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문제 정의
- 지원에 의하여 연구되었다. 논문을 정리함에 있어 각종 자료를 정리해 준 충북대학교 생물학과 장민아 양에게 사의를 표한다.
- 이어서 후속기가 건설되고 있는동해안의 월성원자력발전소를 대상으로 최근 5년간 배수로에 출현하는 해조류를 중심으로 발전소 주변 해조군집의 정성 . 정량적 변화를 조사하였기에 그 결과를 보고하고자 한다. 이와 같은 연구는 향후 후속기 건설이 종료되고 온배수가 추가로 방출될 때 그 환경 영향을 파악하는데 있어 귀 중한자료로 활용될 수 있다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있을 것이다.
- 아울러 발전소 배수로에 출현하는 해조류의 정성 . 정량적 특성을 파악할 목적으로 냉각수가 유입되는 1. 2호기 취수로(Fig.
제안 방법
- 월성원자력 발전소의 1. 2호기 배수로(Fig. 1, D) 에서해조류의 종조성과 생물량을 조사하였다. 아울러 발전소 배수로에 출현하는 해조류의 정성 .
- 정량적 특성을 파악할 목적으로 냉각수가 유입되는 1. 2호기 취수로(Fig. 1, I)와 온배수의 영향을 받지 않을 것으로 판단되는 지점인 감포를 대조구(Fig. 1, C)로 지정하고 동일한 내용의 조사를 실시하여 그 결과를 비교 검토하였다.
- 생물량 측정을 위하여 배수로의 해조군집을 대표할 수 있는 암반 또는 방파제 테트라포드 상에 3-5개씩의 0.5 X 0.5 m 방형구를 설치하고, 방형구 내의 모든 해조류를 호미 등으로 완전히 수거한 후 10% 포르말린 해수 용액으로 고정하여 실험실로 운반하였다. 한편 종조성 조사의 경우와 마찬가지로 취수로와 대조구에서도 동일한 방법으로 생물량 조사를 실시하였다.
- 24-48시간 건조시켰다. 완전히 건조된 시료를 건조기 (desiccator)에서 식힌 다음, 그 무게를 0.01 g 수준까지 측정하여 단위면적 (m2)당 무게로 환산하고, 해조류 종류별 생물량 평균치와 단위면적당 현존량 구성비(%)를 구하였다 (김 등 1995, 1997).
- 원자력발전소 배수로에 생육하는 해조류의 종조성을 파악하기 위하여 온배수가 주변 해수와 혼합되기 전의 배수로에생육하는 해조류를 가능한 한 넓은 범위에서 채집하였으며 , 취수로와 대조구에서도 동일한 방법으로 종조성을 조사하였다.
- (김 등 2004; 김과 안 2005). 이어서 후속기가 건설되고 있는동해안의 월성원자력발전소를 대상으로 최근 5년간 배수로에 출현하는 해조류를 중심으로 발전소 주변 해조군집의 정성 . 정량적 변화를 조사하였기에 그 결과를 보고하고자 한다.
- 채집된 재료는 현장에서 10% 포르말린 해수 용액으로 고정시켜 실험실로 운반하여 검경 동정하였다. 동정된 해조류의 학명과 목록 정리는 Yoshida 등(1995)에 따랐고, 해조류의 국명은 이와 강(1986, 2002)에 따랐다.
- 5 m 방형구를 설치하고, 방형구 내의 모든 해조류를 호미 등으로 완전히 수거한 후 10% 포르말린 해수 용액으로 고정하여 실험실로 운반하였다. 한편 종조성 조사의 경우와 마찬가지로 취수로와 대조구에서도 동일한 방법으로 생물량 조사를 실시하였다.
대상 데이터
- 2001년 2월부터 2005년 10월에 이르기까지 5년간 계절별로 동해안 월성원자력 발전소의 1. 2호기 배수로(Fig.
- 2001년 2월부터 2005년 10월에 이르기까지 5년간 계절별로 월성원자력발전소 배수로를 중심으로 얻어진 조사 결과를 살펴보면 다음과 같다.
이론/모형
- 실험실로 운반하여 검경 동정하였다. 동정된 해조류의 학명과 목록 정리는 Yoshida 등(1995)에 따랐고, 해조류의 국명은 이와 강(1986, 2002)에 따랐다.
- 해조류의 생활형 (life form)은 외국의 조사 결과(이를테면Saito et al. 1976 ; Mathieson and Penniman 1991)와 국내 에서 조사된 생물계절적 자료(강 1968; 이와 이 1976, 1982; Park et al. 1994)를 참고하였다.
성능/효과
- 2001-2005년에 걸쳐 월성원자력발전소 배수로에서 출현한 해조류 43종 가운데 50% 이상의 출현 빈도를 보인 종은 8종 (남조류 2종, 녹조류 4종, 갈조류 1종, 홍조류 1종)이었다 (Table 2). 이 가운데 특히 남조 실 링 비 아 (Lyegbya confervoides)와 녹조 납작파래(Enteromorpea compressa)^ 2종은 지난 5년간 100%의 출현 빈도를 보여서 월성원자력발전소 배수로를 대표하는 해조류로 나타났으며 , 그밖에 남조갈고리흔들말(Oscillatoria brevis), 갈조 부챗말(Padina arborescens) 그리고 홍조 애기가시덤불(Caelacanthus ustulatus) 등도 80% 이상의 비교적 높은 출현 빈도를 보였다.
- 2001-2005년의 20회에 걸친 조사에서 계절별 생물량 구성비의 누적합계가 30%를 넘는 해조류는 모두 7종(녹조류 3 종, 갈조류 2종, 홍조류 2종)이었다(Table 3).
- Table 3에 정리된 바와 같은 해조류 내열종 가운데 홍조애기가시덤불의 5년간에 걸친 평균 구성비가 37%로 가장 높았고, 녹조 납작파래의 평균 구성비가 26% 그리고 갈조 부챗말이 24%로 나타났다. 이들 3종의 생물량 구성비의 합계는 최근 5년간 배수로에서 조사된 해조류 총 생물량의 약 87%를 차지하였다.
- 계절별로는 가을에 남조류와 녹조류의 조성비가 높은 반면에 갈조류와 홍조류의 구성비가 낮은 경향을 나타내었다 (Fig. 5). 예를 들어 2003년 가을에는 남조류와 녹조류가 공히 3종씩 관찰된 반면 갈조류와 홍조류는 전혀 출현하지 않았고, 특히 갈조류는 2001년과 2003년 그리고 2005년의 가을에 전혀 관찰되지 않았다(Table 1).
- 그러나 계절별로 출현한 해조류의 문별 조성비는 녹조류가 18-50%의 범위를 보이면서 평균 34%로 가장 높았고, 남조류가 9-50%(평균 25%), 홍조류가 0-41 %(평균 22%), 그리고 갈조류가 0-34%(평균 19%)의 범위로 나타났다(Fig. 5). 따라서 비록 지난 5년간 월성원자력발전소 배수로에 분포하는 해조류의 출현종수는 홍조류가 가장 다양하였지만 계절별 조성비에 있어서는 녹조류가 가장 중요한 조류 집단이었고, 남조류와 홍조류가 그 다음을 이었으며, 갈조류는 계절별 조성비에서 차지하는 비중이 가장 낮게 나타났다.
- 동일한 조사지역을 대상으로 2001-2005년에 걸쳐 수행된 본 조사에서도 이들 내열종의 대부분이 관찰되었다(Table 1). 그러나 김과 안(2005)이정리한 월성원자력발전소 배수로의 내열종 32종 가운데 남조류 2종(Microcoleus chthonoplastes, Oscillatoria nigro- viridis), 녹조 1 종(Urospora penicilliformis), 갈조 1 종 (Sphacelaria divaricata) 및 홍조류 3종(Bangia atropurpurea, Gelidium divaricatum, Pneophyllum zostericolum)의 7종은 최근 5년간 월성원자력발전소 배수로에서 출현하지 않는 독특함을 보였다.
- 비교적 고루 출현하였다(Table 1). 그러나 출현종수가 20종으로 다양한 홍조류는 5종 이상이 관찰된 횟수가 20회 가운데 고작 5번에 불과하였을 뿐이고, 갈조류의 경우역시 이와 비슷한추세를 보였다.
- 1992- 2000년에 걸쳐 동해안의 3개 원자력발전소(고리, 월성, 울진)를 대상으로 발전소의 취수로와 배수로 그리고 대조구의해조류 출현을 비교한 결과에서도 배수로의 해조식생이 가장 빈약한 것으로 확인된 바 있다(김과 안 2005). 따라서 발전소의 복수기를 통과하여 수온이 상승된 냉각수가 흐르는배수로에서는 냉각수가 유입되는 취수로 또는 온배수의 영향을 받지 않는 대조구에 비하여 전반적으로 출현종수가 낮은 것으로 밝혀졌다.
- 5). 따라서 비록 지난 5년간 월성원자력발전소 배수로에 분포하는 해조류의 출현종수는 홍조류가 가장 다양하였지만 계절별 조성비에 있어서는 녹조류가 가장 중요한 조류 집단이었고, 남조류와 홍조류가 그 다음을 이었으며, 갈조류는 계절별 조성비에서 차지하는 비중이 가장 낮게 나타났다.
- 갈조류가 27%로 나타났다. 따라서 출현종수의 기여도와는 달리 홍조류의 생물량 구성비가 월성원자력발전소 배수로 해조식생에서 차지하는 비중이 가장 컸으며 , 녹조류와 갈조류는 대체로 비슷한 수준을 보였다. 한편 남조류는 5년에 걸친 조사를 통하여 모두 6종이 관찰되기는 하였으나(Table 1), 생물량은 거의 측정할 수 없었다.
- 발전소의 취수로와 배수로 그리고 대조구에서 계절별로 조사된 해조류 생물량을 비교한 결과, 배수로의 생물량이 취수로 또는 대조구보다 대체로 적었다. 즉 조사시기별로 측정된 단위면적당 평균 생물량의 최근 5년간 평균치는 배수로에서 122 g dry wt m-2로 나타나서 대조구 평균 생물량의 5년간 평균치 395g dry wt m-의 31%에 불과하였고, 특히 취수로의 생물량 평균치 590g dry wt m-2의 20%에 불과한 수준으로 나타났다.
- 발전소의 취수로와 배수로 그리고 대조구의 해조류 출현을 비교한 결과, 배수로의 해조류 다양성은 취수로 또는 대조구보다 대체로 낮았으며 (Fig. 3), 조사시기별 평균 출현종수는 배수로에서 12종으로 나타나서 대조구의 평균 출현종수 44종과 취수로의 31 종에 비하여 현저하게 낮읏다. 1992- 2000년에 걸쳐 동해안의 3개 원자력발전소(고리, 월성, 울진)를 대상으로 발전소의 취수로와 배수로 그리고 대조구의해조류 출현을 비교한 결과에서도 배수로의 해조식생이 가장 빈약한 것으로 확인된 바 있다(김과 안 2005).
- 월성원자력발전소 배수로에서 5년에 걸쳐 조사된 해조류의 단위면적당 평균 생물량은 조사시기별로 2-659 g dry wt m-2의 넓은 범위로 나타났다. 계절별로는 최근 5년간 대체로 봄과 여름에 생물량이 풍부한 경향을 보였다.
- 월성원자력발전소 배수로에서는 5년에 걸친 조사를 통하여 총 43종(남조류 6종, 녹조류 8종, 갈조류 9종, 홍조류 20 종)의 해조류가 관찰되었다(Table 1). 이들 해조류 가운데녹 조 갈 파 래 과 (Ulvaceae) 와 홍 조 지 누 아 리 과 (Halymeniaceae)가 공히 6종으로 가장 다양한 구성을 보였으며 , 갈조 모자반과(Sargassaceae)가 4종, 그리고 홍조 산호말과(Corallinaceae), 가시우무과(Hypneaceae) 및 빨간검둥이과(Rhodomelaceae)가 공히 3종씩 나타났다.
- 2). 이 가운데 특히 남조 실 링 비 아 (Lyegbya confervoides)와 녹조 납작파래(Enteromorpea compressa)^ 2종은 지난 5년간 100%의 출현 빈도를 보여서 월성원자력발전소 배수로를 대표하는 해조류로 나타났으며 , 그밖에 남조갈고리흔들말(Oscillatoria brevis), 갈조 부챗말(Padina arborescens) 그리고 홍조 애기가시덤불(Caelacanthus ustulatus) 등도 80% 이상의 비교적 높은 출현 빈도를 보였다.
- 이들 3종의 생물량 구성비의 합계는 최근 5년간 배수로에서 조사된 해조류 총 생물량의 약 87%를 차지하였다. 이들 3종은 지난 1992-2000년의 9년간에걸친 월성원자력발전소 배수로의 생물량 조사에서도 각각 15%, 18% 및 26%의 평균 구성비를 보인 바 있어서 (김과 안 2005), 월성원자력발전소 배수로의 해조군집을 대표하는 우점종 해조류로 확인되었다.
- 24%로 나타났다. 이들 3종의 생물량 구성비의 합계는 최근 5년간 배수로에서 조사된 해조류 총 생물량의 약 87%를 차지하였다. 이들 3종은 지난 1992-2000년의 9년간에걸친 월성원자력발전소 배수로의 생물량 조사에서도 각각 15%, 18% 및 26%의 평균 구성비를 보인 바 있어서 (김과 안 2005), 월성원자력발전소 배수로의 해조군집을 대표하는 우점종 해조류로 확인되었다.
- 해조류가 관찰되었다(Table 1). 이들 해조류 가운데녹 조 갈 파 래 과 (Ulvaceae) 와 홍 조 지 누 아 리 과 (Halymeniaceae)가 공히 6종으로 가장 다양한 구성을 보였으며 , 갈조 모자반과(Sargassaceae)가 4종, 그리고 홍조 산호말과(Corallinaceae), 가시우무과(Hypneaceae) 및 빨간검둥이과(Rhodomelaceae)가 공히 3종씩 나타났다.
- 총 43종의 해조류가 관찰되 었다(Table 1). 이를 해조류 문별로 비교해 볼 때 홍조류가 20종으로 절반에 가까운 46%의 구성 을 보이 면서 가장 다양하게 나타났고, 갈조류가 9종으로 21%, 녹조류가 8종으로 19% 그리고 남조류가 6종으로 14% 의 구성을 보였다.
- 이와 같이 2001년부터 2005년에 이르기까지 월성원자력발전소 배수로에서 조사한 해조류 생물량의 문별 구성비의 총평균은 홍조류가 43%로 가장 높았고, 녹조류가 30%, 그리고 갈조류가 27%로 나타났다. 따라서 출현종수의 기여도와는 달리 홍조류의 생물량 구성비가 월성원자력발전소 배수로 해조식생에서 차지하는 비중이 가장 컸으며 , 녹조류와 갈조류는 대체로 비슷한 수준을 보였다.
- 조사시기별로는 6-23종의 범위로 해조류가 관찰되었는데계절별로는 대체로 겨울부터 여름까지 다소 많다가 가을에출현종수가 적은 계절적 추세를 보였다. 이를테면 2001년의경우 겨울부터 여름까지 16-23종의 범위로 출현하다가 가을에 8종으로 감소하였으며 , 2005년에도 겨울부터 여름까지 8- 16종의 범위로 출현하다가 가을에 7종으로 감소하였다.
- 또는 대조구보다 대체로 적었다. 즉 조사시기별로 측정된 단위면적당 평균 생물량의 최근 5년간 평균치는 배수로에서 122 g dry wt m-2로 나타나서 대조구 평균 생물량의 5년간 평균치 395g dry wt m-의 31%에 불과하였고, 특히 취수로의 생물량 평균치 590g dry wt m-2의 20%에 불과한 수준으로 나타났다.
- 계절별로는 최근 5년간 대체로 봄과 여름에 생물량이 풍부한 경향을 보였다. 출현종수의경우 대체로 가을에 적은 양상을 보였는데 (Fig. 3), 생물량의경우 2001-2003년에는 가을에 가장 적었지만 2004-2005년에는 배수로에서 가을에 측정된 해조류의 단위면적당 평균 생물량이 겨울이나 봄보다 오히려 많았다(Fig. 4).
후속연구
- 안 2005). 그러므로 국내 원자력발전소 부지에서 방출되는 막대한 양의 온배수가 주변 해조군집의 정성 정 량적 측면에 미치는 영향에 관한 향후의 연구 조사에서는 이와 같은 측면에 대한 면밀한 조사가 이루어질 것으로 기대된다.
- 정량적 변화를 조사하였기에 그 결과를 보고하고자 한다. 이와 같은 연구는 향후 후속기 건설이 종료되고 온배수가 추가로 방출될 때 그 환경 영향을 파악하는데 있어 귀 중한자료로 활용될 수 있다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있을 것이다.
- 한편 울산시 울주군에는 현재 신고리원전 1- 4호기가 건설되고 있고, 경북 경주시에도 신월성원전 1-2호기가 건설되고 있다. 이와 같은 후속기의 계속적인 건설과가동은 발전소 주변 해조군집의 다양성과 풍부성을 변모시킬 가능성을 안고 있으며, 따라서 열생태학적 측면의 장기적인 조사 감시가 필요하다고 판단된다.
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