중위도 지역에서 겨울철에 내리는 눈은 수리지질학적으로, 생태학적으로 매우 중요한 역할을 합니다.
눈은 물의 순환에서 에너지에 제일 민감한 부분이라 기후변화로 인해 많은 지역에서 새로운 관심을 받는 분야이기도 합니다.

안녕하세요. 저는 이화여자대학교 과학교육과 지구과학전공에서 지질학을 가르치고 있는 이정훈입니다.
최근에 비가 많이 내려 치수의 중요성이 또한 강조되고 있는 시점입니다. 비가 많이 오고 있지만, 습한 여름인데 시원하시라고 겨울철 눈 이야기를 하고자 합니다. 중위도의 많은 지역에서 겨울철에 쌓인 눈(seasonal snow)이 봄에 녹기 시작하면 홍수가 발생합니다. 여기에 봄철에 비가 추가가 된다면 (rain-on-snow라고 부릅니다) 눈 속에 더 많은 물과 에너지(물은 0℃ 이상이죠?)가 투입되게 되어 눈의 융해속도가 빨라지게 되어 정말 큰 자연재해가 발생하게 됩니다. 제가 박사공부를 했던 New Hampshier 지역에서는 봄철이 되면 CNN에서 날씨도 좋은데 홍수경보가 나곤 했습니다. 또한, 겨울이 지나면서 토양에 물을 공급하게 되어 산불의 가능성을 줄여 줄 수 있습니다. 겨울철에 쌓여 있는 눈의 양으로 다음 해에 산불의 빈도를 예측하기도 합니다. 세계적으로 비싼 생수들은 과거 또는 현생에서 눈에 의해 충진된 물입니다. 빙하 또는 눈의 이미지를 깨끗한 생수에 대비시켜 브랜드 가치를 높이고 있습니다. 생태학적으로는 눈은 겨울철에 절연체역할을 하게되어 눈 속의 온도는 대기 온도보다 훨씬 높으며, 봄철에 눈이 녹으면서 식물 생장에 필요한 물과 질산염을 생태계에 공급하게 됩니다.

캘리포니아 하면 떠오르는 이미지랑 다르게 해안에서 조금만 내륙으로 들어가기 시작하면 고도차에 의해서 눈이 많이 내립니다(판구조론을 생각해 보시면 됩니다). 저의 연구지역이었던 Central Sierra Snow Laboratory (CSSL)에서 엘리뇨 시기에는 4m 정도의 눈이 쌓이기도 합니다. 이곳에서는 눈에 영향을 줄 수 있는 모든 기상자료를 측정하고 있으며, 눈 연구를 수월하게 할 수 있게 melt pan이 있어 눈 녹은 물(융설)이 melt pan 하부로 흘러 들어가서 시료 채취 및 융설의 양을 계산할 수 있습니다. CSSL에서는 연구자가 안전하고 마음편하게 눈 연구를 수행할 수 있는 연구 facility이며 University of California, Berkeley에서 관리하고 있습니다. CSSL에 들어갈 때 먼저 마트에 가서 연구기간동안 먹을 음식을 준비하고 산 아래에 주차한 후 눈 위를 한참 걸어서 들어가면 됩니다. 연구기간동안 한 번씩 스키어들이 연구자들을 놀래키기도 하지만 그것도 지루한 일상에 활력소가 될 때가 있습니다. 국내에서도 눈 연구에 대해 관심이 증가하여 멋진 연구 facility가 하나 있어 편하게 연구했으면 하는 마음입니다. 극지역 연구가 활발해 지면서 최근 남극 세종기지도 리모델링을 하여 남극에서 한국보다 매우 편하게 연구하고 있는 실정입니다.

90년대 초에 많은 연구를 통해 하천에 눈이 녹아 기여하는 비율이 지하수보다 적다는 연구가 많이 나왔으며, 이는 눈이 녹아 유출에 의해 하천으로 가는 것이 아니라 침투되어 지하수의 형태로 하천으로 가는 것을 지시합니다. 국내에서는 토양이 발달하지 않은 화강암지역에서 비가 하천에 영향을 지하수보다는 유출의 형태로 갈 것이라는 가정하에 연구를 수행하였으나, 역시 지하수가 65%정도 영향을 미치는 것으로 결과가 나왔습니다. 최근에 기후변화로 인해 겨울철의 기온이 상승하게 되면 눈이 융해가 발생하게 되고 이는 증발로 이어져 봄철에 확보할 수 있는 물의 양이 줄어들게 됩니다. 이를 이해하고자 최근 많은 나라에서 눈에 대한 연구가 다시 시작되고 있는 추세이며, 과거보다 더 다학제적으로 접근하고 있습니다.

올해는 눈 연구를 위해서 제주지역 또는 강원도로 가려고 합니다. 하와이 마누아로아에서 이산화탄소를 측정하는 건물 옆에서 수증기의 양과 동위원소를 측정하기 위해서 20여일정도 머물면서 3일에 한 번씩 밤교대를 위해서 왕복 4시간을 운전해서 NOAA 실험실을 올라갔던 기억이 있습니다. 지금 돌이켜보면 지구과학이 학문적으로 주는 즐거움과 함께 연구지역에서의 생활은 또 다른 즐거움이 아닐까 합니다.