다이빙 환경(Diving Environment)

 우리 나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 계절별로 지역에 따라 매우 다양한 환경변화를 보이고 있다. 이러한 다양성은 다이빙 기법 및 장비준비에 크게 영향을 미친다. 우리는 다이빙에 영향을 줄 수 있는 환경적 특성에 대해 잘 알아야 하며, 이렇게 대처해야 하는지에 대해서도 잘 숙지하고 있어야 한다.
  지역특성 중에서 특히 수온, 투명도, 물의 운동, 지형, 위험한 생물 등은 안전을 위해 꼭 알아두어야 할 사항이다. 그리고 그 지방에서 많이 하고있는 다이빙 활동에 대한 지식도 갖추어야 할 것이다. 이러한 지식은 물론 혼자서도 얻을 수 있지만 그 지역의 다이빙 전문점을 방문하여 활동중인 강사나 경험이 있는 다이버들에게 문의하는 것이 제일 좋은 방법이다. 본 장에서는 다이버가 상식으로 알아두면 도움이 되는 해양환경에 대한 지식에 대해 약간 학문적으로 설명하였다.

1. 바다의 모양(The Ocean)
  바다의 면적은 지구 전체 표면적의 약 71%이며 육지면적의 약 2.5배에 이른다. 바다는 그 넓이와 해륙분포 등의 조건에 의해서 대양과 인접해(연해, 지중해와 만 등을 포함)로 구분된다. 한편 태평야, 대서양 및 인도양의 3대양이 차지하는 면적은 전체 바다 면적의 80%에 해당하며 가장 ?은 태평양의 넓이는 거의 비슷한 다른 두 대양의 면적을 합한 것보다 더 넓다. 바다의 평균 깊이는 약 3,800m인데 비해 육지의 평균 높이는 840m이어서 지구의 지각을 기복이 없이 평탄하게 만들면 지구표면은 2,440m 수심의 바닷물로 덮이게 될 것이다. 바다에서 가장 깊은 곳은 태평양의 마리아나 해구에서 관측되었는데 그 수심이 11,034m에 달한다.
  해저의 지형은 수심의 범위와 해저 경사의 크기에 따라 일반적으로 대륙주변부, 대양저, 대양저산맥이라는 3개의 기본적인 대지형으로 구분한다.
  대륙주변부는 대륙에 인접해 있으며 대륙붕, 대륙사면, 대륙대라는 3개의 부분으로 되어 있다. 대륙븅은 해안에 가장 가까운 부분으로 경사가 평균 7°정도로 대단히 작다. 대륙븅은 대륙붕단이라고 하는 급격히 해저경사가 커지는 지형에 의해서 경계 지워지는데 그곳의 수심은 지역에 따라서 35∼240m정도로 큰 차이를 보인다. 대륙붕의 평균 수심은 128m이고 전 해저면적의 7.6%를 차지하고 있으며 좋은 어장이 주로 이곳에 위치해있고 해저 광물자원의 유망한 채취장소로 주목되는 곳이기도 하며 인간활동이 활발한 해역이다. 대륙븅의 경계인 대륙붕단으로부터 시작하는 평균 4°정도의 비교적 큰 해면경사를 갖는 부분을 대륙사면이라고 부르며 약 2,000m수심까지 뻗쳐있다. 대륙사면의 기슭에는 해저퇴적물로 덮여서 다시 경사가 완만한 지형을 이루며 대양저로 연결되는 대륙대가 있다.
  대양저는 대륙대에서 더 외해로 뻗쳐있는 비교적 평탄한 넓은 해저부분이다. 대부분 경사 3°이하의 평탄한 지형을 가지고 수심이 3,000∼6,000m인 심해저평원으로 이루어져 있지만 해저산과 같이 해저면에서 1,000m이상 우뚝 솟아올라 있는 지형도 있고 길고 폭이 넓으며 완만한 경사를 가진 해저구릉도 있다. 비교적 평탄한 정상을 가지며 광대하게 뻗쳐있는 높은 지형으로 되어있는 대양대지(臺地)도 있고 급한 경사로 수심이 깊어지는 지형이 좁고 길게 연속되는 해구도 존재한다. 해구가 있는 곳에서 특히 수심이 깊어진 곳을 해연이라 부른다. 대양저의 면적은 대서양과 인도양에서는 1/3, 태평양에서는 3/4를 차지한다.
  대양저산맥은 대양저로부터 2,000∼4,000m까지 우뚝 솟아있고 비교적 급한 경사의 측면을 가지며 폭이 1,000∼4,000km나 되는 기복이 심한 융기부이다. 대서양의 거의 중앙부에는 북쪽으로 아이슬란드를 지나 북극양을 관통하여 시베리아까지 뻗쳐있으며 남쪽으로는 부베섬부근까지 거의 남북으로 달리고 있는 대서양 중앙대양저산맥이 있다. 이것은 아프리카 남쪽을 돌아 인도양을 거의 남북으로 가로질러 홍해 속까지 뻗어있는 인도양 중앙대양저산맥과 연결이 되며 다시 오스트레일리아 대륙과 남극대륙사이를 지나 태평양 대양저산맥과 연결이 되며 다시 오스트레일리아 대륙과 남극대륙사이를 지나 태평양 대양저산맥으로 연결된다. 태평양 대양저산맥은 남태평양의 동부에서 북향하여 북아메리카대륙을 따라 북상해서 알래스카에 이른다. 태평양 대양저산맥은 뉴질랜드로 뻗은 분지와 남아메리카 남단으로 뻗은 분지를 갖는다.
  이들 해저지형과 관련되어 해양학에서 가장 많이 논의되고있는 것이 판구조론이다. 판구조혼은 1912년에 Wegener에 의해 제창된 대륙이동설과 1960년대에 Dietz와 Hess에 의해서 제창된 해저확장설이 통합되어 만들어진 이론이다. 지구내부의 구조는 가장 안쪽에 고체로 된 내핵이 있고 그것을 액체로 된 외핵이 둘러싸고 있으며 다시 그 위를 고온의 고체인 맨틀이 둘러싸고 가장 외각에 비교적 얇고 단단한 지각이 덮여 있다. 지각과 맨틀의 경계를 모호면이라 부르는데 모호면 위의 지각과 그 아래 상부맨틀의 위쪽 일부를 합쳐서 암권(lithosphere)이라 하는데 이 부분이 판을 이룬다. 이 판이 녹는점 부근의 고온상태여서 비교적 유동성이 좋은 맨틀의 상층부(asthenosphere, 약권)위에 떠서 수평으로 이동한다는 것이 판구조론의 생각이다. 지구상에는 이와 같은 판 중에 큰 것이 7개 있는데(작은 것들은 수십 개에 달함) 육지를 싣고 있는 판이 이동하는 것이 대륙이동이고 해저의 판이 이동하는 것이 해저 확장으로 나타난다. 해저확장에는 대양저산맥과 해구가 역할을 맡아 참여하게 된다. 대양저산맥은 맨틀이 해저지각위로 솟아오르는 부분이고 그래서 그곳에서는 맨틀이 해수에 의해 식어 새로운 지각으로 생성되면서 먼저 생성된 지각을 대양저산맥으로부터 멀어지도록 밀어내는 과정이 나타나는데 이것이 해저확장현상이며 계속 밀려간 해저판은 자신보다 비중이 작은 대륙판에 부딪쳐서 그 밑으로 가라앉게 되는 곳이 해구인 것이다. 이 과정에서 대륙판도 밀려서 움직이게 되는 것이다. 판구조론은 이 과정들을 맨틀의 대류로 표현하고 있다. 즉 맨틀이 해저로 솟아올라와 식어서 지각이 되고 그것이 해구 쪽으로 서서히 수평이동하여 거기서 하강하고 맨틀에 다시 합류하여 맨틀을 따라 서서히 유동하여 대양저산맥 부분에서 솟아오름으로 대류환(對流環)을 완성한다는 것이다. 현재 지질학자들이 이 이론을 지지하는 증거를 여러 가지 제시하고 있다.

2. 해수(Sea Water)
  물은 많은 종류의 물질은 녹일 수 있는 능력을 가진 액체이다. 그래서 바닷물 속에는 양의 많고 적음에 차이가 있지만 지구상에 있는 모든 원소가 다 녹아있다고 보아도 좋다. 100ppm이상 녹아있는 원소를 주요원소라 하는데 염소, 나트륨 등 11개의 원소들이 이에 속하며 이들의 총량은 전 용존물질의 99.58%를 차지한다. 1∼100ppm사이의 양으로 녹아있는 원소들을 미량원소라 하고 1ppm이하의 양으로 녹아있는 원소들을 흔적원소라고 분류한다. 바닷물 1kg 속에 녹아 있는 물질의 총량을 g단위로 측정한 값을 염분이라 정의한다. 바닷물 속에는 약 3.5% 또는 35ppm(part per thousand, 천분율)의 염분이 녹아 있다. 그리고 바닷물 속에 녹아있는 물질 중에는 영양염이나 공기도 포함되는데 이들은 수중생물의 생태조건에 중요한 요소가 된다.
  바닷물은 물에 약간의 염분이 녹아들어 있는 용액이므로 그 물리적 성질은 순수한 물과 큰 차이는 없다. 물은 열을 받으면 가열되어 온도가 상승하고 또 수증기로 증발한다. 다른 물질 특히 육지를 구성하고 있는 물질과 비교할 때 비열이 약 2배나 크다. 이것은 같은 태양열을 받아서 가열될 때 바닷물의 온도상승은 육지의 그것에 절반밖에 안 된다는 것을 의미한다. 거기다가 바다에서는 다량의 물이 증발하는데 증발의 잠열이 많이 소요되기 때문에 태양열 가열에 의한 온도상승이 억제된다. 이와 같은 물의 온도변화 억제기능이 지구기후에 미치는 영향은 지구생태계 유지에 필수불가결한 요소이다.
  증발해서 대기 속으로 들어간 수증기의 역할 또한 중요한 것이다. 첫째로 바다에서 증발하여 대기 속으로 들어온 증기를 바람이 육지로 운반하여 강수하고 이것이 흘러서 다시 바다로 들어가는 물의 대순환이 없으면 지구의 생태계는 유지될 수 없다. 또 대기 속의 수증기는 들어오는 태양광은 투명하게 통과시키지만 가열된 지표가 복사하는 열선은 차단 흡수함으로 온실효과를 발휘해 밤과 낮 사이의 기온차이를 완화한다. 이와 같은 물의 역할 때문에 물이 있는 행성, 지구만이 생물이 생존하는 생태계를 유지할 수 있는 것이다.
  바닷물의 온도 변화차이는 육지의 온도 변화차이에 비해 물의 온도 조절능력 때문에 훨씬 작다. 열대해역의 표면수온이 30℃ 정도이고 양극지방의 수온은 바닷물의 결빙온도인 -1.9℃이하로 냉각되지 않는다. 수온의 연직분포는 대체로 표면에서 아래로 내려갈수록 온도가 내려가는 모습을 나타내고 있는데 저위도에서는 표층과 심층의 수온차이가 심하지만 고위도에서는 그 차이가 매우 작다. 저층의 물은 극지방에서 생성되어서 가라앉은 물이기 때문에 그 수온이 -2℃정도까지에 이른다.
  한편 우리 나라의 남해와 서해는 쿠로시오 해류의 영향을 많이 받는데, 남해의 경우 여름철에는 전체해역이 25∼28℃의 분포를 보이는 반면 겨울에는 제주도 부근이 14∼15℃, 부산 부근은 12∼15℃, 그리고 목포 부근은 10℃ 이하의 분포를 보인다. 반면 서해는 대륙성 기후의 영향을 많이 받는데, 여름철에는 전체해역이 24∼28℃이지만 겨울철에는 서해 전체가 2∼8℃로 연교차가 매우 크다. 한편 동해는 따뜻한 난류와 북쪽에서 내려오는 한류가 서로 만나기 때문에 남쪽해역과 북쪽해역사이에서 계절에 따라 온도차이가 크다. 여름철에는 남쪽해역이 26∼27℃, 북쪽해역이 18∼20℃가 되며, 겨울철에는 남쪽해역이 13∼14℃, 북쪽해역은 1℃ 정도까지 내려간다.

3. 해류(Current)
  해양에서 바닷물은 끊임없이 유동하고 있지만 어떤 정해진 해역에선 상대적으로 제법 빠르며, 거의 일정한 방향을 가진 얇은 띠모양의 흐름이 주위의 느리고 유향이 정해져 있지 않은 흐름 속을 육상의 강같이 구불구불 굽이치면서 아주 먼 곳까지 흐르고 있다. 이와 같은 바다 속의 큰 강이라 불릴 수 있는 흐름을 해류라고 부른다. 일본 남쪽 근해나 미국동안의 동쪽 근해를 열대해에서 아한대해를 향해서 빠르게 흐르고 있는 구로시오나 멕시코 만류와 그리고 구로시오의 지류로서 우리 나라 제주도 동쪽을 거쳐 대한해협을 지나 동해로 흘러가는 쓰지마해류 등이 우리에게 잘 알려져 있는 해류들이다. 구로시오는 폭이 100km, 두께 700∼1,000m로 상대적으로 좁고 두꺼운 흐름은 유속은 약 2∼3노트(1노트는 초속 0.5m에 해당함), 초당 운반유량은 약 5,000만톤의 엄청난 해류이다. 멕시코 만류의 유속은 약 3∼4노트, 유량은 초당 7,000만∼9,000만톤이다. 이 해류들은 열대해를 동에서 서로 가로질러 흘러와서(북적도해류) 북으로 구부러져 흐르는 해류로, 이들은 다시 구부러져 북위 40∼50도 정도의 위도대를 따라 동진하다가(북태평양해류 또는 북대서양해류) 다시 남하하여 북적 도 해류에 합류함으로 거대한 아열대환류를 이룬다. 이 환류의 남쪽부분은 무역풍대여서 바람이 바닷물을 서쪽으로 흐르게 하는 변형력(응력)을 가하고 북쪽부분은 편서풍대여서 바람이 해면에 동향흐름을 유발하는 변형력을 작용하므로 발생하는 환류라고 설명되고 있다. 이와 같은 환류는 같은 조건하에서 남태평양 및 남대서양에서도 일어난다. 이보다는 덜 현저하지만 반대방향으로 도는 열대 환류가 있고 한대환류가 있다. 이들 환류계는 대기의 환류계와 더불어 일어나고 저위도지역의 과잉가열과 고위도지역의 과잉냉각을 완화하기 위한 열 운반과 교환의 역할을 수행한다.
  이 밖에도 국지적이며 또는 계절적인 해류도 존재하며 찬물을 운반하는 한류와 더운물을 운반하는 난류등 여러 가지 해류들이 있다. 육지 가까이 흐르는 해류는 그 지방의 기후와 수산물에 큰 영향을 미친다.
  해류를 흐르게 하는 힘 즉 구동력(driving force)은 여러 가지가 있다. 지구자전에 의해 발생되는 힘(코리올리의 힘), 달과 태양의 만유인력, 해면의 기울기, 바람, 밀도차 등이 그것인데, 대양에서는 이들 힘이 서로 균형을 이루는 방향으로 해류는 흐른다.
  해류는 대개 한 방향으로 흐르면서 규칙적으로 변하지만 일시적으로 발생되었다가 소멸되기도 한다. 이런 일시적인 흐름에는 이안류(rip currents)와 연안류(longshore currents)를 예로 들 수 있고, 수온이 낮은 해저의 물이 수면으로 올라오는 용승(upwelling)에 의해서도 흐름이 발생되기도 한다.
  이들 흐름은 다이빙 활동에 큰 영향을 미친다. 흐름이 강한 곳에서는 대개 투명도가 나쁘기 때문에 시야가 좋지 않고 전진하기도 힘이 든다. 따라서 잘 훈련되지 않았으면 강한 흐름이 있는 곳은 피하는 것이 좋다. 만일 불가피하게 다이빙을 해야한다면 흐름에 거슬러서 다이빙을 시작하고, 흐름을 이기려고 하지 말고 바닥에 붙는다. 그리고 보트 뒤에는 물에 뜨는 밧줄로 트레일 라인(trail line)을 설치한다.

4. 파도(Waves)
  바다에서 관측되는 파도는 그 발생원인에 따라 3가지로 분류된다. 바람에 의해 해면이 교란됨으로 인해 발생하는 풍랑, 달과 태양의 인력에 기인하는 조석파, 지진 그리고 화산폭발 등 지각변동의 교란력에 의해 발생하는 쯔나미가 그것이다. 항해 중인 선박에서는 주기가 매우 긴 조석파나 쯔나미는 별로 느낄 수 없는 정도이지만 비교적 주기가 짧고 파의 경사가 급한 풍랑의 경우는 항해에 큰 영향을 주게 된다.
  바람이 불면 해면에 잔물결이 인다. 계속 바람이 불어서 에너지 공급이 이루어지면 파는 성장하여 파고도 커지고 파장도 커지며 파속도 커지는데 파장이 짧은 파는 파속이 느려서 멀리 가지 못하고 감쇄되고 말지만 파장이 큰 파는 속도도 빨라서 발생역에서 멀리 떨어진 곳까지 전파되는데 이것이 우리가 해변에서 보통 파도라고 부르는 너울(swell)이다. 파랑의 성장은 일반적으로 바람의 크기에 비례하며 취송거리(fetch distance), 취송시간(fetch duration)에도 비례한다.
  파도는 수심이 얕은 곳으로 진입하면 파도 위쪽의 물입자가 아래쪽의 물입자보다 큰 속도로 진행하기 때문에 해안 가까이에서 부서지게 된다. 이를 쇄파(breaking wave)라고 하며, 이 쇄파가 형성되는 지역을 기파역(surf zone)이라 한다. 기파역에는 바닥에 해안에서 멀어지는 방향으로 강한 흐름이 발생한다. 이를 해양학적인 용어로 백러쉬(back rush)라고 하는데 일반인들은 밑에서 잡아끈다고 해서 언더토우(undertow)라고 부르기도 한다.
  파도가 많은 지역에서는 입수/출수하기가 어렵다. 미국의 대부분의 주에서는 해안에서 다이빙할 때 반드시 다이빙 깃발이 부착된 부표를 수면에 띄우도록 법으로 정하고 있다. 해안에서 이 부표를 가지고 입수할 때는 부표의 줄을 길게 늘려서 부표의 반대편 줄을 잡고 입수하는 것이 좋다. 그리고 가능한 기파역은 빨리 통과하도록 해야한다. 이런 장소에서는 입출수에 대한 훈련을 쌓아야하며 상태가 좋지 않다고 판단되면 과감히 다이빙을 중지하여야 한다.
  파도는 해안가까이 오면서 바닥에서의 물입자 운동거리가 점점 반파장 만큼 커진다. 따라서 수심이 얕은 곳에서는 파도가 지나갈 때마다 물입자들이 파도의 진행방향으로 그네타기를 하는 것과 같이 앞뒤로 왕복운동을 하게 되는데 이를 써어지(surge)라고 부른다.

5. 조석(Tides)
  지구는 달과의 상호운동 그리고 태양고의 상호운동으로 인하여 조석현상을 나타낸다. 달과 지구로 이루어지는 계의 운동은 우리가 쉽게 생각하는 것처럼 지구주위를 달이 도는 운동이 아니라 계의 질량중심 주위로 지구도 달도 동일한 주기로 도는 운동을 하는 것이다. 지구의 질량이 달의 그것의 80배나 되기 때문에 이 질량중심은 지구 내부에 위치하고 있다. 따라서 지구반경보다 약간 작은 반경으로 달과 같은 주기로 원운동하고 있는 지구상의 바닷물덩어리는 이 원운동으로 인한 원심력을 위치에 관계없이 같은 크기, 같은 방향으로 받고 있다. 여기에 달의 인력이 가세해서 작용하므로 이 두 힘의 합력이 바닷물을 수평방향으로 운동하게 하는데 이것이 조석운동을 일으키는 기조력인 것이다. 이로 인해 해면이 오르고 내리는 수위 변동이 일어나는데 이 수위를 조위라고 부르며 조석에 수반하여 일어나는 흐름을 조류라고 부른다. 달의 질량은 태양의 질량보다 훨씬 작지만 거리가 훨씬 가깝기 때문에 달 조석에 의한 조위는 태양조석에 의한 조위의 약 2배나 된다. 즉 조석에 관한 한 달의 영향이 해의 영향보다 크다. 조석은 하루에 한 번 일어나는 일주조와 하루 2번 생기는 반일주조 그리고 이들을 합친 혼성주조가 있다.
  조석은 강한 흐름(조류)을 발생시키고 해수면을 상승시켜 다이빙 활동을 힘들게 한다. 또한 조류가 심한 시기는 투명도도 나빠지기 때문에 더욱 다이빙을 어렵게 한다.
  일반적으로 다이빙 계획을 세울 때는 조석표를 참조하여 고조(high tide)때 다이빙을 시작한다. 저조(low tide)때는 미끄러우니 입수할 때 특히 조심한다. 새로운 지역에서는 조석으로 인해 발생하는 문제점에 대해 배워야 한다.

6. 바다의 생물들(Marine Animals)
  해양생물은 주로 유영능력을 기준으로 플랑크톤, 유영생물, 저서생물등 세 가지로 구분한다. 해양의 기초생산자로서의 역할을 수행하는 식물플랑크톤은 해수중의 영양염류를 흡수하여 광합성을 통하여 유기물질을 생산해 내고 이것을 동물플랑크톤이 먹고, 다시 이들을 작은 동물들이 먹고, 작은 동물들은 큰 동물들의 먹이가 되어 바다 생물들의 먹이사슬이 이루어진다. 해양에도 미생물이 있어 해양생물에 병을 유발하는 해로운 역할도 하지만 유기물을 분해한다던가 이들 자신이 동물의 먹이가 되기도 하고 유류와 농약 같은 유기성 공해물질을 분해하는 등 유용한 역할을 맡기도 한다.
  이들 중 어떤 생물들은 다이버에게 해를 끼치는데 다이버들에게 해로운 생물들은 크게 무는 종류(snappers), 찌르는 종류(stickers), 쏘는 종류(stingers), 충격을 주는 종류(shockers) 그리고 찰과상을 입히는 종류(scrappers)로 나눌 수 있다. 무는 종류의 예로는 상어(sharks), 곰치(moray eels), 바라쿠다(barracuda), 식인고래(orca) 등이 있고, 찌르는 종류에는 가오리(sting ray), 성게(sea urchin), 원추고동(cone shell) 등이 있으며, 쏘는 종류에는 해파리(jelly fish), 해면(sponges), 히드로충(hydroids), 불산호(fire coral) 등이 여기에 속한다. 그리고 충격을 주는 종류에는 전기뱀장어와 전기가오리가 있고, 찰과상을 입히는 종류에는 산호(coral), 따개비(barnacles) 등을 예로 들 수 있다.
  응급처치법으로 우선 무는 종류에 물렸을 때는 당연히 지혈을 하고 의사의 치료를 받아야한다. 그리고 가오리 등 어류에게 찔렸을 때는 가시를 제거하고 상처를 깨끗이 한 후 뜨겁게 느낄 정도의 물 속에 30분간 담근다. 성게에 찔렸을 때도 상처부위를 물로 씻고 가시를 제거한다. 한편 해파리 등에 쏘였을 때는 식초(vinegar)나 암모니아로 중화시킨 후 피부에 붙은 것을 제거한다. 수중에서 찰과상을 입었을 때는 상처부위를 깨끗이 한 후 항생제를 바른다. 구급약상자에 항상 필요한 약품을 구비해 둔다.
  이러한 부상을 피하기 위해서는 우선 해로운 생물들을 구별할 줄 알아야 한다. 그리고 생물들을 함부로 괴롭히면 안 된다. 다이버에게 상처를 입히는 것은 생물들의 방어본능 때문이다. 공격적인 행위는 극히 드물다. 새로운 지역에서 다이빙을 할 때는 해로운 생물들에 대한 정보를 수집해야 하며 잘 모르는 생물들은 절대 건드리지 않아야 한다.