[논문]동해안 블루카본 자원의 가치와 활용방안

윤호성; 도정미; 전병희; 여희태; 장형석; 양희욱; 서호성; 홍지원

doi:10.5352/jls.2022.32.7.578

동해안 블루카본 자원의 가치와 활용방안
Blue Carbon Resources in the East Sea of Korea and Their Values and Potential Applications 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.32 no.7, 2022년, pp.578 - 587

윤호성 (경북대학교 자연과학대학 생명과학부) , 도정미 (경북대학교 자연과학대학 생명과학부) , 전병희 (한국수산자원공단 동해 본부 자원조성실) , 여희태 (경북대학교 자연과학대학 생명과학부) , 장형석 (국립해양생물자원관 생물다양성실) , 양희욱 (경북대학교 자연과학대학 생명과학부) , 서호성 (경북대학교 자연과학대학 생명과학부) , 홍지원 (경북대학교 수소 및 신재생에너지학과)

초록
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우리나라는 세계 7위의 온실가스 배출국가로서 국제적으로 배출량 규제가 강화됨에 따라 국가 온실가스 감축 목표를 상향하였고 이로 인해 산업계를 포함한 사회 전반적인 탄소 감축의 노력이 절실한 상황이다. 기후변화 완화 또는 적응 계획의 중요 이행 수단으로 연안과 해양생태계를 자연기반 해법(nature-based solutions, NbS)으로 활용 가능하게 되면서 최근 블루카본(blue carbon) 생태계가 주목받고 있다. 블루카본은 대기 중 이산화탄소가 광합성작용을 통해 맹그로브, 염습지 및 해초류와 같은 연안 생태계나 해조류와 미세조류와 같은 해양생태계에 의해 바이오매스로 흡수된 뒤 퇴적되어 장기간 저장되는 탄소를 의미한다. 현재 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 현재 공식적으로 인정하고 있는 블루카본 생태계는 맹그로브, 염습지, 해초지 3가지뿐이다. 하지만, 최근 해조류, 미세조류, 산호초, 비식생 갯벌 등 다양한 새로운 블루카본 흡수원들이 가진 높은 이산화탄소 격리 및 저장 능력에 대해 새로운 연구 결과들이 지속적으로 학계에 보고되고 있어, 이들 신규 블루카본 후보군들의 온실가스 흡수량 산정에 관련된 과학적 입증을 통해 IPCC 국제 인증의 가능성이 점차 높아지고 있다. 본 총설에서 동해안이 보유하고 있는 블루카본 흡수원인 해조류, 해초지 및 비식생 갯벌의 현황과 잠재적 가치에 대해 논하고자 한다. 본 논문을 통해 동해는 해조류 자원을 NbS로 활용하는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 또한, 동해안이 보유한 신규 블루카본 흡수원이 이른 시일 내에 IPCC 국제 인증을 받을 수 있도록 연구개발의 방향성과 활용방안을 제안하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Korea, as the world's 7th largest emitter of greenhouse gases, has raised the national greenhouse gas reduction target as international regulations have been strengthened. As it is possible to utilize coastal and marine ecosystems as important nature-based solutions (NbS) for implementing climate change mitigation or adaptation plans, the blue carbon ecosystem is now receiving attention. Blue carbon refers to carbon that is deposited and stored for a long period after carbon dioxide (CO2) is absorbed as biomass by coastal ecosystems or oceanic ecosystems through photosynthesis. Currently, there are only three blue carbon ecosystems officially recognized by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC): mangroves, salt marshes, and seagrasses. However, the results of new research on the high CO2 sequestration and storage capacity of various new blue carbon sinks, such as seaweeds, microalgae, coral reefs, and non-vegetated tidal flats, have been continuously reported to the academic community recently. The possibility of IPCC international accreditation is gradually increasing through scientific verification related to calculations. In this review, the current status and potential value of seaweeds, seagrass fields, and non-vegetated tidal flats, which are sources of blue carbon on the east coast, are discussed. This paper confirms that seaweed resources are the most effective NbS in the East Sea of Korea. In addition, we would like to suggest the direction of research and development (R&D) and utilization so that new blue carbon sinks can obtain international IPCC certification in the near future.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Global carbon flux and promising carbon sinks. Units are expressed in gigatons of carbon (GtC)/yr averaged over 2009~2018. The budget imbalance is the difference between the estimated total emissions and the estimated changes in the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere (reproduced from [2]).
그림 Fig. 2. Global averages for carbon pools of blue carbon habitats. Tropical forest was included for comparison (reproduced from [43]).
표 Table 1. Global averages and standard deviations of carbon sequestration rates (reproduced from [43])
표 Table 2. IPCC's blue carbon criteria (reproduced from [22, 31])
표 Table 3. New blue carbon sinks (reproduced from [2]). Units are expressed in teragrams of carbon (TgC)/yr
표 Table 4. Whitened (bleached) rocky shores of the East Sea of Korea (reproduced from [11])
표 Table 5. Current potentials of seaweed blue carbon resources in the East Sea of Korea
표 Table 6. Coastal seagrass habitats in Korea (reproduced from [12])
표 Table 7. Organic carbon stock (MgC) and organic carbon sequestration rate (MgC/yr) in the coastal regions of Korea (reproduced from [36])
그림 Fig. 3. Seaweed blue carbon R&D concepts.
그림 Fig. 4. Seagrass blue carbon R&D concepts.
표 Table 8. Isotope (δ¹³C and δ¹⁵N) compositions of terrestrial plants and marine algae
표 Table 9. Elemental % (C/N ratios) of terrestrial and marine sources

AI 본문요약
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문제 정의

본 총설에서는 신기후체제 대응을 위해 우리나라 동해가 보유하고 있는 블루카본 생태계의 잠재적인 탄소흡수원으로서의 현황과 향후 발굴 가능한 신규 블루카본 흡수원에 대해 논하고, 이를 통해 동해안 블루카본 감축원이 국가 온실가스 인벤토리에 포함되기 위해 필수적으로 추진되어야 할 연구개발(research and development, R&D)의 방향성에 대해 제안하고자 한다.
지난 2021 년 10월 신규 또는 갱신 NDC를 제출한 118개 국가 중 71개국이 기후변화 완화 또는 적응 계획의 중요 이행 수단으로 연안과 해양 생태계를 자연기반 해법(NbS)으로 포함시켰으나, 불행히도 우리나라는 상기 71개국에 해당하지 않고 있다[35]. 해양수산부는 국가 블루카본 온실가스인벤토리 구축을 통해 오는 2024년에 블루카본 감축원이 포함된 국가 온실가스 인벤토리 및 NDC의 이행 자료를 기후변화협약(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) 사무국에 제출하는 것을 목표로 하고 있다.

제안 방법

Table 4의 자료를 바탕으로 동해안 갯녹음 심화 지역중 블루카본 연구 최적지를 선정하고, 철강 부산물인 슬래그 소재 인공어초를 활용하여, 해조류 이식 및 야생해조류 자연 부착 유도 후 탈락시켜 심해 침강을 통한 영구적 탄소 고정을 기본 개념으로 삼고자 한다. 철강 슬래그와 같은 세라믹 계열 인공어초를 사용할 경우 철이 결핍된 해수의 특성을 보완할 수 있어 해조류의 성장을 촉진시킬 수 있다[32].
이 보고서에는 각 탄소의 특성과 저장소에 따라 색(color)으로 구분하여, 화석연료로부터 대기 중으로 배출되는 온실가스인 브라운카본(brown carbon), 불완전 연소에 의해 발생되는 미세입자인 블랙카본(black carbon), 육상식물의 광합성작용에 의해 제거되어 저장되는 그린카본(green carbon) 및 해양 및 연안 생태계에 의해 격리·저장되는 블루카본으로 분류하였다
이를 위해 기존 블루카본(맹그로브, 염습지, 해초류) 연구에 널리 사용되고 있는 안정동위원소(δ13C 및 δ15N)와 원소% (C/N ratio)를 이용한 조류 유래 탄소 흡수량 측정법을 기반으로 하되, 보다 정확한 탄소 기원을 측정할 수 있는 것으로 밝혀진 듀테륨(δD) 동위원소[6]와 eDNA(environmental DNA) 분석기법[5, 48]을 함께 활용하여 기존 측정법에서 중첩에 의해 발생하는 결과 해석의 모호함 (Table 8, Table 9)을 해결할 수 있는 대안의 제시가 가능하다

성능/효과

하지만, 최근 국내 연구진은 총유기탄소량과 유기탄소 침적률을 조사를 통해 전국적 단위의 연안습지 내 블루카본과 온실가스 흡수량을 평가하였다(Table 7). 동해 연안에는 약 9 km2의 비식생 갯벌이 있으며, 경상북도로 한정할 경우 약 4 km2에 불과하여, 서해와 남해와 비교하여 동해는 새로운 블루카본 흡수원으로 활용 가능한 충분한 비식생 갯벌을 보유하지 못한 것으로 조사되었다.

후속연구

이와 연계하여 동해 연안 기후변화 실측 자료와 잘피숲 블루카본 고정량 빅데이터 분석을 통해 궁극적으로 지구온난화 대응을 위한 이슈 및 미래 수요 도출 역시 가능할 것으로 기대된다. 또한, 현재 소규모 시범사업 위주로 수행되고 있는 잘피 숲 복원 사업의 규모를 해양보호구역의 신규 지정과 연계하여 대형 사업화하며 이를 통해 탄소 저감과 수질정화 및 어자원 증대 등의 수생태계 복원의 효과 역시 기대할 수 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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