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연구정보

Korea Institute of Ocean Science & Technology

해양생태계 건강성 평가 관련 국제동향

  • 조회 : 4704
  • 등록일 : 2016-03-31
해양생태계 건강성 평가 관련 국제동향.pdf 바로보기
 

최근 우리나라는 항만과 임해산업이 집약된 지역을 중심으로, 육상으로부터 유입되는 오염원에 의해 물리화학적 해양환경의 변화와 해양생물의 이상증세가 빈번히 목격되고 있다. 이렇듯 육상에서 배출되는 오염원과 기후변화 등은 해양생태계의 구조와 기능에 영향을 끼친다. 일반적으로 해양생태계는 유기력이 높아 건강성이 유지되지만, 수용할 수 있는 한계를 초과하게 되면 생태계 고유의 기능을 유지시키는 항상성이 소실되어 회복 속도가 아주 느리거나 회복불능의 상태에 처하게 된다(그림 1).

 

 

그림 1. 해양생태계의 유기적 관계

그림 1. 해양생태계의 유기적 관계

 

따라서 해양환경보존과 녹색성장의 지속가능발전을 위해서는 국내 해양생태계의 변화를 감시하고 관리할 수 있는 과학적 근거를 확보해야 하며, 생태계를 위협하는 다양한 오염원에 대응하는 생태계 기반의 종합적 평가법, 즉 해양생태계 평가법 이 절실히 요구된다. 해양생태계의 정기적, 지속적 감시를 위한 체계적 건강진단 방법으로 사람의 건강진단법과 같은 해양생태계 건강성 평가법 (Marine Ecosystem Health Assessment)의 개발이 필요하며, 한 걸음 더 나아가 전문가 집단은 물론 일반대중들도 쉽게 인지하고 이해할 수 있도록 해양생태계 건강 정보가 반영된 해양생태계 건강지수 (Marine Ecosystem Health Index: MEHI)라는 표현 수단을 개발할 필요가 있다.


■ KIOST 연구사업

 

한국해양과학기술원(이하 KIOST)는 국내 연안 해역 오염의 다원화에 대응하는 ‘해양생태계 변화 진단·평가 기술’을 개발하고, 생태계 건강정보를 실용적으로 공급하기 위하여 해양생태계 관련 정보의 조직화·단순화·일반화에 기반한 ‘해양생태계건강지수 산출 방안’을 제시하는 것을 연구목표로 세웠다. 이에, 2010-2015년까지 6년간 해양생태계에 미치는 반응 요소를 토대로 평가지표를 개발하였으며, 지표의 모니터링을 체계적으로 수치화하여 국내 최초로 해양생태계 건강성 평가를 위한 기반 기술을 확보하였다. 이를 위해 먼저 국내 연안 해역 중 오염 이 심한 특별관리해역 4곳(진해만, 광양만, 부산해역, 울산만)을 선정하여 생태계 기반요소를 모니터링하는 한편, 해당 해역의 물리적 기반환경인 해류와 지형의 특성을 파악하여 해양생태계의 건강 위해 요소를 선별하고자 하였다. 또한, 부영양화 유발 요소를 중심으로 수질환경을, 유기독성물질과 중금속을 중심으로 퇴적물환경을 탐색하였고, 오염 환경의 물리적·화학적 특성에 따른 부유생물과 저서생물의 군집 구조 및 개체군 변동의 관계를 파악하며 화학적 오염원과 생물학적 반응을 모니터링한 결과에 따라 생태계 건강성 평가 지표를 설정하였다. 더불어 심층 평가를 위해 대상생물을 선정하고 생체잔류 및 생체질병을 조사하여 해양생물 건강성 평가를 정밀화하는 방법 또한 모색하였다. 이 같은 개념을 토대로 각 조사해역의 사례연구를 실시하였으며 부유생물, 저서생물, 수질, 퇴적물질로부터 평가지표를 선별 후 세부지수를 산출하고, 이를 통합하여 각 해역의 건강지수로 표현하였다(그림 2).

 

 

그림 2. 해양생태계 건강지수 산출을 위한 4대 세부지수의 구성

그림 2. 해양생태계 건강지수 산출을 위한 4대 세부지수의 구성

 

■ 국제동향

 

호주 EHMP(Ecosystem Health Monitoring Program)와 미국 CBHHI(Chesapeake Bay Habitat Health Index)는 해양생태계에 기반 한 건강성 평가의 우수 사례이자 선진기술로, 한국형 해양생태계 건강성 평가법 을 개발하는데 주된 벤치마킹 대상이 되었다.

 

먼저, 호주는 퀸즐랜드 지방정부와 대학과 연구소가 연대한 사업으로, 퀸즐랜드 남동부의 Moreton Bay에서 담수와 기수, 그리고 해수의 물길을 총체적으로 모니터링하는 프로그램(EHMP)을 개발·추진하고 있다. 특히, 19개의 담수 구역, 18개의 기수 구역, 그리고 10개의 해수 구역에서 수질과 문제되는 생물을 선별·평가하기 위해 질소, 엽록소, 투명도, δ 15 N, Lyngbya 의 5대 지표를 선별하여 정기관측을 수행하고 있으며, 그 결과를 ‘Moreton Bay 해양생태계 건강성 정보’로 상세하게 보고하고 있다(그림 3). 또한, 매년 평가결과를 분석하여 건강하지 못한 해역의 원인 파악과 이를 해결하기 위한 물길관리방안 수립 등 효과적인 피드백 시스템을 구축하고 있다. 그 결과, 지난 십여 년간 주요 오염원 배출의 근원지를 색출하였고, 관련 오폐수 처리장을 개선·관리하였으며, 장기간에 걸친 수질 향상의 효과를 얻고 있다.

그림 3 . 2013년 호주 Moreton Bay 생태계 건강성 평가 결과 (담수평가, 녹색; 해수평가 청색)와 담수와 해수평가 결과의 연관성 (적색 box) (www.ehmp.org)

그림 3 . 2013년 호주 Moreton Bay 생태계 건강성 평가 결과 (담수평가, 녹색; 해수평가 청색)와 담수와 해수평가 결과의 연관성 (적색 box) (www.ehmp.org)

 

미국의 대표적 해양생태계 건강성 평가는 ‘Chesapeake Bay의 건강성 평가’이다. 이것은 만과 집수역의 위험요소, 만의 생태계 건강성, 만과 집수역 복원의 세 가지 기능별 지수를 통해 서식지 건강지수(CBHHI)를 산출하였으며, 압력과 상태, 복원으로 연결되는 피드백 시스템이다. 특히, 상태를 나타내는 건강지수는 15개 수역으로 구분된 Chesapeake Bay의 수질지수와 생물지수(부유생물, 저서생물, 조간대 식물)로부터, 수질지수는 3개의 수질지표 (클로로필, 용존산소, 투명도)로부터, 생물지수는 3개의 생물지표 (식물플랑크톤, 저서생물, 조간대잘피)로부터 구하여, 각각에서 산출한 두 지수를 평균하여 ‘Chesapeake Bay 서식지 건강지수’로 표현하고 있다(그림 4). 건강성 평가 결과가 불량한 해역의 경우, 인근 농경지로부터 영양염 배출이 큰 원인으로 파악되었고 이를 저감시키기 위한 실행계획으로 오폐수 처리시설 개선 등 해역평가에 기반한 해역의 최적관리실행(BMP: Best Management Practices)으로 연계하고 있다.



 

미국과 호주의 사례를 통해 살펴본 바와 같이, 해외 해양생태계 건강성 평가는 해양생태계의 다양한 요소들을 포괄하는 종합적 접근법과 국가 차원의 장기적 지원을 통해 전국 연안역 해양생태계 건강성 평가 지수를 개발하고, 자국 연안역의 오염을 효율적 감시·관리하는 프로세스로 발전시켜 해양생태계의 건강성을 높이는 데 이바지 하고 있다. 특히, 환경평가가 아닌 ‘생태계 평가’라는 용어를 사용하여 해역환경평가 및 관리 결과와 개선 효과가 생물로부터 표출되어야 하며, 해양생물의 군집과 개체 수준에서 생물의 이상반응을 기반으로 평가해야 한다는 생태계 기반 개념을 확고히 하고 있다. 더 나아가 생물체 내의 대사와 병증까지 동시에 심층적으로 파악하여 해양생물의 건강성을 예측·예방까지 전개하는 프로세스로 발전시키고 있어 현재 KIOST에서 개발하는 차세대 한국형 해양생태계 건강성 평가 사업의 초석이 되었다.

 

 

■ 결론 및 정책제언

 

1. 해양생태계 건강성 평가 기반 및 관리방안 제안

 

KIOST가 실시한 남해 연안 4개의 특별관리해역 내 해양생태계 건강성 평가 결과, 광양만은 통합지수가 ‘보통 이상’으로 비교적 양호한 결과를 보였으며, 진해만에 속한 마산만 내측, 행암만, 거제도 고현만이 6년에 걸쳐 지속적으로 불량등급의 평가를 기록했다. 부산해역은 남항의 자갈치시장 앞 수역과 울산만의 울산항이 불량 판정을 받았다. 각 만 내, 불량 등급을 보인 수역의 우선관리요소와 생태계 위해현상은 각기 차이를 보였는데(표 1), KIOST는 본 평가를 통해 ‘우선관리대상수역 및 각 수역의 관리요소’를 국내 최초로 제시하였다. 더불어 향후 이 같은 문제요인을 제어하기 위해서는 연안환경관리를 위한 정책을 차별화된 방향으로 수립할 필요가 있다.

 

표 1. 남해 특별관리해역 내의 집중관리수역 선별과 관리요소 및 생태계 위해 현상

표 1. 남해 특별관리해역 내의 집중관리수역 선별과 관리요소 및 생태계 위해 현상

 

 

 

2. 해양생태계 건강성 평가 발전을 위한 정책 방향

 

국내 해양생태계 건강성 평가를 발전시키기 위해서는 선진국형 모델을 기반으로 국내 연안 해역의 다양한 오염요소와 각 해역의 지역적 특성을 충분히 반영할 수 있는 ‘한국형 해양생태계 건강평가 시스템’이 개발되어야 한다.

 

이를 위해서는 첫째, 해양생태계 기본 마인드를 평가에 도입해야 한다. 생태계의 주인공은 생물이며 무생물은 생물의 존속을 위한 조연이라는 것이다. 생태계에 소속되어 있는 생물의 생식과 번성에 관계되는 요소의 적정 범위와 정확성·실용성을 겸비한 평가항목의 선정이 매우 중요하다. 둘째, 국내 연안 해역의 지역 특이적 오염요소를 관리·연계하여 해양 생물 상태를 좋은 쪽으로 유도하는 문제 해결형 대응이 필요하며, 상대적으로 우선 관리가 요구되는 특별관리해역은 차별화된 해역 관리 방안에 반영되어 향후 실행되어야 한다. 셋째, 향후 국가 해양생태계 건강지수, KMEHI (Korea Marine Ecosystem Health Index) 개발과 종합적 방안 마련을 위한 전문연구인력과 기관이 요구되며, 이를 위해 정부의 지원을 통한 인적, 물적 인프라 구축이 우선되어야 한다.

 

마지막으로, 국가 간에 해양관련 문제가 잦아지고 해양산업이 급속하게 성장함에 따라 해양관련 정보 수요가 급증하고 있으므로, 이를 조직화·단순화·일반화한 국가해양지수 (National Marine Index: NMI)를 개발하여 정부의 정책자료, 민간의 공공자료, 연구자의 학술자료, 산업체의 활용자료 등 다양하게 서비스할 수 있다.

국가해양지수의 범위는 크게 해양경제지수, 해양안전지수, 해양관광지수, 해양환경지수의 4가지 분야로 구성할 수 있는데(그림 5), 특히 해양환경분야는 미래 지구촌의 운명을 결정하는 중요한 위치에 있으며, 나머지 세 지수와 상호간에 큰 영향을 주고받는 핵심역할을 가지게 된다. 각 지수의 개발을 위한 4가지 프로젝트로, 가칭 “부유한 바다로”, “안전한 바다로”, “행복한 바다로”, “건강한 바다로”가 추진할 수 있으며, 그 중 “건강한 바다로” 프로젝트의 기반사업으로 KIOST가 해양생태계지수 개발에 앞장서고 있다.

 

 

그림 5. 국가해양지수로의 확대 예시

그림 5. 국가해양지수로의 확대 예시

| 남해특성연구센터 김영옥 책임연구원

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최종수정일 :
2018-11-05