바다로 가는 모든 길?
시각 평가와 유목(Wood Drifter)을 이용한
고인구밀도 하구역 2곳의 부유쓰레기 분포와 이동 기작의 이해1
제이슨 후 ㅣ 인디고워터 연구책임자 ㅣ jason@indigowater.org
번역 : (사)동아시아바다공동체 오션 김여훈 선임연구원 ㅣ yhkim@osean.net
강둑(River bank)은 하천쓰레기의 발생원과 종착지 연구에 매우 중요한 장소이다. 그러나 하류로 흘러가는 부유 플라스틱의 이동은 지리학, 수문학적으로 다양한 환경요인 때문에 여전히 파악하기 힘들다. 대만 서부 인구의 95%는 하성평야(하천의 퇴적작용에 의해 만들어진 평야)에 거주하고 있다. 여러 연구들은 대만의 강들이 높은 인구밀도와 태풍 및 강우로 인한 유출수로 바다로 흘러가는 플라스틱 쓰레기를 가장 많이 배출하는 강들 중 하나일 것으로 추정하고 있다2,3. 우리는 대만 하천 쓰레기의 분포, 이동 그리고 종착지를 이해하기 위해서 시민 과학자들의 도움을 받아 2개의 프로젝트를 설계하여 대만의 주요 강 두 곳의 자료를 수집하였다.
사이클링과 기록 - 단수이 강(Tamsui River)
2020년, 우리는 800만 인구가 거주하는 단수이 강 유역에서 신속 평가의 통계조사를 수행하였다. 24명의 시민 과학자들은 자전거를 타고 단수이 강의 242㎞ 강둑과 하구에서 39 ㎞의 해안선을 따라 500 미터마다 구간을 표시하였다. 시민과학자들은 쓰레기 부피를 정량화하기 위해 상대적인 단위로 14 L의 쓰레기 봉투와 지역 쓰레기 봉투를 사용하였다. 그리고 쓰레기의 부피와 시각 정량화에서 가장 많이 나오는 쓰레기 유형 TOP3를 기록하였다. 조사 지역은 그림1과 같다.
▲ 그림 1. 자전거 조사 방법과 구간 경계
2020년 3월부터 4월 중순까지 유역 내 562개 구간에서 648.3 ㎥의 쓰레기가 기록되었다. 우리는 하천과 해안쓰레기의 평균 밀도가 상당한 차이가 나는 것을 확인했다. 해안쓰레기의 평균 밀도는 15.3 ㎥/㎞인 반면, 하천 하류 쓰레기의 평균 밀도는 2.8 ㎥/㎞, 상류 3곳의 쓰레기 밀도는 0.2~0.6 ㎥/㎞였다. 해안쓰레기 중 가장 흔하고 빈번하게 발견된 것은 플라스틱 병(80.3%), 어업용 스티로폼 부표(77.0%) 그리고 플라스틱 부표(60.7%)였다. 이러한 결과는 쓰레기들의 발원지가 지역 또는 해외의 어획 활동에서 발생하였음을 보여준다. 하천쓰레기 중 가장 흔하고 자주 발견되는 쓰레기는 플라스틱 봉투(59.0%), 플라스틱 병(51.8%) 그리고 일회용 식기류, 컵, 빨대 (26.9%)로 나타났다. 이것은 인근 거주자들의 생활 쓰레기로부터 비롯된 것으로 추정된다. 사진 기록에서 상류 하천쓰레기는 몇몇 우심지 또는 거주자들이 생활쓰레기를 투기하는 관광지에 집중되어 있었다. 다른 한편, 하류 우심지는 맹그로브의 만곡부와 뿌리가 있는 침식된 하구둑에 위치하고 있었다.
우리는 이번 조사의 데이터와 사진을 토대로 발생원에서 바다로 이동하는 인류기원의 이동에 대해 보다 큰 규모로 확인할 수 있었다. 하천 상류에 쓰레기가 버려지면, 이 쓰레기는 비교적 깨끗하고 온전하며 발생원은 인근 거주민 또는 방문객이다. 반대로, 조류의 영향을 받는 하천 하류의 경우, 쓰레기가 더럽고 작은 조각으로 쪼개져 있다. 게다가 하천 하류쓰레기의 분포는 수문학, 바람, 그리고 지리학적인 영향을 받아 우심지에 몰려있다는 점에서 좀 더 해안쓰레기과 비슷하다고 볼 수 있다(그림 2).
▲ 그림 2. 연구지역의 오염도를 보여주는 히트맵. 숫자 1~16번은 각 지역별 번호를 의미하고, 숫자 1~5번은 해안선을 따라,숫자 6~7번은 맹그로브,
숫자 9,12,15,16번은 하천 상류에서 찍은 사진이다(나머지는 모두 하천 하류에서 촬영한 사진이다).
잃어버리고 찾다 – 가오핑 강
2021년 우기가 끝나기 전, 우리는 2백만 인구가 살고 있는 대만에서 가장 넓은 하성평야인 가오핑 강에서 하 천쓰레기의 추적 실험을 실행하였다. 가오핑 강 중앙과 강둑에 위치한 4개의 방류 장소에서 우리는 환경에 영 향이 적은 1,040개 유목과 5개의 추적 장치를 방류하였고, 이 과정을 2번 반복하였다. 한번은 비가 내린 뒤, 다른 한 번은 비가 오지 않은 날에 방류하였다(그림 4).
이 유목과 장치들로 사람이 만들어낸 부유쓰레기의 경로 및 강둑에 상륙한 시간 그리고 이동 거리 등을 모의 실험할 수 있었다. 방류한 다음날부터 15일 후, 시민과학자들은 12 ㎞의 강둑과 해안선을 따라 유목을 발견한 시간과 위치를 5회 조사하였다.
우리는 육지에 상륙한 유목 총 205개를 찾았고, 회수율은 19.7%였다. 유목은 평균 3일 간 2 ㎞를 표류하다가 상륙한 것으로 나타났다. 77.1%의 유목은 바다로 들어가기 전까지 여전히 강둑에 머무르는 것으로 밝혀졌다(그림 5). 우리는 방류 후 4일 동안 풍향의 변화로 인해 유목이 강둑의 한 면에 모인 것으로 추정하고 있다. 회수율이 가장 낮은(1% 미만) 방류 지점(그림5의 하늘색 점)은 가오핑 강이 굽어지는 침식된 강둑에 위치하고 있었다. 깊은 하천 의 만곡부와 빠른 유속 때문에 이 장소에서 가장 많은 유목이 바다로 흘러 들어갔다. 반면, 가장 높은 회수율 (보라색 점)을 보인 장소는 강둑 인근의 모래톱이었다. 유목은 몇 백미터만 표류하다가 느린 유속과 강둑쪽으로 부 는 거센 바람 때문에 썰물일 때 상륙하였다(그림 5).
▲ 그림 5. 비 오기 전, 후 방류한 유목의 회수 지도.
방류지역 2곳(하늘색과 분홍색)은 하구에서약 2 ㎞ 떨어져 있는 다리 위이고 다른 2곳(파란색과 보라색)은 하구에서 약 1 ㎞ 떨어진 해안가이다.
우리는 해안선을 따라 14곳의 수거 장소에서 쓰레기 조성을 분석한 뒤, 상륙한 유목과 해양쓰레기의 우심지를 확인하였다. 해양쓰레기의 수많은 유형 중에서 유목의 우심지는 스티로폼과 같은 발포형 쓰레기의 분포와 일치하였다. 그러나 유목의 크기 차이(그림 6)와 강우로 인한 수심의 증가는 유목의 이동에 영향을 미치지 않는 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고 유목의 이동에 대한 바람과 유출수의 영향을 이해하는 것은 필요하다.
▲ 그림 6. 크기가 다른 유목의 회수 지도.왼쪽에 위치한 강둑에서 더 많이 상륙한 것으로 보이지만 크기에 따른 큰 차이는 없다.
하천쓰레기의 이동과 종착지는 상당히 복잡하다. 대만의 주요 강 2곳에 대한 2년간의 연구를 통해 우리는 버려진 하천쓰레기가 해양쓰레기보다는 덜 이동하며 발생원에서 가까운 곳에서 발견되는 것을 확인하였다. 강의 모양과 강둑의 식생, 밀물과 썰물, 홍수 등 지역적인 규모의 수문학, 지리적 특성들은 단기간 동안 쓰레기 우심지와 쓰레기의 역동성의 모든 잠재적 요인이다.
1 Part of this article has been published in Schneider, F., Kunz, A., Hu, C. S., Yen, N., & Lin, H. T. (2021). Rapid-Survey Methodology to Assess Litter Volumes along Large River Systems—A Case Study of the Tamsui River in Taiwan. Sustainability, 13(16), 8765.
2 Lebreton, L. C. M., van der Zwet, J., Damsteeg, J.-W., Slat, B., Andrady, A., & Reisser, J. (2017). River plastic emissions to the world’s oceans. Nature Communications, 8(1), 15611. https://doi.org/10.1038/ncomms15611
3 Schmidt, C., Krauth, T., & Wagner, S. (2017). Export of Plastic Debris by Rivers into the Sea. Environmental Science & Technology, 51(21), 12246–12253. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b02368
바다로 가는 모든 길?
시각 평가와 유목(Wood Drifter)을 이용한
고인구밀도 하구역 2곳의 부유쓰레기 분포와 이동 기작의 이해1
제이슨 후 ㅣ 인디고워터 연구책임자 ㅣ jason@indigowater.org
번역 : (사)동아시아바다공동체 오션 김여훈 선임연구원 ㅣ yhkim@osean.net
강둑(River bank)은 하천쓰레기의 발생원과 종착지 연구에 매우 중요한 장소이다. 그러나 하류로 흘러가는 부유 플라스틱의 이동은 지리학, 수문학적으로 다양한 환경요인 때문에 여전히 파악하기 힘들다. 대만 서부 인구의 95%는 하성평야(하천의 퇴적작용에 의해 만들어진 평야)에 거주하고 있다. 여러 연구들은 대만의 강들이 높은 인구밀도와 태풍 및 강우로 인한 유출수로 바다로 흘러가는 플라스틱 쓰레기를 가장 많이 배출하는 강들 중 하나일 것으로 추정하고 있다2,3. 우리는 대만 하천 쓰레기의 분포, 이동 그리고 종착지를 이해하기 위해서 시민 과학자들의 도움을 받아 2개의 프로젝트를 설계하여 대만의 주요 강 두 곳의 자료를 수집하였다.
사이클링과 기록 - 단수이 강(Tamsui River)
2020년, 우리는 800만 인구가 거주하는 단수이 강 유역에서 신속 평가의 통계조사를 수행하였다. 24명의 시민 과학자들은 자전거를 타고 단수이 강의 242㎞ 강둑과 하구에서 39 ㎞의 해안선을 따라 500 미터마다 구간을 표시하였다. 시민과학자들은 쓰레기 부피를 정량화하기 위해 상대적인 단위로 14 L의 쓰레기 봉투와 지역 쓰레기 봉투를 사용하였다. 그리고 쓰레기의 부피와 시각 정량화에서 가장 많이 나오는 쓰레기 유형 TOP3를 기록하였다. 조사 지역은 그림1과 같다.
▲ 그림 1. 자전거 조사 방법과 구간 경계
2020년 3월부터 4월 중순까지 유역 내 562개 구간에서 648.3 ㎥의 쓰레기가 기록되었다. 우리는 하천과 해안쓰레기의 평균 밀도가 상당한 차이가 나는 것을 확인했다. 해안쓰레기의 평균 밀도는 15.3 ㎥/㎞인 반면, 하천 하류 쓰레기의 평균 밀도는 2.8 ㎥/㎞, 상류 3곳의 쓰레기 밀도는 0.2~0.6 ㎥/㎞였다. 해안쓰레기 중 가장 흔하고 빈번하게 발견된 것은 플라스틱 병(80.3%), 어업용 스티로폼 부표(77.0%) 그리고 플라스틱 부표(60.7%)였다. 이러한 결과는 쓰레기들의 발원지가 지역 또는 해외의 어획 활동에서 발생하였음을 보여준다. 하천쓰레기 중 가장 흔하고 자주 발견되는 쓰레기는 플라스틱 봉투(59.0%), 플라스틱 병(51.8%) 그리고 일회용 식기류, 컵, 빨대 (26.9%)로 나타났다. 이것은 인근 거주자들의 생활 쓰레기로부터 비롯된 것으로 추정된다. 사진 기록에서 상류 하천쓰레기는 몇몇 우심지 또는 거주자들이 생활쓰레기를 투기하는 관광지에 집중되어 있었다. 다른 한편, 하류 우심지는 맹그로브의 만곡부와 뿌리가 있는 침식된 하구둑에 위치하고 있었다.
우리는 이번 조사의 데이터와 사진을 토대로 발생원에서 바다로 이동하는 인류기원의 이동에 대해 보다 큰 규모로 확인할 수 있었다. 하천 상류에 쓰레기가 버려지면, 이 쓰레기는 비교적 깨끗하고 온전하며 발생원은 인근 거주민 또는 방문객이다. 반대로, 조류의 영향을 받는 하천 하류의 경우, 쓰레기가 더럽고 작은 조각으로 쪼개져 있다. 게다가 하천 하류쓰레기의 분포는 수문학, 바람, 그리고 지리학적인 영향을 받아 우심지에 몰려있다는 점에서 좀 더 해안쓰레기과 비슷하다고 볼 수 있다(그림 2).
▲ 그림 2. 연구지역의 오염도를 보여주는 히트맵. 숫자 1~16번은 각 지역별 번호를 의미하고, 숫자 1~5번은 해안선을 따라,숫자 6~7번은 맹그로브,
숫자 9,12,15,16번은 하천 상류에서 찍은 사진이다(나머지는 모두 하천 하류에서 촬영한 사진이다).
잃어버리고 찾다 – 가오핑 강
2021년 우기가 끝나기 전, 우리는 2백만 인구가 살고 있는 대만에서 가장 넓은 하성평야인 가오핑 강에서 하 천쓰레기의 추적 실험을 실행하였다. 가오핑 강 중앙과 강둑에 위치한 4개의 방류 장소에서 우리는 환경에 영 향이 적은 1,040개 유목과 5개의 추적 장치를 방류하였고, 이 과정을 2번 반복하였다. 한번은 비가 내린 뒤, 다른 한 번은 비가 오지 않은 날에 방류하였다(그림 4).
이 유목과 장치들로 사람이 만들어낸 부유쓰레기의 경로 및 강둑에 상륙한 시간 그리고 이동 거리 등을 모의 실험할 수 있었다. 방류한 다음날부터 15일 후, 시민과학자들은 12 ㎞의 강둑과 해안선을 따라 유목을 발견한 시간과 위치를 5회 조사하였다.
우리는 육지에 상륙한 유목 총 205개를 찾았고, 회수율은 19.7%였다. 유목은 평균 3일 간 2 ㎞를 표류하다가 상륙한 것으로 나타났다. 77.1%의 유목은 바다로 들어가기 전까지 여전히 강둑에 머무르는 것으로 밝혀졌다(그림 5). 우리는 방류 후 4일 동안 풍향의 변화로 인해 유목이 강둑의 한 면에 모인 것으로 추정하고 있다. 회수율이 가장 낮은(1% 미만) 방류 지점(그림5의 하늘색 점)은 가오핑 강이 굽어지는 침식된 강둑에 위치하고 있었다. 깊은 하천 의 만곡부와 빠른 유속 때문에 이 장소에서 가장 많은 유목이 바다로 흘러 들어갔다. 반면, 가장 높은 회수율 (보라색 점)을 보인 장소는 강둑 인근의 모래톱이었다. 유목은 몇 백미터만 표류하다가 느린 유속과 강둑쪽으로 부 는 거센 바람 때문에 썰물일 때 상륙하였다(그림 5).
▲ 그림 5. 비 오기 전, 후 방류한 유목의 회수 지도.
방류지역 2곳(하늘색과 분홍색)은 하구에서약 2 ㎞ 떨어져 있는 다리 위이고 다른 2곳(파란색과 보라색)은 하구에서 약 1 ㎞ 떨어진 해안가이다.
우리는 해안선을 따라 14곳의 수거 장소에서 쓰레기 조성을 분석한 뒤, 상륙한 유목과 해양쓰레기의 우심지를 확인하였다. 해양쓰레기의 수많은 유형 중에서 유목의 우심지는 스티로폼과 같은 발포형 쓰레기의 분포와 일치하였다. 그러나 유목의 크기 차이(그림 6)와 강우로 인한 수심의 증가는 유목의 이동에 영향을 미치지 않는 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고 유목의 이동에 대한 바람과 유출수의 영향을 이해하는 것은 필요하다.
▲ 그림 6. 크기가 다른 유목의 회수 지도.왼쪽에 위치한 강둑에서 더 많이 상륙한 것으로 보이지만 크기에 따른 큰 차이는 없다.
하천쓰레기의 이동과 종착지는 상당히 복잡하다. 대만의 주요 강 2곳에 대한 2년간의 연구를 통해 우리는 버려진 하천쓰레기가 해양쓰레기보다는 덜 이동하며 발생원에서 가까운 곳에서 발견되는 것을 확인하였다. 강의 모양과 강둑의 식생, 밀물과 썰물, 홍수 등 지역적인 규모의 수문학, 지리적 특성들은 단기간 동안 쓰레기 우심지와 쓰레기의 역동성의 모든 잠재적 요인이다.
1 Part of this article has been published in Schneider, F., Kunz, A., Hu, C. S., Yen, N., & Lin, H. T. (2021). Rapid-Survey Methodology to Assess Litter Volumes along Large River Systems—A Case Study of the Tamsui River in Taiwan. Sustainability, 13(16), 8765.
2 Lebreton, L. C. M., van der Zwet, J., Damsteeg, J.-W., Slat, B., Andrady, A., & Reisser, J. (2017). River plastic emissions to the world’s oceans. Nature Communications, 8(1), 15611. https://doi.org/10.1038/ncomms15611
3 Schmidt, C., Krauth, T., & Wagner, S. (2017). Export of Plastic Debris by Rivers into the Sea. Environmental Science & Technology, 51(21), 12246–12253. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b02368