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ISSN : 1229-3431(Print)
ISSN : 2287-3341(Online)

Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety Vol.32 No.2 pp.305-312
DOI : https://doi.org/10.7837/kosomes.2026.32.2.305

Estimation of Postmortem Resurfacing Time in Drowning Cases for Search and Rescue Decision Support

Haesang Jeong^*, Dawoon Jung^**†, Jong-Hwui Yun^***, Choong-Ki Kim^****, Yong-Hyuk Kim^*****

^*Visiting Research Fellow, Land and Environment Research Group, Korea Environment Institute, Sejong 30147, Korea
^**Senior Research Fellow, Sustainable Development Research Group, Korea Environment Institute, Sejong 30147, Korea
^***Professor Emeritus, National Korea Maritime & Ocean University, Busan 49112, Korea
^****Chief Research Fellow, Land and Environment Research Group, Korea Environment Institute, Sejong 30147, Korea
^*****Professor, School of Software, Kwangwoon University, Seoul 01897, Korea

* First Author : hsjeong@kei.re.kr, 044-415-7669

^† Corresponding Author : dwjung@kei.re.kr, 044-415-7404

Received March 18, 2026 Review April 6, 2026 Accepted April 27, 2026

Abstract

In maritime drowning incidents, the timely recovery of missing victims is essential for accident resolution, investigation, and support for the next of kin (NOK). After a drowning victim submerges, search and rescue (SAR) operations typically involve underwater searches as well as simultaneous consideration of the potential timing of body resurfacing. Accurate estimation of postmortem resurfacing time provides critical support for decision-making on whether to continue underwater searches and the appropriate timing for surface search operations. This study systematically reviews the key factors influencing the resurfacing of drowned victims. It proposes a resurfacing time estimation guideline based on the concept of accumulated degree days (ADD), adapted to the marine environments of Korean waters. Using standard ADD thresholds, estimated resurfacing durations by water temperature are presented, along with correction principles that account for low-temperature conditions, hydrostatic pressure effects, and victim-related characteristics. In addition, a decision-support flowchart is developed to integrate resurfacing time estimation into practical SAR operations. The proposed ADD-based guideline is expected to enhance rational search-and-rescue planning and improve the operational efficiency of Search and Rescue Units (SRUs).

Key Words : Marine Distress , Maritime Search and Rescue , Resurfacing Time , Accumulated Degree Days , Drowned Body

해양 수색구조 의사결정 지원을 위한 익사체 부상 시간 고찰

정해상^*, 정다운^**†, 윤종휘^***, 김충기^****, 김용혁^*****

^*한국환경연구원 국토환경연구본부 초빙연구원
^**한국환경연구원 지속가능발전연구본부 연구위원
^***국립한국해양대학교 명예교수
^****한국환경연구원 국토환경연구본부 선임연구위원
^*****광운대학교 소프트웨어학부 교수

초록

해양 수색구조에서 익수자 발생 후 실종자 시신의 신속한 발견과 회수는 사고 수습, 조사와 유가족 지원 측면에서 중요한 과제이다. 익사체가 수면 아래로 침강한 이후에는 수중 수색과 동시에 향후 부상 가능 시점을 고려한 수색계획 수립이 요구된다. 특 히 익사체의 부상 시점 예측은 수중 수색의 지속 여부, 해상 수색 재개 판단 등에 수색구조 의사결정 근거를 제공한다. 본 연구는 익 사체 부상 시간에 영향을 미치는 요인을 체계적으로 고찰하고, 누적 온도일수(Accumulated Degree Days, ADD) 개념을 기반으로 국내 해양환경에 적용할 수 있는 부상 시간 지침을 제안하였다. 표준 ADD 값을 기준으로 수온별 예상 부상 일수를 제시하고, 해역, 계절, 조석, 수심에 따른 보정 원칙을 함께 제시하였다. 또한 이를 해양 수색구조에 적용하기 위한 의사결정 흐름도를 구성하여 실무 활용 성을 높였다. 본 연구에서 제안한 ADD 기반 익사체 부상 시간 지침은 합리적인 수색계획 수립과 수색자원 운용 효율성 향상에 이바 지할 것으로 기대된다.

키워드 : 해양조난사고 , 해양수색구조 , 부상시간 , 누적온도일수 , 익사체

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1. 서 론

해양 수색구조의 효율성을 좌우하는 핵심 요소 중 하나는 실종자의 위치를 정확히 예측하는 것이다. 원칙적으로 수색구조의 최우선 목표는 해상에서 인명 구조를 통해 생명의 손실을 방지하는 것이다(USCG, 2022). 그러나 국민 정서와 인도적 측면을 고려할 때 조난자가 이미 사망한 경우에도 익사체를 수습하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 수색구조의 범위를 확장하여, 익수자의 생존 가능 시간이 지난 후 익사체를 수색하고 회수하는 것까지 포함하는 것으로 정하였다.

최근 5년간(2020∼2024년) 국내 해양 사고는 연평균 3,017건 발생하였고, 그로 인한 사망∙실종자가 매년 약 121명에 이른다(KMST, 2024). 법의학 및 수색구조 지침에 따르면, 익수 사고 이후 사망∙실종자의 대부분은 폐 내 공기 상실로 인해 사고 직후 수면 아래로 가라앉아 일정 기간 수중에 머무르는 것이 일반적이다(Caruso, 2016). 이에 따라 수색구조 시 수중 수색이 필요할 뿐만 아니라 이후의 부상 가능성까지 고려한 장기적 대응이 요구된다. 그러나 현재까지 국내에서는 익사체의 부상 시점을 과학적으로 산정하기 위한 모델이 없는 실정이다.

해양에서 수색구조의 효율성을 좌우하는 핵심 요소 중 하나는 익수자의 위치를 예측하는 것이다. 본 논문에서 익수자의 위치 예측이란, 해상에서 표류 경로 예측과 익사체가 수중에 가라앉아 해저에 있는지 또는 부상하여 다시 수면 위로 이동하였는지를 판단하고, 각 상태에 따른 시공간적 위치 변화를 예측하는 전 과정을 의미한다.

부상 시간의 예측은 다음과 같은 중요성이 있다. 첫째, 인도적 측면이다. 생존 가능 시간이 지난 후 사망자 또는 실종자의 신속한 회수는 사고의 완전한 수습과 유가족의 심리적 안정을 위해 필수적이다.

둘째, 수색의 효율성을 들 수 있다. 정확한 부상 시간 예측은 수색 범위와 시간을 최적화하여 제한된 자원을 효과적으로 배분할 수 있게 한다. 예상 부상 시점과 해점을 중심으로 수색 전략을 수립할 수 있어, 광범위한 해역에서 맹목적 수색을 방지할 수 있다.

셋째, 경제적 효율성이다. 수색 범위를 좁힘으로써 투입되는 인력, 장비, 시간 등의 비용을 크게 절감할 수 있다. 해양 수색구조는 많은 비용이 소요되는 작업이므로, 과학적 예측 모델을 통한 효율화는 재정적 측면에서도 중요한 의미를 지닌다.

넷째, 법적∙조사적 필요성이다. 사고의 원인을 규명하고 법적 조사를 지원하기 위해서는 익사체의 신속한 발견이 필수적이다. 시신의 상태, 발견 위치, 부상 시점 등의 정보는 사고 재구성과 책임 소재 파악에 중요한 증거가 되며, 이러한 정보는 향후 유사 사고 예방을 위한 정책 수립에도 이바지한다.

따라서 익사체의 부상 시간 예측 모델의 정밀도를 향상하고 이를 수색구조 편람에 통합하는 것은 해양 사고 대응 역량을 강화하고, 인도적, 경제적, 법적 측면에서의 책무를 이행하는 데 필수적인 요건이다. 그럼에도 불구하고 현재까지 국내에는 익사체 부상 시간 예측에 대한 과학적 근거 기반 지침이 부재한 실정이다.

한편, 해외에서는 익사체의 부상 시간을 예측하기 위하여 다양한 모델이 개발되어 활용됐다. 이 중 특히 ADD(Accumulated Degree Days) 개념은 시신의 부상 시간에 가장 큰 영향을 미치는 수온과 시간을 주요 요소로 구성된 개념이며, 일부 연구에서의 활용 가능성이 확인된 바가 있다(Megyesi et al, 2005;Simmons et al, 2010;Mateus and Vieira, 2014). 본 연구에서는 익사체의 부력 산정과 관련된 선행연구를 체계적으로 고찰하고, 이를 바탕으로 ADD 기반 익사체 부상 시간 산정 공식을 국내 해양환경 특성에 적합하도록 설계하고, 이를 수색구조에 활용하는 방안을 제안하고자 한다.

2. 이론적 배경 및 방법론

2.1 익사체 부상 메커니즘

익사체의 침강과 부상 메커니즘은 기본적으로 식(1)과 같은 아르키메데스의 법칙에 따른다.

F_{b} = ρ_{w a t e r} \times V_{b o d y} \times g

(1)

여기서, $F_{b}$ : 부력(N)

$ρ_{w a t e r}$ : 유체의 밀도 (kg/㎥)

$V_{b o d y}$ : 유체에 잠긴 물체의 부피 (㎥)

$g$ : 중력가속도 (m/s²)

즉, 중력이 부력보다 클 때 익사체는 침강하지만, 몸속에서 부패가 진행되면서 발생하는 가스로 인해 몸의 부피가 증가( $V_{b o d y}$ 값 증가) 하면 부력( $F_{b}$ )이 중력보다 커져 익사체가 수면 위로 부상한다.

따라서 익사체의 부상에 영향을 미치는 요소는 위의 공식에 포함되는 값 중 유체의 밀도( $ρ_{w a t e r}$ )와 익사체의 부피( $V_{b o d y}$ )에 영향을 미치는 요인이며, 크게 익사체 특성과 수중에 머무는 동안의 환경 특성이다. 익사체 특성으로는 체중, 제지방 및 근육량 비율, 익수 당시의 착의 상태, 상처 유무 등이 있다. 체중, 체지방 및 근육량은 부피와 밀도에 영향을 미치며, 상처 유무는 부패 속도와 연관된다. 환경 특성으로는 해수의 밀도, 수심(수압), 수온 등이 있다. 이 중 수온은 부패 속도와 가스 발생량을 좌우하는 핵심 요인이며, 수압과 해수 밀도는 익사체에 작용하는 부력에 직접적인 영향을 미친다.

선행 연구에서는 익사체의 거동을 설명하기 위해 다양한 접근이 사용되어 왔다. 아르키메데스 원리는 주로 익사체의 침강 거동을 설명하는 데 활용되었으며, 부패 과정에 기반한 방법은 부패 가스의 축적으로 인해 익사체가 다시 부력을 회복하여 수면으로 부상하는 시점을 추정하는 데 사용되어 왔다(Hunsucker and Davison, 2013;Martlin et al., 2022;Mateus and Vieira, 2014). 이 중에서도 부상 시점을 추정하기 위해 ADD(Accumulated Degree Days) 모델이 널리 활용되고 있다.

2.2 ADD 모델

ADD 모델은 수온과 시간의 누적치로 부패 속도를 추정하는 모델이다. 익사체에 대한 누적 열에너지 노출량(cumulative thermal energy exposure)을 시간과 온도로 계산하며, 식(2)와 같이 표현한다.

A D D = \sum_{i = 1}^{n} (T_{i} - T_{b a s e}) \times Δ t_{i}

(2)

여기서, $T_{i}$ : i 번째 기간 동안 익사체 상부의 평균 해수 표면 온도(℃)

$T_{b a s e}$ : 기준 수온(주로 0℃)

$Δ t_{i}$ : 수중 체류 기간 (일)

ADD는 부패 진행도를 예측하는 지표로, 식(2) 중에서 부력에 직접 영향을 미치는 부피 변화를 초래하는 요소를 계산한다. 부패로 인한 익사체 내부 가스 발생과 이에 따른 부피 변화를 간접적으로 추정할 수 있으므로, 익사체의 부력 변화로 이어지는 부패 정도를 시간 대신 수치로 표현해 준다. ADD 모델은 가라앉은 익사체의 부상 시점을 예측하는 데 활용되고 있다. 예를 들어 Heaton et al.(2010)은 영국 수로에서 회수된 익사체 사례를 분석하여 수중 부패 단계와 ADD 사이의 관계를 정량화하고, 이를 이용해 사후 수중 침수 기간을 추정하는 모델을 제시하였다. 또한, Mateus and Vieira(2014)는 포르투갈 해역에서 발생한 익사 사건을 분석하여 ADD 값을 산출하였으며, 이 연구에서도 약 100∼140℃ 범위에서 익사체가 부상하는 경향이 관찰되었다.

한편 영유아 사례에서는 약 80℃ 수준에서도 부상이 관찰된 바 있으며, 반대로 일부 사례에서는 약 170℃ 수준까지의 ADD 값이 관찰되었다. 또한 수온 자료의 불확실성(±1.5℃)을 고려하여 ADD를 계산할 경우, 계산된 ADD의 상한값은 약 180∼200℃ 수준까지 확장될 수 있는 것으로 제시된다. 이러한 차이는 신체 특성, 의류 착용 여부, 수심 등 다양한 요인의 영향을 받을 수 있다(Mateus et al., 2013;Mateus and Vieira, 2014;Mateus and Pinto, 2016).

이처럼 ADD는 시간 대신 부패 진행도를 예측하는 실용적인 지표로 활용되며, 특히 익사체의 부상을 예측할 수 있는 모델임이 경험적으로 입증되었다. ADD 모델의 가장 큰 장점은 기존 아르키메데스 법칙의 수식이 국내 데이터 부족으로 부력 변화를 정량화하기 어려운 데 반해 간단하고 실용적이어서 현장에서 쉽게 활용할 수 있다는 점이다. 그러나 ADD 모델은 해수 표면 온도라는 단일 변수만 사용하였기 때문에 실제 익사체가 위치한 수심의 주변 수온은 반영하지 않았다. 또한, 수심 증가에 따른 수압 증가가 부패 가스팽창에 미치는 영향 역시 고려되지 않았다. 따라서 침강한 익사체가 노출된 실제 환경과 해수 표면 온도 기반 ADD 계산값 사이에는 오차가 발생할 가능성이 존재한다. 국내 익사체의 부상 시간을 예측할 때는 ADD 모델을 활용하되 경험적 데이터를 활용하여 보정할 필요가 있다.

2.3 익사체 부력과 임계 수심

익사체의 침강은 사망 직후(부패 이전)에 부력과 중력의 상대적 크기에 의해 결정된다. 해양에서 익사하였을 때 기도 및 폐(또는 위)로의 액체 흡인으로 인체 비중이 증가하고, 동시에 폐‧체내 기체량이 감소하는 방향으로 작용하여 침강 가능성이 높아진다(Ellingham et al., 2017;Donoghue and Minnigerode, 1977).

사망 직후 부력 상태를 좌우하는 변수를 지방, 근육, 골격 등 인체 조직 성분 밀도의 평균으로 환원하고 인체를 원통형(Cylindrical shape) 산정하는 것도 가능하나, 실무적으로는 폐‧소화기관‧의복 등에 존재하는 기체의 부피와 익사 과정에서 흡인되는 해수가 익사체의 침강 여부를 더 직접적으로 결정한다(Donoghue and Minnigerode, 1977). 특히 Donoghue and Minnigerode(1977)는 성인 남성 98명의 인체 비중과 부력을 폐 용적 조건별로 계산하여, 해수(비중 1.026 기준)에서 총 폐 용량(Total Lung Capacity, TLC)에서는 부상할 수 있었지만, 기능적 잔기량(Functional Residual Capacity, FRC)에서는 69%가 부상할 수 있음을 제시하였다. 사망 직후의 폐내 기체량은 TLC가 아닌 FRC로 간주하는 것이 타당하며, 선행 연구에서는 일반 성인 익사체의 FRC 대표값으로 약 3L를 제시하고 있다(Hopkins and Sharma, 2022). 익사 시 흡인된 해수는 익사체의 체적을 많이 증가시키지 않으면서 질량을 증가시키는 추가 하중으로 작용하여, 익사체의 비중을 증가시킨다. 익사체의 상당수 85%가 체중 1lb(0.453592kg)당 10㎡ 이하의 액체를 흡인한다고 제시하였고, 이를 170lb(약 77㎠) 성인 남성에 적용하면 해수를 최대 1.7ℓ 흡인할 수 있으며, 이는 해수 기준 약 1.74㎠이 추가 질량에 해당한다(Modell and Davis, 1969).

침강이 시작되면 수심 증가에 따른 수압 상승이 체내 기체를 압축하여 부력을 추가로 감소시키며 이에 따라 침강이 가속되는 경향이 있다(Donoghue and Minnigerode, 1977;Ellingham et al., 2017). 해수에서 압력은 수심과 함께 거의 선형으로 증가하여 33ft(약 10m)마다 1기압씩 상승한다(NOAA, 2024). 등온 조건에서 기체의 부피는 절대압력에 반비례한다는 보일의 법칙에 따라 수심 30m(약 4기압)에서는 기체 부피가 해수면 대비 약 1/4로 압축된다. 한편 해수 밀도는 온도‧염분‧압력의 함수로 깊이에 따라 증가할 수 있으나 염분 35psu, 0℃ 해수가 해수면(0m)에서 비중이 1,028.106㎠/㎥, 수심 1,000m에서 1,032.818㎠/㎥, 수심 4,000m에서 1,046.356㎠/㎥로 수심 1,000m당 압축성으로 인해 증가하는 비중은 평균적으로 약 0.4438% 정도이다(UNESCO TPMS 40, 1987). 따라서 침강 과정에서 해수 밀도 변화보다 기체 압축(부력 감소) 효과가 상대적으로 지배적이어서, 침강이 개시된 익사체는 수심이 깊어질수록 더 침강하는 방향으로 거동할 가능성이 높다(Donoghue and Minnigerode, 1977).

평균적인 성인 남성(체중 70㎠)을 기준으로 사망 직후 폐내 기체량은 FRC 3ℓ(Hopkins and Sharma, 2022), 비기체 체성분의 비중은 1,047㎠/㎥로 가정하였다. 이는 Siri(1956)의 체성분 모델과 국민건강영양조사(Korea National Health and Nutrition Examination Survey) 기반 한국 성인 남성 체지방률 약 21–23%(Hong et al., 2011)를 참고하여 체지방률 23%를 가정하여 계산한 값이다. 해수 밀도는 1,026㎠/㎥로 간주하였다. 해수를 흡인하지 않았을 때 해수면에서 부력과 중력의 상대적 크기는 +1.15㎠(부력 우세)으로 부상하지만, 익사 과정에서 해수를 최대 1.54ℓ 흡인(몸무게 1lb당 10ml 액체를 흡인)한다면 부력과 중력의 상대적 크기는 –0.43㎠(중력 우세)으로 침강한다. 수심 30m에서는 –2.73㎠(중력 우세)까지 증가한다. 이는 흡인한 해수의 무게에 수심이 깊어짐에 따라 기체가 압축되는 현상이 결합하면서 익사 직후 침강을 촉진하고, 침강이 시작되면 수압이 증가하면서 기체를 압축하여 침강을 더 강화한다는 기전과 정합한다.

침강 이후 부패 과정에서 생성되는 가스가 재부상을 유도할 수 있으나, 깊은 수심에서는 생성된 부패 가스가 높은 압력에 의해 부피가 압축되고, 용해가 촉진됨으로써 기포 형성이 저해되어 부력을 형성하기 어렵다. 이에 따라 익사체가 부상에 필요한 충분한 기체를 포획하지 못해 부상하지 못하거나 부상하더라도 지속시간이 24시간 이내로 짧고 다시 침강할 수 있다(Schultz et al., 2022). 바다거북 사체의 현장 실험에서는 비교적 따뜻한 수온 23℃에서도 30m 이상 수심에서 부상하지 못하는 사례들이 관측되었다. 정확한 부상 불가 수심은 특정하지 못했지만, 40m 부근일 가능성을 제시하였으며, 30m 이상에서 부상한 경우에도 부상 지속시간이 24시간 미만으로 관측되었다(Schultz et al., 2022).

3. 국내 익사체 부상 시간 예측 지침

국내 해역은 해역별 특징이 있다. 서해는 조석 지배 흐름이 강한 해역이고, 동해는 경계류, 중규모 와류 등 해류 역학과 해저 지형의 영향이 큰 해역이다. 남해는 조석과 해류의 상호작용으로 연안류가 복잡해질 수 있다(Lee et al., 2019). 이러한 차이는 익사체의 부상 시간을 예측하기 위한 ADD에도 직접적인 영향을 준다.

본 연구는 ADD를 기반으로 익사체의 부상 예상일 수를 산정하되 국내 해역별‧계절별 특성을 반영해 수색계획 수립 지침을 제안하였다. 해외 사례에서 성인 익사체의 평균 ADD 값에 해당하는 130℃을 표준 기준으로 삼고, ADD의 하한선을 80℃(영유아‧소아 등 최단 부상 사례), 상한선을 200℃로 설정하였다. 이러한 범위는 의류 착용 여부, 수심 등 다양한 요인의 영향을 반영한 값으로 해석할 수 있다(Mateus et al., 2013;Mateus and Vieira, 2014;Mateus and Pinto, 2016). 이는 충분히 얕은 수심이라는 조건에서 해수 표면 온도만을 이용해 추정한 값이므로, 국내 해양환경을 고려한 보정 원칙을 추가로 제시하였다.

3.1 수온 산정 원칙

ADD 산정의 단일 변수는 수온이며, 익사체가 있는 수심대의 시간별 수온이 필요하다. 그러나 실무에서는 익사체가 침강한 해점의 수중 수온을 관측‧예측하기가 어렵다. 이에 따라 본 연구에서는 다음과 같이 수온을 산정한다.

성층이 약한 서해나 얕은 수심에서는 익사체가 침강한 해점에서 가장 가까운 해양관측 부이의 수온 실측값을 우선 고려한다. 인근 실측값이 없어 원거리 관측으로 공간 대표성이 낮으면 위성 기반 해수 표면 온도를 이용한다. 실제로 익사체 부상에 관한 연구에도 위성 기반 해수 표면 온도로 ADD를 산정한 사례가 있다(Mateus and Pinto, 2016).

성층이 강한 해역(남해, 동해) 또는 익사체가 저층에 장기 체류할 가능성이 높은 경우에는 해양예측‧재분석(수치모델)을 통해 산출된 수심별 수온을 활용한다.

3.2 해역별 성층 수온 연직 구조를 반영한 보정

서해는 조석 혼합의 영향이 강한 얕은 대륙붕 해역이다. 연안에서는 여름철에도 조석에 의한 수직혼합이 유지될 수 있으며, 겨울철에는 강한 바람과 표층 냉각의 영향으로 수주가 거의 균질한 연직 구조를 보이는 경향이 있다(Lie, 1989;Hwang et al., 2014;Lee et al., 2020). 서해 연안과 얕은 수심(0–10m)에서는 표층수온이 해저 익사체 주변 수온을 대표할 가능성이 높아, ADD 표준 값인 130℃를 큰 보정 없이 적용이 가능하다.

동해는 봄·여름철 연안 용승에 의해 주변 표층 수온보다 최소 약 5℃ 낮은 냉수대가 형성될 수 있다(Choo, 2021). 특정 해역의 수온이 주변 해역보다 5℃ 이상 낮게 나타나는 경우 냉수대가 출현한 것으로 정의되며, 국립수산과학원에서는 이를 기준으로 냉수대 주의보를 발령한다. 또한 냉수대의 영역이 확대되거나 급격한 수온 변동이 예상될 경우 냉수대 경보가 발령된다(National Institute of Fisheries Science, n.d.). 이 경우, 원거리에서 측정된 표층수온을 그대로 적용하면 익사체 주변 수온을 과대평가할 수 있다. 동해의 여름철 혼합층의 깊이는 대개 20m이고, 겨울철에는 지역에 따라 200m 이상도 가능하다. 여름철에는 혼합층이 얕아 표층수온이 저층 수온을 대표하지 못할 가능성이 크며 이 때 표층수온과 수심 20m의 수온은 5℃ 이상 차이날 수 있다(Lim, 2012;Kim and Lee, 2022). 이에 동해는 익사체가 수심이 20m–40m 되는 해점 또는 연안에서 냉수대 주의보나 경보가 발령되면 인근 해양관측 부이의 표층 수온을 –5℃ 이상으로 보정하거나, ADD를 170–200℃로 상향하여 부상시점 과소추정을 완화해야 한다.

남해는 겨울과 여름의 성층 연직 구조가 크게 다르다. 겨울에는 혼합층이 비교적 크게 나타나고, 여름에는 강한 성층이 생겨 수온약층이 20m–40m에 형성된다. 이때 수온약층 아래에는 15℃ 이하의 저온수가 분포하여 표층수온과 큰 온도차를 보인다(Yoo et al., 2023). 따라서 남해는 여름철 표층수온만으로 ADD를 환산하면 부상시점을 과소추정할 수 있으므로, 가능한 해양예측 모델의 수심대 수온을 참고하는 것이 바람직하며 모델값을 확인하기 힘들다면 특히 여름철 수심 20m–40m에서는 ADD를 170–200℃로 상향하여 보정한다.

3.3 수심에 따른 수압 및 조석 보정

수심이 증가하면 정수압이 증가하며, 해양에서는 대략 10m당 1기압 수준으로 압력이 증가한다(NOAA, 2024). 압력이 증가하면 기체 부피가 감소하므로(보일 법칙), 동일한 부력을 형성하려면 더 많은 부패 가스 생성이 필요하다. 그러나 재부유는 바닥 이탈 후 상승 과정에서 압력 감소와 함께 기체가 팽창하는 비선형 과정이다. 특히 대기압·수온변화로 기체 용해가 달라지는 등 비선형 요인이 결합되면 수압 배수를 ADD에 그대로 곱하는 방식은 과대보정 위험이 있다(Schultz et al., 2022;Zhao et al., 2022). 본 지침은 ADD 임계치(200℃)와 저조 시간을 함께 적용하였다.

얕은 수심(0m∼10m)은 표준 ADD를 130℃로 적용한다. 얕은 수심에서는 수압 증가 폭이 상대적으로 작고, 혼합층 형성이 잘 되는 서해나 천해 연안에서는 표층 수온이 수중 익사체 주변 수온을 대표할 수 있다.

중간 수심(10m–40m)에서는 수압 증가와 성층에 따른 저층 저온이 영향을 고려하여 보수적 임계치로 ADD를 150–180℃로 상향하여 보정한다. 수심이 깊을수록 상단값을 우선 적용한다. 단, 여름철 동해·남해의 성층이 강한 시기에는 저층 수온이 표층보다 크게 낮아질 수 있으므로 170–200℃를 적용한다. 실사례 연구에서 저조 시간대에 익사체가 재부상한 사례가 다수 발견되었다. 이는 저조 시 수위가 낮아져 수압이 감소하여 부패 가스가 팽창하여 재부상이 유발될 수 있음을 시사한다(Mateus et al., 2013). 따라서 중간 수심에서는 ADD에 의한 재부상 시점에 저조에 의한 영향 동시에 고려한다. 조석표 또는 조석예보를 이용해 저조 시각 전후 1–2시간을 부상 가능성이 높은 구간으로 설정할 수 있다. 조차가 최대 약 10m인 서해와 연안과 같이 조차에 의한 압력변화가 상대적으로 큰 곳일수록 이 영향이 커질 수 있다.

깊은 수심(40m 이상)에서는 저층 저온의 영향으로 부패 가스 형성이 억제되고, 높은 수압으로 기체의 부피가 줄어들고 용해가 촉진되어 부상하지 않을 가능성이 높으므로 해저 수색을 중심으로 수색계획을 수립한다. 익사체에 대한 실해역 실험 근거는 제한적이지만, 본 논문에서는 전문가(해양경찰)의 현장경험 사례와, Schultz et al. (2022)의 바다거북 실해역 실험 사례를 참고하여 부상 불가 임계 수심을 40m로 설정하였다. 다만, 이 값은 수온, 초기 폐내 기체량, 흡인한 해수의 양, 부패 가스의 포획 가능성 등에 의해 예외적인 경우가 존재할 수 있다.

3.4 저수온 및 염도(강하구) 보정

본 연구에서는 결빙에 가까운 저수온을 0℃–5℃ 범위로 정의하였다. 저수온 조건에서는 세균성 부패와 가스 생성이 현저히 억제되기 때문에, 부패가 충분히 진행될 수 있는 환경이 형성될 때까지 양성 부력의 발생이 지연될 수 있다(Haglund and Sorg, 2002;Caruso, 2016). 즉, 겨울철 저수온에서는 봄철로 접어들어 수온이 충분히 올라갈 때까지 익사체 부상이 수개월 이상 지연될 수 있다.

염도는 해수 밀도와 익사체 분해 속도에 영향을 미친다. 강하구 담수 유입으로 염도가 낮아지는 경우 밀도가 감소하여 부상에 더 큰 기체 체적이 필요하므로 부상 지연이 발생한다. 반면 삼투 및 곤충활동 차이 등에 의해 담수에서 더 빠르게 사체가 분해되고 염수에서 더 느리게 분해되는 경향이 있다(Ayers, 2010). 담수 환경에서 수온과 부상 시간의 관계를 회귀식으로 제시한 연구가 있지만(Li et al., 2022), 동물을 대상으로 하였고 제한적인 사례에 기반하여 조석·수심·염도 등을 고려하지 않아 국내 익사체 부상 시간 예측 지침으로 활용하는데 한계가 있다. 이에 본 연구는 실무적으로 염도에 따른 보정은 적용하지 않되, 강하구 등 염도가 낮은 곳은 불확실성이 큰 환경으로 분류하여 ADD 범위를 넓게 운용하도록 제안하였다.

3.5 익수자 부상시간 예측 및 수색구조 의사결정 지원

이 논문에서 제시한 익사체 부상 시간 예측 지침을 활용하면, 수색구조의 효율성을 제고하고, 합리적인 수색구조 의사결정을 내리는 데 도움이 될 수 있다. 본 논문에서는 조난사고 발생 직후부터 익수자 또는 익사체를 발견할 때까지 수색구조 의사결정 흐름도를 나타내었다(Fig. 1). 이 흐름도는 조난사고 발생 후 시간 경과에 따라 수색 전략을 어떻게 변화시킬지 한눈에 파악할 수 있도록 구성되어 있어, 익사체의 부상 시간 예측이 수색구조 의사결정의 효율화에 이바지하는 바를 명확히 제시한다.

조난사고가 발생하면 수온·수심 등 수색환경 정보를 확인하고, 익수자의 생존시간을 추정하여 생존해 있다고 판단되는 기간에 해상에서 집중 수색을 수행한다. 이 단계는 수온에 따라 다르지만, 보통 1∼3일 동안 지속된다. 표류 경로 예측 모델을 활용하여 익수자가 있을 것으로 예상되는 구역을 지정하고 수색한다.

시간이 지나 익수자의 생존 가능성이 없다고 판단되면, 수색 전략을 변경한다. 저체온증 또는 해상이나 수중에서 기도를 통해 액체를 흡인하여 사망한 익사체는 해저로 침강하게 되는데, 표류 경로 예측을 통해 사망 추정 시점에 익사체가 침강했을 가능성이 높은 해역의 해저를 수색한다. 해저에 침강한 익사체는 바닥의 마찰로 인해 수평 이동이 제한되므로, 침강 추정 해점을 중심으로 수중 수색을 수행한다. 익사체가 침강한 시점부터 현재까지 보정 요소를 고려해 ADD를 계산하여 부상 임계치 도달 여부를 관찰한다. ADD는 해양환경 및 익사체의 특성에 따라 편차가 크므로, 이 단계에서 해상에서의 수색은 계속해야 하지만 이전 단계와 같은 집중 수색은 필요 없다.

ADD 값이 임계치에 도달하여 익사체가 부력을 되찾고 수면으로 부상할 시점으로 판단되면 해상 수색을 재개한다. 이 단계에서는 익사체 부상 시간과 이에 따른 해류 및 바람의 영향을 고려하여 전체 수색 구역을 확대 및 수정할 수 있다. 만약 익사체가 저수온 및 부상 임계 수심보다 깊은 해역에 침강하였다면, 익사체가 수면으로 다시 떠오르기까지 상당한 기간이 필요하다. 장기간의 광범위한 수색은 비효율적이므로, 일정 기간 해상 수색을 잠정 중단할 수 있고 수중 수색에 집중할 수 있다. 이후 수온 상승 등 환경 변화로 익사체의 부상 가능성이 높아지는 시점에 맞춰 해상 수색을 재개한다.

4. 결 론

본 연구에서 누적 온도일 수(Accumulated Degree Days, ADD)를 이용해 익사체 부상 시점을 예측하는 정량적 도구로 제안하였다. 특히 표준 ADD 값 130℃을 기준으로 하한 80℃(영유아)와 상한 200℃의 범위를 설정하였다. 낮은 수온, 높은 수압, 익사체의 특징 등 부력 촉진 및 지연 요인으로 보정하여 실제 수색환경에 적합한 수색구조 의사결정을 지원하였다. 아울러 생존 가능성 추정, 해상 및 수중 수색 전략 선택, 수색 잠정 종료 또는 재개 결정을 포함해 익사체 부상 시간 예측 결과를 수색구조 의사결정에 적용하는 흐름도를 제시함으로써, 수색구조의 체계화와 효율화 방안을 모색하였다.

다만, 본 연구는 해외 연구 사례를 바탕으로 익사체 부상 시간 지침을 제안하였기 때문에 국내 실제 익사체 관측 사례를 충분히 반영하지 못한 한계가 있다. 제안한 익사체 부상 시간 지침은 다양한 현장 상황에 대해 충분히 검증되지 않아, 특정 환경 조건이나 익사체 특성에 따른 오차 가능성을 배제하기 어렵다. 앞으로는 국내 익사체 부상 사례 데이터를 축적하고, 해역 환경 조건, 익사체의 체형·의복·나이 등 특성을 종합적으로 분석하여 국내 수색구조 현장에 부합하는 정교한 익사체 부상 시간 모델을 개발할 필요가 있다.

이러한 한계에도 불구하고, 본 연구는 실무 현장에서 활용할 수 있는 과학적 근거 기반의 수색 지침을 제시하였다는 점에서 의의가 있다. ADD 기반의 익사체 부상 시간 지침과 체계적인 수색구조 의사결정 방안을 제시함으로써, 수색구조 현장에서 효율적인 수색이 가능해질 것으로 기대된다.

후 기

이 논문은 2026년도 해양경찰청 재원으로 해양수산과학 기술진흥원의 지원을 받아 수행된 연구임(RS-2022-KS221629, 지능형 해양사고 대응 플랫폼 구축).

Figure

Fig. 1.

Flowchart for Estimating Resurfacing Time of Drowning Victims and Maritime Search and Rescue Decision Process.

Table

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