• 오션 연구진, 국제학술지 '환경오염'에 논문 2편 게재

  • 22.08.25
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오션 연구진,
국제학술지 '환경오염'에 논문 2편 게재

홍선욱 (사)동아시아바다공동체 오션 대표 sunnyhong@osean.net
이종수 (사)동아시아바다공동체 오션 책임연구원 jongsulee@osean.net

오션 연구진들이 저명한 국제학술지 환경오염(Environmental Pollution)1에 두 편의 논문을 게재하는 성과를 거뒀다. 이번 논문들은 북태평양 해양과학기구(North Pacific Marine Science Organization, 약자 PICES)의 전문가그룹 42에서 2020년 10월, 북태평양의 미세플라스틱 오염에 대한 현황을 파악하고 모니터링 가이드라인을 제시해 보고자 논의를 시작한 지 2년 만에 완성한 것이다. 해수 표면과 해수중, 해안, 퇴적물과 해저, 생물섭식, 생물얽힘 등 5가지의 분야별로 팀을 구성하여, 기존에 발표된 논문들을 종합 검토하고 장기간 모니터링을 하고자 할 때 고려할 사항을 정리하는 내용으로 구성되어 있다. 이번 연구는 미국 해양대기청 해양쓰레기프로그램 연구자들을 비롯하여 국내외 연구팀과 공동으로 작성한 검토 논문으로 오션에서는 처음으로 시도해 본 것이다. 두 논문의 주요 내용을 아래에서 간략히 소개한다.

1. 해양 플라스틱 오염에 대한 북태평양 장기 모니터링 프로그램을 향하여: 해안선에 대한 체계적인 검토 및 권장 사항

이 논문은 미국 해양대기청의 에이미 어린 박사(교신저자), 힐러리 버기스씨와 카일 데트리포씨, 동아시아바다공동체 오션 홍선욱 박사, 대한민국 해군사관학교 임세한 박사가 저자로 참여하였다. 이 연구에서는 북태평양에서 지난 40년간 이뤄진 해양쓰레기 오염 평가 논문 81편을 체계적으로 검토하고, 903개 정점에서 이루어진 조사 결과들을 크기, 단위, 플라스틱 재질, 발생원, 연구 기간, 빈도, 시계열 변화, 국가별 조사 정점의 오염도 등을 체계적으로 정리·비교하였다. 북태평양의 14개 국가에서 진행된 연구를 검토하였는데, 그 중 한국, 중국, 인도네시아, 미국의 결과만 대형쓰레기와 미세플라스틱 풍도를 단위 면적당 개수로 비교할 수 있었다. 즉 많은 연구가 진행되어왔지만 조사 설계 기술을 통합하는 데에 필요한, 기본적으로 보고해야 할 변수들을 포함하지 못한 일회성 연구가 많았다. 적어도 북태평양에서 해안쓰레기 모니터링을 조화롭게 설계하거나 표준화하고자 할 때 고려할 사항에 다음과 같은 것들이 포함되는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 1) 일정 거리의 해안선(100m 추천) 유지, 2) 미터당 개수(선호)나 면적당 개수 둘 다 또는 둘 중 하나의 방식으로 기록, 3) 대형쓰레기(25mm 이상)를 대상으로 추천, 4) 쓰레기 분류 체계를 확실히 하고 발생원을 파악할 수 있도록 정의, 5) 쓰레기의 이동 기작을 이해할 수 있도록 정의, 6) 유럽의 해양전략지침과 비교가능한 방법을 사용, 7) 북태평양을 대표할 데이터 수집 등이 필요하다.
원문링크 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119862

요약문 번역
체계적인 모니터링을 강화하는 것은 해안가에 있는 해양쓰레기에 대한 이해를 높이는 데 중요하다. 해안선은 해양쓰레기를 거르는 곳으로 알려져 있지만 쓰레기를 정량화하려는 노력은 종종 실패한다. 연구의 반복성과 비교 가능성을 확보하고, 의미있는 결과를 제공하는 데 필요한 핵심 변수와 조사 설계 기술을 포착, 보고하지 못하는 경우가 많다. 여기서는 북태평양 인접 국가 해안선의 해양쓰레기 분포 및 풍부도에 관한 이용 가능한 문헌을 체계적으로 검토하였다. 바다표면과 해안선에서 해양쓰레기의 풍부도와 다양성이 비정상적으로 높은 것은 입증된 바 있다. 북태평양 해안쓰레기를 기록한 81편의 논문 대부분이 1년 미만의 연구(76.5%)였다. 대부분의 샘플링 정점은 한 번밖에 조사가 이루어지지 않았다(57.3%). 검토한 논문의 44.4%만 정확한 정점의 위치(GPS 좌표)를 제공하였다. 쓰레기의 양은 9개의 다른 측정 단위를 사용하여 보고를 하고 있으며, 면적당 항목 수와 무게당 항목 수가 대형 및 미세 플라스틱에 대해 가장 일반적으로 보고하는 형태였다. 종합하자면, 대부분의 연구는 제공된 정보만으로는 다른 사람들이 반복할 수 없는 상태였다. 우리는 비교 가능성과 반복성을 향상시키기 위해 북태평양에서 해양쓰레기 해안 샘플링 측정항목, 지표, 방법 및 목표와 관련된 일련의 지침을 제안한다. 이 지침은 환경 조사 설계의 기본 원칙을 따르며, 이러한 지침을 고려하지 않는다면 대규모 해안선 모니터링 노력의 적용 가능성과 가치가 제한적일 수 밖에 없다.

서지정보
Uhrin, A.V., Hong, S., Burgess, H.K., Lim, S., Dettloff, K., 2022. Towards a North Pacific long-term monitoring program for ocean plastic pollution: A systematic review and recommendations for shorelines. Environmental Pollution 310, 119862.

2. 북태평양 해수 플라스틱 오염의 장기 모니터링 프로그램을 향하여: 검토 및 글로벌 비교
이 연구의 목적은 해양 환경, 특히 해수 중의 해양 플라스틱 연구들을 종합하여 검토한 후, 연구된 성과들을 평가하고 앞으로의 연구 방향을 제시하는 것이다. 연구에는 한국해양과학기술원 심원준 박사와 어소은 연구원, 인천대학교 김승규 교수와 김지수 연구원, 동아시아바다공동체오션의 이종수 책임연구원, 중국 자연자원부 선챙준 선임연구원 등이 참여했다. 이 연구에서는 연구 문헌 검토 범위를 북태평양으로 한정하지 않고 전 세계의 해양으로 확장하였다. 문헌 검토는 미세플라스틱과 대형 및 중형플라스틱으로 나누어 이루어졌다. 검토된 미세플라스틱 연구는 총 129편이었다. 미세플라스틱 연구의 경우, 최소 측정 범위의 크기와 분석 방법의 상이함이 농도에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 시료 채취 방법의 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 각 연구들의 결과 비교를 어렵게 하고 있다. 가장 많이 사용된 시료 채취 방법은 망(예로 만타넷 또는 봉고넷)을 이용한 것이었고, 가장 많이 보고된 최소 측정 크기는 301–400 μm였다. 지리적으로는 북태평양이 가장 많이 연구되었고 다음은 북대서양이 그 뒤를 이었다. 농도는 지중해에서 가장 높았고 북태평양이 그 뒤를 이었다. 추출된 161개의 해수 미세플라스틱 데이터 중 2.5%만이 지금까지 제안된 최저 예측 무영향 농도(PNEC)를 초과하는 것으로 나타났으나, 현재의 속도로 해수 내 미세플라스틱이 증가한다면 북태평양의 해수내 미세플라스틱 농도는 2100년에 최저 예측 무영향 농도를 넘어서는 것으로 나타났다.
대형 및 중형플라스틱의 모니터링 연구를 위해 검토된 논문은 49편이었으며, 대형플라스틱 연구가 47편, 중형플라스틱 연구가 7편이었다. 대형플라스틱 연구는 주로 목시조사를 통해 이루어졌는데 가장 많이 연구된 지역은 지중해였고 북태평양이 그 뒤를 이었다. 농도는 지중해가 가장 높았고 다음이 인도양, 북태평양 순이었다. 목시조사는 최소 조사 대상 크기 (Lower size limit), 조사 선박 등급에 따른 조사 횡단 너비 및 길이, 조사 높이 등의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 최소 조사 대상 크기는 대체로 25mm 이상을 대형플라스틱으로 다루는 모래 해변 조사와 달리, “측정 가능 크기”부터 25mm이상까지 다양하였다. 중형플라스틱은 미세플라스틱의 연구와 같이 이루어진 경우가 대부분이었으며, 모두 지중해에서 이루어졌다. 중형의 크기 구분은 대체로 모래 해변 조사의 크기 구분(5~25mm)과 일치하였다. 문헌 검토를 통해 밝혀진 주요한 사항은 다음과 같다. 1) 해수 내 플라스틱 모니터링에서 방법의 차이는 연구 결과의 비교를 어렵게 만든다. 2) 이러한 어려움을 극복하기 위해서 북태평양 지역에서 넓은 사이즈 범위의 플라스틱에 대한 장기적 모니터링을 추천한다. 3) 해수 내 플라스틱의 농도는 생태학적 노출 위험도를 평가하는데 좋은 지표가 될 수 있다. 따라서 해양 생태계의 위험과 연관된 해양 부유 플라스틱의 특성과 오염 수준을 밝히기 위한 노력이 증가해야 한다.

요약문 번역
이 연구는 문헌조사와 메타데이터 분석을 통해 북태평양과 세계의 다른 해양 사이에서 해수 내 해양 미세플라스틱 및 대형플라스틱의 모니터링 방법 및 오염도를 비교한 것이다. 미세플라스틱 샘플링과 분석의 최소 컷오프 크기는 모니터링 데이터 비교에 중요한 것으로 나타났다. 북태평양은 미세플라스틱에 대해 가장 적극적으로 모니터링되어 전 세계적으로 비교적 높은 수준을 보인 반면, 지중해는 대형플라스틱에 대해 가장 자주 모니터링되었다. 추출된 161개의 해수 미세플라스틱 데이터 중 4개(2.5%)(북태평양 데이터 2개 포함)만이 지금까지 제안된 최저 예측 무영향 농도(PNEC)를 초과했다. 그러나 지금과 같은 상황이 유지된다면 PNEC 초과 확률은 2100년에 19%에 도달할 것으로 예상된다. 현재 오염 상태와 해양 생물의 해수 노출 수준을 반영하는 해수 내 해양 플라스틱의 농도는 해양 플라스틱 오염에 대해 유용한 지표가 된다. 공간과 시간에 따른 오염 상태에 대한 지역적 세계적 평가와 생태학적 위험 평가를 위해 두 가지 미세플라스틱 모니터링 접근 방식이 이 오염 물질의 주요 측면과 함께 권장된다. 미세플라스틱 오염이 대형플라스틱과 밀접하게 연관되어 있지만, 대부분의 해양 유역에서 떠다니는 대형플라스틱과, 더 넓은 범위로 확장하여, 중형플라스틱에 대한 모니터링 데이터는 제한적이다. 시각적 대형플라스틱 조사를 위한 보다 구체적인 프레임워크(예: 고정된 최소 컷오프 크기, 조사 선박 등급에 따른 조사 횡단 너비 및 길이)는 데이터 비교를 용이하게 하기 위해 필요하다. 표준화된 방법의 구현과 함께 전 세계적으로 해수에 떠다니는 미세플라스틱과, 더 중요하게는 부유 대형플라스틱에 대한 모니터링 데이터를 수집하기 위한 노력이 더 많이 필요하다.

서지정보
Shim, W.J., Kim, S.-K., Lee, J., Eo, S., Kim, J.-S., Sun, C., 2022. Toward a long-term monitoring program for seawater plastic pollution in the north Pacific Ocean: Review and global comparison. Environ Pollut 119911. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119911

1 Environmental Pollution Impact Factor 2022: 9.988.

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