기후에너지환경부 소속 국립환경과학원(원장 김영우)은 녹조 발생 예측력 향상을 위해 국내 담수 식물플랑크톤 36종을 대상으로 탄소량을 정밀 분석하고, 생물 특성을 반영한 분류군별 탄소 산정식을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다.

그동안 학계와 현장 연구에서는 국내 담수 생태계의 환경 및 조류 특성과 차이가 있는 해양 생물 자료를 바탕으로 국외에서 개발된 탄소 산정식*을 활용해 왔다. 이로 인해 유해남조류 등 녹조를 구성하는 주요 식물플랑크톤의 탄소 생물량을 산정하는 과정에서 상당한 오차가 발생했다. 

* 해양 식물플랑크톤·원생생물 기반 생물체적-탄소량 관계식(Menden-Deuer & Lessard, 2000)

이에 국립환경과학원은 2025년 '낙동강 녹조 대발생의 기원 추적 및 기후변화에 따른 발생량 예측 연구' 사업을 통해 국내 하천 및 호소에 서식하는 주요 식물플랑크톤 36종에 맞는 탄소 산정식을 개발했다. 

식물플랑크톤은 세포 크기가 매우 작아 개별 세포의 탄소량을 직접 측정하기 어렵다. 연구진은 디지털 현미경 영상분석과 원소분석기를 활용하여 세포의 생물체적*과 탄소량의 관계를 통계적으로 분석했으며, 그 결과 생물체적만으로 탄소량을 추정할 수 있는 새로운 분류군별 산정식을 도출했다. 

* 측정된 세포의 크기(길이, 너비 등)를 바탕으로 계산해 낸 3차원적인 부피

이번에 개발한 산정식은 기존 국외 산정식 대비 탄소량 추정 오차*가 26~39% 감소하는 것으로 확인됐다. 분류군별로는 남조류 35%, 규조류 39%, 기타 조류 26%의 오차 감소율을 보였다.

* 기존식으로 계산된 탄소량이 실제 측정한 탄소량보다 높거나 낮게 나타나는 오차

이번 산정식 개발로 기존 녹조 관측자료에 정밀한 탄소 생물량 정보를 추가할 수 있게 돼 녹조의 발생 규모와 변화를 보다 정확히 예측할 수 있는 기반이 마련된 것으로 평가된다. 

김경현 국립환경과학원 물환경연구부장은 "이번 연구는 국내 담수 녹조를 탄소 생물량으로 정량화하는 기술 개발의 성공 사례"라며, "앞으로 현장 검증을 거쳐 기존의 녹조 관측 자료에 탄소량 정보를 추가해 국민이 안심할 수 있는 녹조 감시·예측 체계를 발전시켜 나가겠다"라고 밝혔다. 

붙임

1. 전문용어 설명.

2. 담수 식물플랑크톤 산정 원리 및 분류군별 관계식.  

3. 식물플랑크톤 종 명단.  끝.