내적으로는 남서해안의 적합한 곳에 대단위 해양목장을 개발하고, 현재의 해조류와 패류 중심의 양식을 부가가치가 높은 고급어종으로 바꾸는 것을 생각할 수 있다. ⑶ 간석지개발:한국은 국토의 약 70％가 산악지대이므로 농업국가이지만 농경지의 절대량이 부족하다. 특히 1960년대 초부터 시작된 경제개발정책에 따라 임해공업용지의 필요성이 증가되자, 서해안 일대에 간척사업이 활발히 진행되었다. 정부가 2000년대 해안공간 이용계획에서 발표한 자료에 의하면 대단위 간척사업을 위시하여 천해부분을 개발함으로써 대단위 양식 장·농경지·해상공장·공원·항만·관광단지·해상호텔·인공섬·해상비행장 등 다목적으로 활용할 수 있는 생활공간을 확보하는 것으로 되어 있다. 이러한 공간확보는 현재의 기술로도 충분히 가능하며 수심 20m 미만의 해양을 개발할 경우 약 2만 7000㎢에 이르는 국토를 얻게 되는데, 현 국토의 30％에 해당하는 것이다. ⑷ 해양자원:해양자원이라고 하면 수산업·어업 등이 모두 포함되지만 여기서는 한국과 관련된 탐사계획과 장래의 심해저해양자원개발에 관해 언급한다. 현재 한국이 소비하고 있는 석유량은 연간 약 2억 배럴에 달하며, 2000년대에는 3억 6000만 배럴에 이를 것으로 추정된다. 기간산업에 필수적인 망간·니켈·코발트 등은 전량 수입에 의존하는데, 그 수요는 점점 증가하여 2000년대에는 약 3조 원 규모에 이를 것이다. 이러한 자원을 조금이나마 확보하기 위하여는 대륙붕개발을 적극 추진함과 아울러 세계적으로 주목의 대상이 되고 있는 심해저 망간괴(manganese nodule)의 개발기술을 축적하고 심해개발의 기득권을 확보함으로써 어느 정도 해결될 수 있을 것이다. 또한 바닷물 속에는 막대한 양의 염분이 녹아 있다. 세계 소금생산량의 대부분은 광산의 암염으로부터 공급되지만 한국은 예로부터 천일염의 제조가 활발하였다. 서해안지방에는 염전이 발달하였는데 특히 주안·남양·아산만 등은 유명하다. 소금을 비롯한 용존광물 외에 해수 자체도 해양자원으로서의 가치가 있다. 예를 들면 물을 전기분해하여 얻어지는 수소와 산소를 연소에 활용한다면 무한한 클린에너지를 얻게 될 것이다.

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개요

지구나 목성 등 태양계의 행성을 둘러싸고 있는 기체.

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지구나 목성 등 태양계의 행성을 둘러싸고 있는 기체. 행성대기라고도 한다. 그 중에서 지구의 중력에 의해 지구와 함께 회전하고 있는 기체를 지구대기라 하며 일반적으로는 대기라 하면 지구대기를 가리킨다. 또 지구표면에 가까운 부분의 기체를 일반적으로 공기라 한다. 지구를 둘러싸는 대기는 높이 500㎞ 근처까지 확장되며, 질소·산소·오존·이산화탄소·수증기 등이 함유되어 있다. 대기는 태양에서 오는, 생물에 유해한 자외선이나 고에너지입자를 차단하는 한편, 우주로의 방출을 막는다. 다른 행성의 대기 태양계의 행성 중 수성과 명왕성을 제외하고 7개의 행성에서 대기의 존재가 확인되고 있다. 태양계에는 지구와 같이 질량이 작은 지구형 행성과 목성과 같은 거대한 목성형 행성이 있으며, 각각 다른 대기 조성을 갖고 있다. ① 금성은 지구와 크기는 비슷하지만, 산소는 거의 없고, 이산화탄소가 96.4％, 질소가 3.4％, 아르곤이 나머지 대부분을 차지하며, 기압은 약 90기압, 기온은 약 450℃이다. 지구의 이산화탄소가 0.03％에 불과한 것에 비하면 아주 많다. 이것은 금성에 이산화탄소를 흡수하는 바다가 없기 때문이다. 이것을 제외하면 금성대기는 지구대기와 아주 비슷하다. 또, 금성에는 산소가 없어서 지구와 같은 오존층이 없고, 따라서 성층권도 없다. 상공일수록 기온은 낮아서 100㎞ 상공에서는 －60℃ 정도이다. ② 화성 대기는 이산화탄소 95.3％, 질소 2.7％, 아르곤 1.6％, 산소 0.3％ 등으로 구성되며, 기온은 약 －100℃, 기압은 약 0.006기압이다. 수분이나 이산화탄소의 대부분은 표면의 흙에 흡수되고 있다. 화성에는 흰 극관(極冠)이 있는데, 그 중심부는 물이 언 얼음이며, 계절에 따라 변동하는 주변부는 이산화탄소가 결빙해서 드라이아이스로 된 것이라 짐작된다. 기온의 고도분포는 금성과 유사하며 고도 110㎞에서 극소에 달한다. 화성의 오존량은 지구 오존량의 1％ 이하에 불과하지만, 계절적 변화가 커서 겨울은 여름의 100배에 달한다. ③ 목성형 행성인 목성과 토성의 대기주성분은 약 85％의 수소 분자와 약 15％의 헬륨이며, 메탄·암모니아가 미량 있다. 표면온도는 －120℃ 이상, 상공으로 올라감에 따라 기온이 내려가 －160℃ 정도에 달하며, 상공에서는 온도가 상승하여 열권에서는 730℃를 넘는다. 상단으로 가기 지구대기 탄생 직후의 지구에는 대기가 거의 존재하지 않았다는 학설과 존재하고 있었다는 학설이 있다. 탄생시 대기가 존재하고 있었다는 학설에서는, 원시태양계 성운가스의 주성분인 수소와 헬륨으로 싸여 있었지만, 이 1차대기가 일단 소실되자 거의 진공 상태가 되어, 그 후 지구 내부에서 이산화탄소·수증기·질소를 주성분으로 하는 기체가 분출됨으로써 산화형의 2차대기가 형성되었다고 한다. 또 대기가 존재하지 않았다는 학설에서는, 지구대기의 형성은 지구 내부에서 기체가 분출됨으로써 시작된 것이라 한다. 수증기는 응결되어 바다를 형성하고, 바다는 대기 중의 이산화탄소를 흡수해서 질소를 주성분으로 하는 대기가 형성되었다는 것이다. 현재의 지구대기에 산소가 많은 이유는, 육상 식물과 해양 식물성 플랑크톤이 광합성으로 산소를 방출하기 때문이며, 따라서 지질시대의 생물계의 성쇠가 산소 생성에 크게 영향을 미쳤다고 생각된다. 광합성이 시작된 것은 선캄브리아대라 하며, 식물의 생육에 유해한 강한 자외선은 해수로 흡수되므로 수심 10m 이상 해면 밑에서는 원시적인 조류가 서식해 광합성을 하며 공기 중으로 산소를 방출했다. 이 산소에 태양복사자외선이 작용해 오존층이 형성되어 강한 자외선을 흡수한 결과, 고생대 중반에 동식물이 육지에 상륙했다. 이 때문에 광합성이 더욱 활발하게 되었으며, 대기 중에 다량의 산소가 방출되어 결국 현재의 대기가 형성되었다. 상단으로 가기 대기의 조성 대기는 혼합기체이며, 〔표〕와 같이 여러 가지 기체가 함유되어 있다. 가장 많은 것이 질소로 전체의 약 78％이며, 산소는 약 21％로, 이들 2개의 기체가 대기의 약 99％를 차지한다. 나머지 1％에는 아르곤·이산화탄소·수증기·오존·네온·헬륨·크립톤·크세논·암모니아·과산화수소·요오드 등이 함유되어 있다. 이것들 중 대기의 구조에 중요한 역할을 하는 것은 용적비가 작은 이산화탄소·수증기·오존 등의 기체이다. 공기에서 수증기를 뺀 나머지의 기체를 건조공기라 한다. 건조공기에는 지면에서의 높이와 관계없이 조성비가 거의 일정한 것과, 장소와 시간에 따라 달라지는 것이 있다. 조성비가 변화하지 않는 것은 질소·산소 등이며, 이것들의 성분비는 중간권계면의 고도 약 85㎞ 부근까지 불변인 것이 로켓 관측 등에 의해 확인되고 있다. 중간권계면을 넘으면 광해리 때문에 O₂가 다량의 O로 변환되며, 110㎞ 부근의 상공에서는 분자확산작용 때문에 무거운 분자와 가벼운 분자의 분리가 일어남으로써 평균분자량은 상공으로 갈수록 감소해서 지표 부근과는 다른 조성비로 된다. 고도 1000㎞ 이상에서는 헬륨과 산소가 주성분이며, 2000㎞ 이상에서는 헬륨과 수소가 주성분이다. 초고층대기 중에서는 태양복사자외선과 X선에 의한 광전리작용에 의해 하전입자가 생성되어 전리층을 형성하고 있다. 하층대기 중에는 〔표〕에 표시된 성분 외에 수증기가 응결 또는 승화해서 생긴 물방울이나 빙정(氷晶), 해수의 비말에서 방출된 염화마그네슘 등의 염류·화산재·황사·유성진·화분·미생물 등이 미량 함유되어 있다. 상단으로 가기 인공생성물의 증가 이산화탄소를 정밀하게 측정해 보면, 〔그림 1〕에 나타나듯이 해마다 약 0.4％의 비율로 증가하고 있다. 이것은 인간활동에 의해 화석연료가 소비되는데, 이때 대기중으로 방출되는 이산화탄소량의 약 46％가 대기 중에 축적되기 때문인 것으로 짐작된다. 20세기 초에는 0.029％ 정도였던 이산화탄소가 1980년에는 약 0.034％, 21세기 중반 이후가 되면 0.06％로 증가될 것으로 예상된다. 이 때문에 온실효과 등에 의한 기후변화가 문제되고 있다. 성층권에서 생성되는 오존량과 분해된 양은 균형을 유지하고 있으며, 그 결과 오존층이 보존되고 있다. 그러나 초음속기(SST)의 엔진에서 다량으로 배출되는 NO 또는 질소비료에서 생기는 NO₂가 성층권으로 올라가서 형성되는 NO 특히 냉동차의 냉매나 분무기의 발사제로 이용되는 클로로플루오르메탄류(CFCl , CF Cl 등 상표명은 프레온)의 작용으로 오존층이 파괴되고 있다. 이 밖에 황산화물·일산화탄소 등 인공생성물이 증가하고 있어서 대기오염이 문제되고 있다〔그림 2〕. 상단으로 가기 대기의 연직구조 대기권은 높이 500㎞ 근처까지 확장되어 있는데, 높이에 따라 성질이 달라서 몇 개의 층으로 구분할 수 있다. 일반적으로는 온도 구조와 대기의 조성비에 의한 구분이 이용된다〔그림 3〕. 온도 구조에 의한 구분은 기온의 체감률(遞減率)에 의해 구분하는 것으로, 아래에서부터 대류권·성층권·중간권·열권으로 나뉜다. 대기의 조성비에 의한 구분에서는 대기의 조성비가 고도 약 80㎞까지 변화하지 않고 대기를 구성하는 분자가 잘 혼합되어 있으므로 균질권(homosphere)이라 하며, 고도 80∼500㎞ 부근까지는 조성비가 높이에 따라 변화해서 비균질권(heterosphere)이라 한다. 균질권 중 상부 성층권과 중간권에서는 태양복사 자외선과 오존·산소의 광화학반응 등이 일어나므로 화학권(chemosphere)이라 불리기도 한다. ① 대류권(troposphere):온도가 고도 1㎞마다 5∼6℃ 내려가는 층이며, 높이는 지상에서 십여㎞에 달한다. 태양에서의 열은 대기층에 흡수되지 않고 지구에 도달해 지표면을 덥힌다. 이 열은 복사·맴돌이확산 등에 의해 하층대기를 덥게 하기 때문에, 대기층이 불안정하게 되어 대류가 생긴다. 상승기류에 따라 대기 중의 수증기는 응결해서, 구름이나 강수 등 여러 가지 일기현상으로 나타난다. 태양에서 지구로 들어오는 열량은 적도지방에서 많고 극지방에서 적지만, 저위도 지방에서의 열이 고위도 지방으로 옮겨져 전체적으로 균형이 잡힐 수 있도록 대규모의 대기운동이 발생한다. ② 성층권(stratosphere):고도 십여㎞ 이상에서는 온도의 변화가 거의 없거나 또는 상승하는 것으로, 대류권과 구별하여 성층권이라고 부르며, 성층권과 대류권의 경계면을 대류권계면(tropopause)이라 한다. 성층권 아랫부분에서는 온도가 거의 일정하지만, 고도 20㎞ 이상에서는 점점 상승하여 약 50㎞에서 극대에 달하게 되는데, 여기가 성층권의 상한으로 성층권계면(stratopause)이라 한다. 이 기온의 상승은 성층권에 있는 오존층이 태양으로부터의 자외선을 흡수하기 때문에 일어난다. 안정된 성층에서는 수증기가 적어서 일기 현상이 나타나지 않지만, 겨울에 고위도지방의 상공 20∼30㎞에서 진주 모운(母雲)이 보이는 경우도 있다. ③ 중간권(mesosphere):성층권계면의 상공에서는, 온도는 고도가 증가함에 따라 다시 내려간다. 가장 낮게 될 때는 고도 약 80㎞의 약 180K로, 이것이 중간권계면(mesopause)이다. 중간권은 성층권계면에서 중간권계면까지의 층으로, 성층권에 비해 위·아래의 혼합이 격심하지만 대류권만큼 격심하지는 않다. 중간권에서는 태양복사 자외선과 산소·질소와의 광화학반응이 활발하며 유성이나 야광운이 나타난다. ④ 열권(thermosphere):중간권계면을 넘어서 위로 향할 때 온도가 빠르게 상승하는 범위이며, 그 상한은 고도 300∼600㎞ 사이에 있다. 이 영역에서는 공기의 주성분인 산소와 질소가 태양복사 자외선과 X선을 흡수해 해리·전리가 일어나 강한 가열을 받는다. ⑤ 중층대기(middle atmosphere):성층권과 중간권을 하나로 묶고, 열권의 밑부분까지를 포함하는 영역의 대기를 말한다. 상단으로 가기 관측의 역사 G. 길릴레이는 1592년에 공기의 팽창과 수축을 이용한 최초의 온도계를 만들었고, 1742년 스웨덴의 천문학자 A. 셀시우스가 섭씨도(셀시우스度)를 고안했다. 1643년 E. 토리첼리는 수은기둥이 높이 약 76㎝인 곳에서 멈추는 것은 공기의 무게와 수은기둥의 무게가 균형을 이루기 때문이라는 사실을 발견했다. 연에 온도계를 붙여서 고층의 기온을 처음으로 측정한 것은 1748년 영국의 A. 윌슨이며, 연으로 번개를 관측했던 것은 52년 미국의 B. 프랭클린이었다. 84년 J. 제프리스는 기구에 올라타 기상 관측을 했고, 1862년 J. 글레이셔는 약 11㎞의 고도까지 올라가 관측했다. L.P. 테스랑드보르는 무인기구에 자기기상계(自記氣象計)를 부착해 1902년 성층권을 발견했다. 31년 A. 피가르는 기구를 타고 성층권에 도달해, 고도 1만 5781m까지의 기상을 관측했다. 28년경부터 무인기구에 기온·기압·습도의 측정기를 실어서 무선으로 지상에 송신하는 라디오존데가 고안되었다. 30년 P. 몰차노프가 라디오존데로 성층권을 관측했다. 고층의 관측은 46년 시작된 로켓관측으로 고도 100㎞ 이상까지 달했다. 57년 인공위성으로 우주공간을 직접 관측할 수 있게 되었고, 60년에는 기상위성을 이용하여 우주에서 구름·기온·해면수온을 전지구적으로 관측할 수 있게 되었다. 또, 50년경부터 기상레이더로 비구름과 뇌운이 관측되어 75년경부터는 라이더(레이저 레이더의 약칭, lidar)에 의해 화산분화에 따르는 성층권 에어로졸을 관측할 수 있게 되었다. 상단으로 가기 대기와 기상 지구대기에서는 저위도지방에서 열의 과잉, 고위도지방에서 열의 부족이 생기며, 이것의 균형을 잡기 위해서 대규모 순환(대기 대순환)이 일어난다. 순환에는 남북순환과 동서순환이 있다. 남북순환에는 3개의 순환이 있는데, 저위도지방에서 상승하고 아열대지방으로 하강하는 직접순환, 중위도지방에서 상승하고 아열대지방으로 하강하는 간접순환, 중위도지방에서 상승하고 고위도지방으로 하강하는 직접순환이 있다. 이 3개의 연직순환 사이에는 상공의 대류권계면의 경계선이 있으며, 이것에 강한 서풍인 제트류가 불고 있다. 제트류에는 2종류가 있으며, 하나는 북위 30˚ 부근에서 부는 아열대제트류, 또 하나는 북위 60˚ 부근에서 부는 한대전선제트류이다. 겨울철 한기가 불기 시작할 때 양쪽의 제트류는 전체 편서류와 더불어 남북방향으로 굽이쳐 흐르며, 100m/s 이상의 바람이 분다. 수증기는 상(相)이 변화할 때 지표면에서 얻어진 열을 대기에 방출한다. 이 에너지가 대기순환이나 태풍 등의 중요한 에너지원이 된다. 성층권의 순환은, 오존이 태양복사 자외선을 흡수하는 양이 위도에 따라 다르기 때문에, 하반구(夏半球)에서 동반구(冬半球)를 연결하는 남북순환이 형성된다. 이것에 지구자전에 의한 코리올리의 힘의 작용이 더해져 하반구는 동풍, 동반구는 서풍이 불며, 풍속은 50∼80m/s이다.