[환경일보] 박선영 기자 = 우동식 국립수산과학원장은 인터뷰 전날 멸치조업에 대해 생각하다 멸치잡이가 선대 가업이었던 김영삼 전 대통령을 꿈에서 만났다는 것으로 관련 업무에 집중하고 있음을 나타냈다.

우동식 원장은 지난해 12월 취임 후 산업계, 생태계, 기후변화와 연계된 다양한 수산분야 업무를 진행해 왔다.

지난 9월 국립수산과학원에서 발간한 ‘수산분야 기후변화 영향 및 연구 보고서’는 과학·정책 동향과 기후변화, 해양 환경 및 생태계에 기후변화가 미치는 영향, 한국 주변해역 수산자원 변화, 기후변화 대응 양식업 적응능력 강화, 기후변화 대응 수산분야 적응 기술 개발 등 5개 분야에서 기후변화와 다양한 수산분야와의 관계를 분석하고 있다.

보고서는 기후변화로 국내 바다 수온이 1968년부터 54년간 1.35℃ 상승했음을 최초로 밝혔다. 바다 수온 상승으로 독성 해파리와 아열대성 어종 출현이 증가하고 있음을 증명했다. 우리나라 연해 수온 상승은 국내 수산업에 큰 영향을 미치게 될 것이라고 보고서는 전망했다.

인터뷰를 마친 우동식 원장은 집무실 뒤편 벽면에 있는 지도를 가리켰다. 대륙 중심으로 그려진 기존 지도를 거꾸로 뒤집어 놓은 것으로, 관점에 따라 대한민국이 해양으로 진출하기 가장 좋은 위치에 있다는 것을 알리는 지도다. 이 지도에서 우리나라는 명백한 해양국가이다. 우 원장은 “바다를 잘 보존해 활용하면 교류 범위가 확대 돼 우리나라의 영향력이 현재보다 더욱 커질 수 있을 것”이라고 강조했다.

“기후위기는 분야를 떠나 모두와 관련된 일로 각자 소중한 환경의 가치를 인식하고 앞으로도 수세대가 써야 할 환경을 아끼고 절제하며 살아야 한다”고 전한 우동식 국립수산과학원장을 부산시 기장군 집무실에서 만나 지난 1년간의 업무 성과와 계획에 대해 들어봤다.

기후위기·식량안보 현안으로 수과원 업무 중요성 높아져

Q. 지난해 12월 제41대 국립수산과학원장으로 임명됐다. 국립수산과학원은 국내 해양수산 분야의 유일한 국가종합연구기관으로 기후위기, 탄소중립, 식량안보 등의 현안과 연계돼 중요성이 더욱 높아지고 있다. 취임 1년의 소회를 밝힌다면

지난 9월 ‘수산분야 기후변화 영향 및 연구 보고서’가 발간됐다. 그동안 수과원에서 발간하는 보고서가 어업인과 정책 담당자가 보기에 어렵다는 평가가 있었다. 이번 보고서는 기후변화와 수과원 연구가 연계되는 지점을 찾아 강조한 것이 특징이다. 취임 후 아쉽게 느껴진 점이라면 다양한 분야와 연계돼 많은 부분에서 기여하고 있는 수과원이 생각보다 저평가 되고 있다는 것이다. 수과원 구성원들이 자부심을 가지고 수산업발전과 국민경제에 기여할 수 있도록 더욱 노력을 기울일 것이다.

Q. 기후변화가 불러온 해수온 상승에 대한 수과원의 대비책이라면

수자원이 1968년부터 2021년까지 측정한 해양관측 자료에 의하면 우리나라 해역의 표층수온은 약 1.35℃ 상승해 전 지구 평균(같은 기간 0.52℃)에 비해 약 2.5배 높다. 단, 중층(50m) 수온 변화는 거의 없으며 100m, 200m 수온은 약간 하강했다.

장기적인 수온 변화 및 이상고수온의 빈번한 발생은 어획어종의 변화, 서식지 이동, 양식생물 대량폐사 등 수산업 전반에 걸쳐 다양한 문제를 일으킨다. 수과원은 장기적인 수온 변화에 대응하기 위해 해양환경 변화 예측자료를 생산해 미래 수산업 전망에 적용하고 있으며, 첨단 생명공학 기술을 활용한 양식 기술 개발에도 활용하고 있다.

수과원은 빅데이터와 인공지능을 기반으로 빠르고 정확한 수온 정보 서비스를 제공해 수산 피해 저감에 기여하고 있다. 현재 전국 연안에서 160개의 실시간 수온 관측소를 운영 중이며, 이를 2025년까지 200개소로 확대할 계획이다.

또한, 주요 어종의 서식지 변화 예측, 주요 양식품종의 양식적지 및 양식 시기 변화 등의 미래 전망 자료를 생산해 수산 정책 수립을 지원한다. 수온변화 적응기술로서 우리나라에서 많이 양식하는 품종인 넙치와 전복을 대상으로 고수온 내성품종 개발 연구를 추진 중이다. 고수온에서 살아남은 개체를 선발해 이를 어미로 키워 후대를 생산하는 방법, 즉 선발육종을 통해 고수온 내성품종을 개발하고 있다. 아열대 바리종인 대왕바리를 우리나라에 서식하는 붉바리나 자바리와 교잡해 신품종을 만들었고, 현재 신품종의 서식 수온, 성장 등 양식에 필요한 기술을 개발 중이다.

깨끗하고 안전한 수산물 생산터전 마련

Q. 현재 추진 중인 어장환경 내 미세플라스틱 관리 방안은

미세플라스틱은 물리·화학적 풍화 과정으로 잘게 부서진 5mm 이하 플라스틱 파편이다. 수과원은 2020년부터 어장환경 내 미세플라스틱에 관한 조사·연구를 하고 있다. 해수와 퇴적물 내 존재하는 미세플라스틱은 폴리프로필렌(PP, 플라스틱 부품과 로프), 폴리에틸렌(PE, 포장용 비닐 및 용기), 폴리스티렌(PS, 스티로폼 부표 및 일회용 용기) 등이다.

수과원은 어장환경 내 미세플라스틱 분포·현황 파악을 위해 해수, 해저 퇴적물 및 수산생물에 대한 표준화된 조사체계를 마련하고, 조사시간 단축과 효율성 향상을 위한 해수 채취 장치와 퇴적물 전처리 장비를 개발했다. 전국 연안어장 현황조사를 통해 오염원을 규명하고 입자추적모형을 이용해 미세플라스틱 이동과 확산범위를 파악해 나갈 예정이다. 더불어 어장환경 내 미세플라스틱 최소화를 위해 친환경 부표 및 생분해 어구 개발·보급에 힘쓰는 동시에 해양수산부 해양쓰레기 저감 정책도 지원하고 있다.

Q. 1990년대부터 수산업에 큰 피해를 끼친 적조의 원인생물은 코클로디니움이다. 적조 피해 방지를 위한 수과원의 연구와 과제라면

수과원은 1995년 적조로 인한 대규모 수산 피해 이후 적조 피해방지를 위한 다양한 연구를 수행해 왔다. 그 결과 적조 원인생물인 코클로디니움의 생물학적 특성과 발생 원리를 밝혀냈다. 낮에는 표층에, 밤에는 저층에 머무는 수직 일주운동을 하는 코클로디니움의 최적 성장환경은 수온 24℃, 염분 34psu 내외로 낮은 영양염 농도에서 경쟁생물에 비해 높은 성장률을 보인다.

이에 수과원은 코클로디니움 대량 배양기술을 개발해 양식생물의 폐사 원리와 황토살포 등 구제 방법 개발에 활용했다. 2018년부터 휴대폰과 PC를 연계한 적조정보시스템을 구축해 모니터링 자료의 신속정확한 수집, 처리뿐만 아니라 적조정보의 빅데이터화를 이뤄냈다. 지자체 및 수과원의 현장조사 데이터를 표준화하고 보고시간을 단축하기 위해 개발된 적조정보시스템은 휴대폰으로 현장조사 결과를 즉시 전송할 수 있다.

적조 모니터링은 정기 조사와 적조 발생 우려 시기로 나눠 추진한다. 3월부터 11월까지 동서남해 102개 정점에서 매월 조사를 실시하고, 6월에는 적조 발생이 우려되는 해양을 중심으로 코클로디니움 정밀조사를 수행한다. 과거에는 현미경으로 적조생물을 관찰했으나, 최근에는 유전자 분석을 활용한 분자 탐침자 개발로 1개체/ml 미만의 저밀도 코클로디니움도 검출할 수 있어 적조 발생 이전에 대응할 수 있게 됐다.

현재 광범위한 적조 조사를 위해 지자체 및 해경 항공대의 협조를 받고 있으며, 다각적으로 모니터링된 자료를 활용해 적조 발생과 이동을 예측하는 모델을 개발해 운영 중이다. 더불어 기후변화와 해양환경 변동에 따른 다양한 유해적조생물 출현과 수산피해에 대비한 연구도 수행한다. 차후 빅데이터와 인공지능을 적용해 적조 발생과 확산을 정확히 예측해 더욱 신속한 대응이 가능하도록 하겠다.

Q. 기후변화로 인한 수산자원 변동에 관심이 높아지고 있다. 기후변화에 대응하는 국립수산과학원의 어장생태계 관리 현안은

대한민국 해역 표층 수온이 지난 54년간 1.35℃ 상승하는 중에도 우리나라 주요 상업어종인 고등어, 멸치, 살오징어 등 회유범위가 넓고 표·중층을 이동하는 어종의 서식지 변화는 크게 나타나고 있지 않다. 반면 우리나라에서 잘 안 잡히던 참다랑어가 동해안에서 빈번히 잡히고, 제주해역에 나타나던 아열대 어종인 강담돔, 독가시치 등이 동해안에서 출현하고 있다.

기후변화에 따른 표층 수온 상승에 영향을 받은 수산생물도 많지만 중층(50m) 수온변화는 거의 없었으며, 100m, 200m 수온은 약간 하강해 어종별 서식수온, 회유경로, 분포수심에 따라 다양한 양상으로 수산자원 변동이 나타나고 있다.

고등어의 서식수온은 7~25℃, 서식수층은 10~100m로 아직까지 서식지에 큰 변화가 관찰된 바는 없다. 수과원은 고등어를 포함한 해양환경변화에 따른 어장 변화와 상업어종들의 산란·부화시기를 정밀하게 조사하고 이를 바탕으로 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)의 기후변화 시나리오별 수산자원 서식지 변화 예측연구를 수행하고 있다. 고등어의 경우 2050년대가 되면 서식해역이 동해와 서해가 돼 북상이 뚜렷하게 진행될 것으로 예상된다.

배타적 경제수역(EEZ)과 공해를 넘나드는 참다랑어와 같이 연간 허용어획량이 해역별 국제기구를 통해 관리되고 있는 상업어종의 서식지 변화는 정책적인 방향 설정과 국제기구와의 협의도 필요하다. 수과원은 이러한 해양환경변화에 따른 수산자원의 다양한 현안들을 정확히 분석하고, 장단기적 변화를 예측할 수 있는 역량을 키워나가고 있다.

Q. 9월 말부터 시작된 진해만, 마산만 내 정어리 집단폐사 원인은 무엇인가

수과원은 진해만, 마산만 정어리 집단폐사 원인 규명을 위해 10월 2일부터 7일까지 현장조사, 생물 분석, 해양환경, 해양물리, 적조 및 수산자원 생태 등의 항목을 조사했다. 그 결과 집단폐사 주 원인은 산소 부족에 의한 질식으로 밝혀졌다. 대량폐사가 발생한 마산만 일부 수역(해양누리공원), 진해만 일부 수역(북부)에서 산소 부족 물덩어리가 수심 4m부터 바닥층까지 관측됐다. 정어리는 산소 소비가 많은 어종이다. 정어리만 폐사하고 홍합 등의 패류는 죽지 않은 이유다. 패류는 산소가 없는 상태에서도 패류 뚜껑을 닫고 호흡하는 혐기성 호흡상태로 오랫동안 견딜 수 있다. 2011년 미국, 2016년 인도네시아, 2022년 칠레 등에서도 용존산소 부족으로 정어리가 대량 폐사한 사례가 있다.

해수유동 예측시스템을 활용해 부유 폐사체의 이동을 역추적한 결과, 폐사체는 만 안쪽에서 발생했다. 14~16cm 정어리가 대부분이었고 입을 벌리고 폐사된 개체가 다수 발견됐다. 생물분석에서는 정어리의 대량폐사를 일으키는 병원체는 검출되지 않았다. 정어리 근육 내 중금속 농도는 식품 허용기준치 이하로 안전한 수준이었다.

이번 정어리 집단폐사 원인으로 지목된 산소 부족 물덩어리는 바닷물에 녹아있는 산소 농도가 3mg/ℓ 이하로, 수온 상승에 따른 성층 형성과 퇴적물의 유기물 분해 등으로 저층으로 공급되는 산소량보다 소비되는 양이 매우 높아 발생한다. 해양생물의 호흡 활동을 방해하는 산소부족 물덩어리는 진해만 등지에서 매년 발생하고 있으며, 최근 발생 기간이 장기화되는 추세를 보이고 있다.

수과원은 실시간 산소 부족 물덩어리 관측시스템을 설치하고 전광판, 어플, 단톡방 등으로 관측 정보를 어업인들에게 제공하고 있다. 현재 발생 하루 전 예측 정확도는 70%이며, 2024년 3일전 80% 정확도를 목표로 기술을 개발 중이다. 산소 부족 물덩어리 실시간 관측소는 2015년 4개소를 시작으로 올해 16개소로 확대됐고, 향후 10개소를 추가할 계획이다.

수산과학 기술, 안전사고 예방·친환경 어구·화장품 소재로 활용

수과원의 기술개발 분야는 어선과 어부들의 안전사고 예방, 친환경 어구, 미생물을 활용한 화장품 소재로까지 확대되고 있다.

최근 5년간 어선 사고로 인한 인명피해는 699명이었다. 그중 양망기 등의 어업기계로 인한 사망이 32명이었다. 이에 수과원은 원격 무선조정장치를 개발해 작업자가 양망기에 접근하지 않아도 양망기 조작이 가능하도록 했다. 지난해 위험한 상황에서 양망기를 바로 멈출 수 있는 긴급정지장치를 개발해 1100여 척에 보급했다. 현재 양망기를 음성으로 조정하는 장치를 개발 중이다.

지난해 스마트 안전모를 개발해 상용화를 위한 추가 연구를 하고 있다. 2018년부터는 농어업인안전보험법에 따라 어업인의 업무상 질병·손상에 대한 업종별 실태조사를 2년마다 실시해 재해예방 연구에 활용하고 안전재해 예방지침을 제작하고 있다.

세계 최초로 수과원에서 개발한 생분해성 그물은 자연 분해에 500년 이상 걸리는 나일론 그물과 달리 일정 시간이 지나면 완전히 분해된다. 어획 성능도 뛰어나 올해 1월 미국에 수출을 시작했다. 생분해성 그물은 여러 국가에서 기술지원 요청이 쇄도하는 등 해양생태계 보호를 위한 기술로 전세계의 주목을 받고 있다.

더불어 수과원은 동해안에 서식하는 멍게에서 분리한 슈도알테로모나스 균주에서 천연물질 슈덴을 정제해 피부 개선 효능이 좋은 화장품 소재로 개발했다. 생명공학기업 (주)바이오웨이브에 이전된 기술은 화장품으로 만들어져 터키, 이란 등에 수출되고 있다.

수과원이 보유한 뛰어난 과학기술을 활용한 예로는 현재 품목허가 심사 중으로 2023년 상반기 제품 출시 예정인 넙치 연쇄구균 경구백신이 있다. 2019년 수과원은 물고기 근육에 주사하는 방식이 아닌 배합사료에 섞어 먹일 수 있는 경구백신 원천기술개발에 성공했다. 이로써 노동력 절감과 2차 세균감염 및 스트레스 폐사 예방이 가능하게 됐다. 수과원은 앞으로도 수산생명자원을 바이오헬스 분야 연구에 적극 활용해 신산업 창출에 기여할 계획이다.

[우동식 국립수산과학원장이 전하는 ‘기후위기 시대’ 지구를 살리는 한마디]

바다는 인간이 배출하는 열의 90%, 이산화탄소의 25%를 흡수해 기후조절자 역할을 한다. IPCC 보고서는 향후 온실가스 감축 정책이 성공하더라도 바다 열량은 2100년까지 지속적으로 증가할 것으로 전망했다. 우리나라 해역의 표층 수온은 해양온난화 속도가 세계 어느 해역보다 빠르고, 이상수온의 발생 빈도가 높아 기후위기에 더욱 취약하다.

수산업은 자연환경에 의존적인 산업으로 급격하게 변화하는 바다에 어떻게 잘 적응하는가가 지속가능한 수산업과 안정적인 식량 확보라는 목표에 도달할 수 있는 척도이다. 수과원은 수산업의 기후변화 적응을 위해 해양생태계 및 어장 변화의 감시·예측 능력 향상, 고수온 및 질병내성 기술개발 및 보급, 수산물 안전 확보 등 다양한 분야에 연구 역량을 집중하고자 한다.