선박과 군사 활동에서 발생하는 초음파가 돌고래와 고래에게 미치는 영향
바다는 인간 활동으로 인해 점점 더 시끄러워지고 있습니다. 선박, 군사 활동, 해양 탐사, 해저 건설 등의 활동에서 발생하는 초음파 및 저주파 소음은 해양 포유류에게 심각한 영향을 미칩니다. 특히, 고래와 돌고래 같은 해양 포유류는 청각에 의존하여 사냥, 의사소통, 이동을 하기 때문에 소음 공해(Underwater Noise Pollution)에 매우 취약합니다.
초음파 소음은 길을 잃게 하거나, 먹이를 찾는 능력을 방해하며, 심하면 신체적 부상이나 죽음까지 초래할 수 있습니다. 인간이 사용하는 초음파 기술이 해양 생태계에 미치는 장기적인 영향은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 현재까지의 연구 결과만으로도 그 심각성이 드러나고 있는 상황입니다.
이번 글에서는 선박과 군사 활동에서 발생하는 초음파 소음이 돌고래와 고래에게 미치는 영향과 이를 줄이기 위한 해결 방안을 살펴보겠습니다.
1. 해양 초음파 소음 공해의 주요 원인
1) 상업용 선박 및 해운 산업 : 대형 선박의 프로펠러와 엔진에서 나오는 저주파 소음(10Hz~1kHz)은 수백 km까지 전파될 수 이수 있으며 선박 운항이 많은 지역에서는 배경 소음이 높아져 해양 포유류의 의사소통이 방해됩니다.
2) 군사 활동(소나: SONAR, Sound Navigation and Ranging) : 군사에서 사용하는 능동 소나(Active SONAR)는 초강력 초음파 신호(1~100kHz)를 방출하여 물속에서 물체를 탐지하는 기술입니다. 특히 중주파(mid-frequency, 1~10kHz) 및 고주파(10kHz 이상) 소나는 돌고래와 고래의 청각 주파수 대역과 겹쳐 영향을 미치고 있습니다.
3) 해저 탐사 및 석유·가스 개발 : 해양 탐사선은 강력한 에어건(Airgun)을 사용하여 해저 지층을 탐사하는데, 이 과정에서 230dB 이상의 폭발음이 발생합니다. 이러한 강한 충격파는 고래의 방향 감각을 잃게 하고, 신체적 부상을 유발할 가능성이 높습니다.
4) 해저 건설 및 기타 산업 활동 : 해저 터널 공사, 풍력 발전기 건설, 해저 광산 개발 등에서 발생하는 진동과 충격음이 해양 포유류에게 스트레스를 유발합니다.
2. 초음파 소음이 해양 포유류에 미치는 영향
1) 청각 손상 및 신체적 부상 : 해양 포유류는 인간보다 훨씬 넓은 주파수 대역을 감지할 수 있으며, 강력한 초음파 소음은 내이(inner ear)의 세포를 손상시킬 수 있습니다. 180dB 이상의 소음은 고래와 돌고래의 청각 기관에 물리적 손상을 줄 수 있으며, 심한 경우 영구적인 청각 손실을 유발할 수도 있습니다.
소나 실험이 진행된 해역에서 고래들의 좌초(stranding, 해변에 떠밀려오는 현상)가 급격히 증가한 사례가 보고되고 있습니다.
2) 방향 감각 및 의사소통 방해 : 돌고래와 고래는 반향정위(echolocation)를 이용해 이동하고 먹이를 찾고 있습니다. 그러나 소음이 심한 환경에서는 반향정위가 교란되어 방향 감각을 상실할 가능성이 높습니다.
대왕고래(Blue Whale), 향유고래(Sperm Whale) 등은 낮은 주파수로 의사소통을 하는데, 선박 소음이 이 신호를 방해하여 개체 간 교류가 단절될 위험이 있습니다.
3) 스트레스 증가 및 번식 저하 : 지속적인 소음 노출은 스트레스 호르몬 증가를 유발하며, 이는 면역력 저하 및 번식률 감소로 이어질 수 있습니다. 특히 임신 중인 고래나 어린 개체들은 소음에 더욱 민감하게 반응하여 생존율이 낮아질 가능성이 높습니다.
4) 집단 좌초(Stranding) 현상 증가 : 군사 소나 실험이 진행된 해역에서 고래들이 해안으로 집단 좌초되는 현상이 자주 보고되기도 합니다.
연구에 따르면, 초강력 소음이 해양 포유류의 수압 감각에 영향을 미쳐 급격한 부상(decompression sickness, 잠수병)을 유발할 수 있다고 합니다.
3. 초음파 소음 공해 문제 해결 방안
1) 선박 소음 저감 기술 도입
- 저소음 프로펠러 및 저진동 엔진 개발
- 선박에 소음 감쇄 패널(Acoustic Dampening Panel) 설치
- 국제해사기구(IMO)에서 조용한 선박 설계 기준 적용
2) 군사 소나 사용 제한 및 대체 기술 개발
- 군사 훈련 시 해양 포유류가 많은 지역에서 소나 사용을 금지
- 기존 능동 소나(Active SONAR) 대신, 해양 생태계에 덜 영향을 주는 수동 소나(Passive SONAR) 도입
- 소나 출력 조절을 통해 고래가 감지되면 자동으로 강도를 낮추는 시스템 적용
3) 해양 보호구역 설정 및 소음 공해 규제 강화
- 해양 포유류가 많이 서식하는 지역을 보호구역(Marine Protected Area, MPA)으로 지정
- 해양 소음 규제 법안 제정 및 국가 간 협력을 통한 소음 공해 방지 정책 시행
4) 해양 생물 연구 및 감시 시스템 구축
- 해양 소음 공해의 영향을 장기적으로 분석하기 위한 해양 생태계 모니터링 시스템 도입
- 위성 및 드론을 활용하여 해양 포유류의 이동 경로를 추적하고 소음 영향을 최소화하는 해상 운항 경로 설정
결론은 해양 포유류는 소리에 의존하여 살아가는 생물이며, 인간 활동에서 발생하는 초음파 소음 공해는 돌고래와 고래에게 심각한 생존 위협을 가하고 있습니다. 선박과 군사 활동, 해저 개발에서 발생하는 강한 소음은 청각 손상, 방향 감각 상실, 번식률 저하, 집단 좌초 등의 문제를 일으킵니다.
이를 해결하기 위해서는 소음 저감 기술 도입, 군사 활동 제한, 해양 보호구역 설정, 소음 공해 규제 강화 등의 노력이 필요합니다. 인간이 만든 소음이 해양 생태계를 파괴하지 않도록 과학적 연구와 국제적인 협력이 절실한 상황입니다.
우리가 조치를 취하지 않는다면, 미래에는 해양 포유류의 개체 수가 급격히 감소하고, 바다의 생태 균형이 무너질 위험이 큽니다. 지속 가능한 해양 환경을 위해 지금부터라도 해양 소음 공해를 줄이는 노력이 필요한 시점입니다.
