해수 중에 존재하는 용존 금속 원소는 일반적으로 pM – nM (10^-12 – 10^-9 mol/L)의 농도로 존재하며, 이런 낮은 농도로 인하여 미량원소(Trace element) 또는 미량금속(Trace metal)으로 불리운다. 그 중 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 카드뮴(Cd), 아연(Zn) 등은 해양 환경에서 식물플랑크톤의 성장에 필수적인 미량영양염(micronutrient)으로서 궁극적으로는 해양의 탄소순환과 전지구적 기후변화에 영향을 미친다고 알려져 있다.

하지만 초창기의 연구를 통해 보고된 용존 미량금속 농도는 같은 해역에서조차 매우 큰 차이를 보였는데, 당시 분석 기기의 검출 감도로는 매우 낮은 미량금속의 농도 레벨을 검출하기 어려운 것도 있었지만, 해수 시료의 채수 및 전처리, 분석 시에 사용되는 용기와 시약, 그리고 주변 환경으로부터 기인한 시료의 오염이 가장 큰 문제였다. 이후 분석 기술의 발전, 클린룸에 대한 개념의 도입과 함께 2000년대 들어 시작된 국제 연구 프로그램인 GEOTRACES를 통하여 미량금속의 오염을 최소화하는 청정 해수시료 채수법이 체계적으로 정립되었고, 외양에서 미량금속의 농도가 매우 낮은 해수를 대량으로 채수, 미량금속 분석용 표준 해수를 전 세계에 배포하여 분석법의 검증을 도모한 결과 외양에서도 신뢰성이 높은 미량금속의 농도 자료를 생산할 수 있게 되었다.

용존 미량금속 원소 중, 용존 아연(Zn)의 농도는 표층에서 낮고, 심층으로 갈수록 높아지는 영양염형(Nutrient type)의 연직분포를 나타낸다. 이는 표층에서 생물에 의해 용존 아연이 소비되고 유기 입자로 심층으로 이동, 재광물화에 의해 다시 용존상으로 돌아오기 때문이다. 외양에서 용존 아연의 일반적인 특징으로는, 농도레벨이 매우 다름에도 불구하고 규산염의 농도분포와 매우 비슷하다는 점을 들 수 있으나, 흥미롭게도 아한대 북태평양에서는 용존 아연과 규산염의 상관관계에 decoupling이 존재하는 것으로 밝혀졌다. 본 발표에서는 북태평양 아한대 전역에서 용존 아연과 규산염의 상관관계에서 decoupling을 일으킬 가능성이 있는 프로세스에 대해 간략히 설명하고, 그 외 다른 미량 원소의 연구 사례 및 향후 연구 방향에 대해 간략히 소개하고자 한다.

* 수강생 이외 참석자는 ZOOM으로 접속해 주시기 바랍니다.  (https://snu-ac-kr.zoom.us/j/99484946984)