국내 담수 조류의 탄소량 추정 오차를 해외 산정식 대비 최대 39% 줄인 맞춤형 산정식이 처음 개발됐다. 녹조 예측 정확도가 한층 높아질 전망이다.
기후에너지환경부 소속 국립환경과학원은 국내 하천·호소에 서식하는 주요 식물플랑크톤 36종의 탄소량을 정밀 분석해 생물 특성을 반영한 분류군별 탄소 산정식을 국내 최초로 개발했다고 4일 밝혔다. 2025년 '낙동강 녹조 대발생의 기원 추적 및 기후변화에 따른 발생량 예측 연구' 사업을 통해 거둔 성과다.
그동안 학계와 현장 연구에서는 해양 생물 자료를 바탕으로 해외에서 개발된 탄소 산정식을 활용해 왔다. 국내 담수 생태계와는 환경·조류 특성이 달라 유해남조류 등 녹조를 이루는 주요 식물플랑크톤의 탄소 생물량을 산정할 때 상당한 오차가 발생했다. 탄소 생물량은 생물체의 양을 그 안에 포함된 탄소의 양으로 나타낸 값이다.
식물플랑크톤은 물속을 떠다니며 광합성을 하는 미세 생물로, 세포가 매우 작아 개별 세포의 탄소량을 직접 측정하기 어렵다. 연구진은 마이크로시스티스·아파니조메논·돌리코스펄멈 등 유해남조류 18종과 규조류 9종, 녹조류 중심의 기타 조류 9종을 순수 분리해 성장 단계별로 배양했다. 같은 종이라도 세포 크기에 따라 달라지는 탄소량을 분석하기 위해서다.
이어 디지털 현미경 영상분석으로 세포의 길이·폭·직경을 계측해 3차원 부피인 생물체적을 계산하고, 원소분석기로 측정한 탄소량을 세포밀도로 환산해 세포당 탄소량을 구했다. 두 값의 관계를 통계적으로 분석해 생물체적만으로 탄소량을 추정할 수 있는 분류군별 산정식을 도출했다.
새 산정식의 탄소량 추정 오차는 기존 해외 산정식보다 26~39% 줄었다. 분류군별 오차 감소율은 △규조류 39% △유해남조류 35% △기타 조류 26% 순이다. 산정식이 실측값을 얼마나 잘 설명하는지 보여주는 결정계수(R²)는 △유해남조류 0.888 △규조류 0.821 △기타 조류 0.365를 기록했다.
국립환경과학원은 이번 산정식으로 기존 관측자료에 정밀한 탄소 생물량 정보를 더할 수 있게 돼 녹조 발생 규모와 변화를 보다 정확히 예측할 수 있을 거라 설명했다. 앞으로 현장 검증을 거쳐 실제 관측자료에 적용할 계획이다.
김경현 국립환경과학원 물환경연구부장은 “이번 연구는 국내 담수 녹조를 탄소 생물량으로 정량화하는 기술 개발의 성공 사례”라며 “국민이 안심할 수 있는 녹조 감시·예측 체계를 발전시켜 나가겠다”고 말했다.
최성웅 기자 yes@etnews.com
