[오희목]녹조(綠潮)해결을 위한 제언

[사이언스칼럼]오희목 한국생명공학연구원·바이오시스템연구본부장

▲ 오희목 한국생명공학연구원·바이오시스템연구본부장

유난히 길었던 장마가 끝나고 따가운 햇볕과 무더위가 이어지면서, 대청호를 포함한 호수나 저수지에는 매년 반복적으로 녹조(Algal bloom, Green tide) 발생이 심화된다.

급속한 산업발달, 인구증가 등에 따라 수계로 유입하는 질소(N), 인(P) 등 영양염류의 양이 증가하면서 진행되는 호수의 부영양화와 광합성 미생물인 미세조류(Microalgae)의 대량증식현상에 의한 녹조 발생은 악취 발생, 독소 생산, 경관 훼손 등의 악영향을 끼친다.

이러한 녹조 제어를 목적으로 질소, 인 제거를 위한 하·폐수 고도처리, 유역관리 등의 다양한 기술개발과 정책이 운용되고 있으나, 아직까지 만족할 만한 수질을 얻지 못하고 있다.

한편, 전 세계적으로 새로운 대체에너지원에 관심이 집중되고 있다. 옥수수, 콩 등의 곡물계(1세대)와 목질계(2세대) 바이오연료에 이어 미세조류 바이오연료는 미래의 3세대 바이오연료로 산·학·연·관의 주목을 받으면서, 오일함량이 많고 생장이 빠른 미세조류를 대량으로 배양하여 바이오연료를 생산하려는 연구가 국내·외에서 활발히 수행되고 있다.

즉, 원유를 검은 금(Black gold)으로 칭하는 것에 비유하여, 조류 바이오연료를 녹색 금(Green gold)으로 칭하고 있다. 이와 같은 시대적 변화를 고려할 때 우리는 양질의 수자원 확보뿐만 아니라 자원으로서 녹조 문제의 해결을 위해 고심하게 된다.

녹조 제어 및 수질안전성을 확보하기 위해서는 다음과 같은 실천이 필요하다. 첫째, 질소, 인 등 영양염류의 유입을 제한하여 녹조 발생을 억제해야 한다.

특히, 생활하수, 축산·공장폐수, 농경지로부터 과도하게 수계로 유입되는 인을 줄여야 한다. 또한 인은 전 세계적으로 특정지역에 분포하고, 언젠가는 고갈될 유한 자원이기도 하므로 절약되어야 한다. 얼마 전 희토류가 반도체, 2차전지 등 전 세계 전자산업의 향방을 좌우할 수 있음을 보였듯이, 언젠가는 인이 세계 농업에 막대한 영향을 줄 수 있는 자원으로 등장할 것이다.

둘째, 녹조는 적극적으로 회수하여 활용되어야 한다. 이와 같은 방법은 수계로부터 질소, 인 등의 제거효과와 더불어 최근에 활발히 연구되고 있는 미세조류 바이오매스 유래 바이오연료, 비료 등의 생산에 따른 경제적 가치 창출의 부수적 효과를 기대할 수 있다. 이는 근래에 강조되는 환경개선과 함께 경제성장의 이중효과를 내는 녹색성장의 실천방안이다.

셋째, 궁극적으로 수생태계의 건강성(Aquatic ecosystem health) 유지가 필요하다. 녹조의 원인 종인 남조류는 1차 생산자로서 수생태계의 주요 구성원이지만, 너무 높은 밀도일 때 수질안전성을 위협한다.

이외에도 산업발전, 인구증가 등에 의하여 수계로 유입되는 각종 유해화합물, 병원성 미생물 등으로 수질안전성은 계속적으로 위협받고 있다. 따라서 수중생물의 유전체 정보를 바탕으로 유해인자 파악, 나노소재를 이용한 수질진단 및 예측용 바이오센서 제작, GPS 시스템을 활용한 녹조 발생 예측, 수질안전성 평가의 중앙관리통제시스템 구축 등이 중요하다.

결론적으로 남조류는 지구상에서 가장 오랜 세월동안 진화를 거친 생물로 아직까지 녹조문제를 해결하기 위한 기술개발은 미약하다. 따라서 해당 수원지에 적합한 처리기술, 시대적 요구에 부응하는 적절한 기술, BT, IT, NT, ET 등 융합기술의 복합 적용이 필요하다. 앞으로 녹조문제 해결을 위한 이와 같은 통합적이며 체계적인 기술개발뿐만 아니라 자원으로서의 효율적인 관리와 인식전환이 필요한 시점이다.