431회 오션세미나
통합 해양쓰레기 관측시스템을 위해
이 논문은 12월 7일 제 431회 오션 정기 세미나에서 다룬 것으로 IMDOS라는 통합해양쓰레기관측시스템 구축의 필요성과 구조, 방향을 제시하는 내용이다. 필리핀 참가자와 함께 국제세미나로 진행되었다.
<원문>
Maximenko et al. (2019) Toward the Toward the Integrated Marine Debris Observing System. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2019.00447/full
<요약>
플라스틱과 기타 인공물이 해양의 건강에 새로운 위험을 초래하고 있다. 인공쓰레기는 먼 거리를 가로질러 이동하고 물과 해안선에 어디에나 존재하지만, 바다에서 그 출처, 구성, 경로 및 분포에 대한 관찰은 매우 드물고 부정확하다. 바다와 해안에 있는 플라스틱 및 기타 인공 쓰레기의 총량, 생산량이 기하급수적으로 증가함에 따라 이러한 양의 시간적 경향은 물론 분해 과정, 수직 방향의 유출입, 시간 규모는 거의 알려지지 않았다. 현재의 해양 순환 모델은 복잡한 유체 역학 때문에 해양쓰레기의 표류를 정확하게 시뮬레이션할 수 없다. 이 논문에서는 이러한 인위적 오염 상태에 대한 장기적인 모니터링을 제공하고 생태계와 해양 안전에 대한 영향을 완화하기 위한 운영 활동을 지원하는 데 필요한 미래 통합 해양쓰레기 관찰 시스템(IMDOS)의 구조에 대해 논의한다. 제안하는 관측 시스템은 원격 감지와 현장 관측을 통합한 것이다. 또한 모델은 시스템 설계를 최적화하는 데 사용되며 차례로 시스템의 산물을 사용하여 점진적으로 개선된다. 원격 감지 기술은 지역에서 글로벌 규모로 공간적으로 일관된 범위와 일관된 측량 시계열을 자료를 제공한다. 고해상도 이미징, 다중 및 초분광, 형광, 라만 기술을 포함한 광학 센서와 합성 개구 레이다(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 다양한 유형의 쓰레기를 측정하는 데 사용된다. 휴대용 장치에서 선박, 부표, 항공기 및 위성 기반 센서에 이르기까지 다양한 플랫폼에서 구현될 것이다. 자원 봉사자, 시민 과학자 및 기회의 배 보고서를 포함한 현장 관찰 네트워크가 개발되어 원격 센서의 교정/검증을 위한 데이터를 제공하고 플라스틱 오염 및 기타 해양 쓰레기의 확산을 모니터링할 것이다. IMDOS는 생태계 상태, 해양 활동 및 안전, 해빙의 표류 등은 물론 해양과 해안의 물리적, 화학적, 생물학적 과정을 모니터링하는 다른 관측 시스템과 상호 작용할 것이다. 데이터는 혁신적인 다중 학문적 연구를 수행하고 다양한 사용자 커뮤니티에 서비스를 제공할 것이다.
<주요 내용>
유엔지속가능발전을 위한 해양과학 10년 지정, 지속가능발전목표(SDG) 14.1, 육상으로부터 오염 방지의 지구실천계획, G7/G20의 세계정상회의 등에서 해양쓰레기는 중요한 의제로 다루어지고 있다. 법적 강제력이 있는 새로운 국제 협약을 위한 협상도 진행되고 있다. 이런 새 협약이 효과를 발휘하기 위해서는 그것이 확고한 지식에 기반하여야 하고, 정책 이행의 결과로 나타날 변화를 보다 종합적이고 정확하며 표준화된 방법으로 모니터링하여야 한다. 하지만 해양쓰레기는 크기가 수 마이크론에서 수십 미터로 다양하고, 모양이 필름형, 섬유형, 복잡한 물체 등 다양하며, 화학성분도 복잡하다. 발생원과 유출(sink)을 알지 못하며, 경로와 분해과정도 잘 알지 못한다. 이에 더해 관측방법이 너무 달라 통일되어 있지 못하다. 예를 들어 바다 표면에 떠있는 미세플라스틱의 양이 6,350톤에서 23만 6천톤으로 연구자들이 제시하는 범위가 너무 넓고, 가장 높은 수치를 이용하더라도 육상에서 바다로 들어가는 총 플라스틱 양의 0.1% 밖에 되지 않는다. 좀 더 큰 크기의 플라스틱 쓰레기가 18만 4천톤, 정화활동으로 매년 8천톤의 쓰레기를 치운다고 하고 해저면이나 해변, 수층에 남아있는 양을 고려하더라도 플라스틱 쓰레기의 물질균형이 맞지 않는다. 바다로 들어간 플라스틱 90%의 운명은 알려져 있지 않다.
통합해양쓰레기관측시스템(Integrated Marine Debris Observing System, IMDOS)은 해양쓰레기 전문가들이 모여 만든 개념적 모델로, 인공 쓰레기, 특히 플라스틱의 구성, 역학 및 영향의 전체 복잡성을 수용하면서 관측 도구, 접근 방식 및 산물을 조화시키고자 한다. 이 개념은 오션오브스19(OceanObs’ 19) 회의에서 대규모 전문가 그룹이 처음 발표하였고 많은 조직의 지원을 받았다. 발생원에서 영향까지 쓰레기를 추적하고, 수명 주기를 모니터링하고, 균형을 유지하고, 완화 조치를 조정하기 위해서는 전 지구적 범위에서 복잡하고 끊임없이 변화하는 해양쓰레기의 조성, 긴 수명, 다양한 관측의 통합이 필요하다. IMDOS는 이해 관계자의 가장 시급하고 중요한 요구 사항을 해결하기 위해 해안선 및 해상 현장 관찰, 원격 감지 및 수치 모델링의 지능적이고 동적 통합을 제안한다. IMDOS의 사용자는 정책과 의사결정권자, 지역의 관리청이나 회사 등 해양환경관련 관리 주체, 재난이나 사고 대응 당사자들, 과학자와 기업, 환경활동가, 시민과학자, 교사 등이 될 것이라고 본다. IMDOS는 현장의 진실을 알려 주고 가장 결정적인 역할을 하는 현장 관측, 현장 관측이 드문 공간에 대해 이용가능하고, 장기간에 걸쳐 방법이 일정하며, 지리적 범위도 지구 전체로 매우 넓은 원격탐사, 그리고 관측과 훈련된 추정으로 알지 못하는 지역을 채워 줌으로써 범지구적인 전망을 할 수 있게 하는 수치 모델로 구성된다. IMDOS는 시작 전이지만 유럽에 에모드넷(EMODnet)이라는 좋은 사례가 있다. 유럽해역의 환경데이터를 큰 스케일로 수집하고 조화롭게 이용하는 시스템인데 해변의 대형 쓰레기 조사, 생물의 피해 조사, 부유미세플라스틱과 바닥트롤조사 결과가 종합되어 있다. IMDOS의 인프라는 데이터 수집을 위해 범지구적 협치의 체계를 갖추고 스트리밍, 데이터 질 관리, 사용자에게 자료 제공을 원활하게 하도록 구성이 되어야 한다. IMDOS는 이상적이며 시의적절하나 어렵다. 이용가능한 자원들의 효율을 극대화 하고 국제기구부터 개인에 이르기까지 다양한 노력을 보다 일관성있는 방향으로 정렬해 나가야 할 것이다.
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<토론한 내용>
이 논문은 62명의 저자들이 참여한 것이다. IMDOS는 매우 어려운 접근이나 이미 대규모 저명한 과학자들이 이러한 노력을 시작하였다. 에모드넷이나 구스(GOOS) 같은 사례가 있어 불가능하지는 않을 것이다. 올해 12월에 있었던 ‘One Integrated Marine Debris Observing System for a Clean Ocean’ 행사가 바로 이런 노력의 연장선에 있다. 오션에서도 포스터 세션에 참여한 바로 그 행사이다.
이 논문은 주로 원격탐사와 모델에 대해 많은 지면을 할애하고 있다. 하지만 가장 중요한 것은 얼마나 현장에서 양질의 데이터를 수집할 수 있느냐임도 밝히고 있다. 원격탐사로는 세밀한 자료를 얻을 없고 모델도 사용할 수 없기 때문이다.
오션에서는 우리나라의 국가해안쓰레기 모니터링 사업에서 보다 높은 질을 확보하기 위해 올해 새로운 시도를 해보고 있다. 또 현장 관측이 포괄하지 못하는 지리적 시간적 한계를 드론이나 무인항공기를 이용해 보완할 때 필요한 방법도 개발하고 있다.
국내에서 많은 예산을 들여 시도하고 있는 국가연구개발사업 또한 IMDOS와 같은 전문가들의 노력에 보탬이 될 수 있기를 바란다.
431회 오션세미나
통합 해양쓰레기 관측시스템을 위해
홍선욱 ㅣ (사)동아시아바다공동체 오션 대표 ㅣ sunnyhong@osean.net
이 논문은 12월 7일 제 431회 오션 정기 세미나에서 다룬 것으로 IMDOS라는 통합해양쓰레기관측시스템 구축의 필요성과 구조, 방향을 제시하는 내용이다. 필리핀 참가자와 함께 국제세미나로 진행되었다.
<원문>
Maximenko et al. (2019) Toward the Toward the Integrated Marine Debris Observing System. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2019.00447/full
<요약>
플라스틱과 기타 인공물이 해양의 건강에 새로운 위험을 초래하고 있다. 인공쓰레기는 먼 거리를 가로질러 이동하고 물과 해안선에 어디에나 존재하지만, 바다에서 그 출처, 구성, 경로 및 분포에 대한 관찰은 매우 드물고 부정확하다. 바다와 해안에 있는 플라스틱 및 기타 인공 쓰레기의 총량, 생산량이 기하급수적으로 증가함에 따라 이러한 양의 시간적 경향은 물론 분해 과정, 수직 방향의 유출입, 시간 규모는 거의 알려지지 않았다. 현재의 해양 순환 모델은 복잡한 유체 역학 때문에 해양쓰레기의 표류를 정확하게 시뮬레이션할 수 없다. 이 논문에서는 이러한 인위적 오염 상태에 대한 장기적인 모니터링을 제공하고 생태계와 해양 안전에 대한 영향을 완화하기 위한 운영 활동을 지원하는 데 필요한 미래 통합 해양쓰레기 관찰 시스템(IMDOS)의 구조에 대해 논의한다. 제안하는 관측 시스템은 원격 감지와 현장 관측을 통합한 것이다. 또한 모델은 시스템 설계를 최적화하는 데 사용되며 차례로 시스템의 산물을 사용하여 점진적으로 개선된다. 원격 감지 기술은 지역에서 글로벌 규모로 공간적으로 일관된 범위와 일관된 측량 시계열을 자료를 제공한다. 고해상도 이미징, 다중 및 초분광, 형광, 라만 기술을 포함한 광학 센서와 합성 개구 레이다(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 다양한 유형의 쓰레기를 측정하는 데 사용된다. 휴대용 장치에서 선박, 부표, 항공기 및 위성 기반 센서에 이르기까지 다양한 플랫폼에서 구현될 것이다. 자원 봉사자, 시민 과학자 및 기회의 배 보고서를 포함한 현장 관찰 네트워크가 개발되어 원격 센서의 교정/검증을 위한 데이터를 제공하고 플라스틱 오염 및 기타 해양 쓰레기의 확산을 모니터링할 것이다. IMDOS는 생태계 상태, 해양 활동 및 안전, 해빙의 표류 등은 물론 해양과 해안의 물리적, 화학적, 생물학적 과정을 모니터링하는 다른 관측 시스템과 상호 작용할 것이다. 데이터는 혁신적인 다중 학문적 연구를 수행하고 다양한 사용자 커뮤니티에 서비스를 제공할 것이다.
<주요 내용>
유엔지속가능발전을 위한 해양과학 10년 지정, 지속가능발전목표(SDG) 14.1, 육상으로부터 오염 방지의 지구실천계획, G7/G20의 세계정상회의 등에서 해양쓰레기는 중요한 의제로 다루어지고 있다. 법적 강제력이 있는 새로운 국제 협약을 위한 협상도 진행되고 있다. 이런 새 협약이 효과를 발휘하기 위해서는 그것이 확고한 지식에 기반하여야 하고, 정책 이행의 결과로 나타날 변화를 보다 종합적이고 정확하며 표준화된 방법으로 모니터링하여야 한다. 하지만 해양쓰레기는 크기가 수 마이크론에서 수십 미터로 다양하고, 모양이 필름형, 섬유형, 복잡한 물체 등 다양하며, 화학성분도 복잡하다. 발생원과 유출(sink)을 알지 못하며, 경로와 분해과정도 잘 알지 못한다. 이에 더해 관측방법이 너무 달라 통일되어 있지 못하다. 예를 들어 바다 표면에 떠있는 미세플라스틱의 양이 6,350톤에서 23만 6천톤으로 연구자들이 제시하는 범위가 너무 넓고, 가장 높은 수치를 이용하더라도 육상에서 바다로 들어가는 총 플라스틱 양의 0.1% 밖에 되지 않는다. 좀 더 큰 크기의 플라스틱 쓰레기가 18만 4천톤, 정화활동으로 매년 8천톤의 쓰레기를 치운다고 하고 해저면이나 해변, 수층에 남아있는 양을 고려하더라도 플라스틱 쓰레기의 물질균형이 맞지 않는다. 바다로 들어간 플라스틱 90%의 운명은 알려져 있지 않다.
<토론한 내용>
이 논문은 62명의 저자들이 참여한 것이다. IMDOS는 매우 어려운 접근이나 이미 대규모 저명한 과학자들이 이러한 노력을 시작하였다. 에모드넷이나 구스(GOOS) 같은 사례가 있어 불가능하지는 않을 것이다. 올해 12월에 있었던 ‘One Integrated Marine Debris Observing System for a Clean Ocean’ 행사가 바로 이런 노력의 연장선에 있다. 오션에서도 포스터 세션에 참여한 바로 그 행사이다.
이 논문은 주로 원격탐사와 모델에 대해 많은 지면을 할애하고 있다. 하지만 가장 중요한 것은 얼마나 현장에서 양질의 데이터를 수집할 수 있느냐임도 밝히고 있다. 원격탐사로는 세밀한 자료를 얻을 없고 모델도 사용할 수 없기 때문이다.
오션에서는 우리나라의 국가해안쓰레기 모니터링 사업에서 보다 높은 질을 확보하기 위해 올해 새로운 시도를 해보고 있다. 또 현장 관측이 포괄하지 못하는 지리적 시간적 한계를 드론이나 무인항공기를 이용해 보완할 때 필요한 방법도 개발하고 있다.
국내에서 많은 예산을 들여 시도하고 있는 국가연구개발사업 또한 IMDOS와 같은 전문가들의 노력에 보탬이 될 수 있기를 바란다.