최근 들어 먹거리와 건강에 대한 사람들의 관심이 점점 높아지면서 이에 관한 정보 또한 중요시 되고 있다. 우리나라 전체 사회가 고령화 사회로 접어들면서 환경의 악화로부터 오는 질병과 생활 습관병의 증가를 자기 자신의 문제로 받아들이는 사람들이 늘고 있기 때문이다. 의료 분야는 치료 중심에서 예방 의학으로 관심이 높아지고 있지만 예방약이라고 할 수 있는 약품은 매우 적다. 암, 동맥경화, 당뇨병 같은 성인병을 예방하려면 약에 의한 예방이 아닌 먹거리에 의한 예방을 적극적으로 도입시킬 필요가 있다. 해양은 육상과는 다른 특이한 생태계를 이루는 환경 때문에 적자생존의 경쟁 속에서 살아남기 위하여 특히 물리적 방어 능력이 부족한 해양생물의 2차 대사산물은 육상생물의 그것과는 상이한 화학적 특성을 가진다. 이러한 다양한 2차 대사산물은 화학적 방어 수단의 일환으로 생성되는 것으로 알려져 있는데 이들 물질이 인체나 다른 포유동물에 투여되면 강력한 생리활성을 발현하는 경우가 많다. 이러한 이유들 때문에 해양생물로부터 새로운 생리활성 선도물질을 개발하여 인류의 건강 보전에 이용하고자 하는 연구가 최근 각광받고 있다. 해조류, 어패류 및 수산가공부산물(폐기물)에서 기능성을 나타내는 단백질 가수분해물 및 펩티드의 제조 방법 및 항균, 항산화, 심장보호(항고혈압, 항동맥경화 및 항응고), 면역조절, 항당뇨, 식욕억제 및 신경보호 활성과 같은 여러가지 생리 기능성에 대하여 살펴보았다. 무엇보다도 해양단백질 가수분해물 및 펩티드가 다양한 생리활성을 갖고 있어 건강식품 및 식의약 산업에서 응용이 가능하고 원료인 해조류 및 수산가공부산물이 대부분 미이용자원이므로 관련기업에서의 상품화 개발이 이루어질 것으로 기대된다. 최근에 소비자나 환자들도 의약품에 대한 바람직하지 않은 부작용을 의식하고 있고 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있고 자연식품이나 천연 생리기능성 물질에 대한 욕구로 자가치료에 대한 사고방식이 높아지고 있어 의약품 보다는 효능이 다소 낮을지라도 어떤 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것으로 기대된다. 그러나 단백질 가수분해물이나 펩티드가 신체에서 나타내는 상태와 생리기능성 효과 사이에 상호관계를 충분히 밝혀져야 하며 이들을 이용한 제품의 보다 확실한 생리기능성의 작용 메커니즘과 임상에서의 효능의 확인이 이루어져야 하며 마켓팅을 위해서는 무엇보다도 공인기관인 식약처 또는 FDA에 인증을 받아야 할 것이다.
이번 연구는 대구 (Gadus macrocephalus) 자어의 첫 섭식 시 기아의 영향을 확인하기 위해 실내 사육 실험하여 성장, 생존, 유영 변화를 관찰하였다. 성장변수를 확인하기 위해 척삭장, 근높이, 체고, 장높이, 난황을 계측하였다. 그 결과 모든 항목에서 부화 후 15일 전에 차이가 유의적이었으며, 체고, 난황에서 부화 후 9일부터 유의적 차이가 관찰되었다 (P<0.05). 급이구의 난황은 부화 후 11일 이후에 소비되었다. 늦은 첫 먹이 공급의 영향을 파악하기 위해 다른 먹이 급여 시간 (2일, 3일, 4일, 무급이)에 따른 자어의 생존과 성장을 관찰하였다. 무급이구의 경우 부화 후 15일에 전량 폐사하였으며 나머지 실험구는 실험종료 시까지 생존하였다. 실험이 종료된 부화 후 21일에 2일 급이구 ($17.50{\pm}4.27%$)와 3일 급이구 ($20.50{\pm}1.50%$) 사이에 차이가 유의하지 않았으나 (P>0.05), 3일과 4일 급이구 ($11.67{\pm}1.52%$) 사이에는 유의한 차이가 확인되었다 (P<0.05). 부화 후 21일째 2일, 3일 그리고 4일 급이구에 있어서 척삭장에 유의적 차이가 없었다 (P>0.05). 유영 능력 변화를 관찰한 결과 급이구는 순항유영속도와 돌진유영속도 모두 점진적으로 증가하였으며, 무급이구는 부화 후 6일에 순항유영속도 ($18.7{\pm}6.56mm/s$)와 돌진유영속도 ($43.5{\pm}12.65mm/s$) 모두 최고 속도에 도달한 뒤 점차 감소하였다.
해양 염분은 전 지구 규모에서 해수 순환에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 연·근해 지역 저염분수가 어족자원 및 수산업에 피해를 줄 수 있는 등 해양 식생환경의 변화를 줄 수 있다. 해수의 표면 특성인 sea surface salinity (SSS)에 따라 마이크로웨이브 영역의 방사율이 달라지며, 이를 통해 Soil Moisture Active Passive (SMAP) 등 위성 센서를 활용한 SSS 산출물이 제공되고 있다. 하지만 마이크로파 위성 센서 기반의 SSS 산출물은 낮은 시공간해상도로 자료를 생산하며, 연안지역과 고위도 지역에서 정확도가 낮다. 이러한 이유로 연·근해 지역 SSS의 상세한 시공간적 변화를 관측하기에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 Jang et al. (2022)에서 제시한 기계학습 기반의 개선된 SMAP SSS (SMAP SSS (Jang))를 참조자료로 활용하여, 정지궤도해색센서(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI) 영상으로부터 고해상도 SSS를 추정하는 Light Gradient Boosting Machine (LGBM) 기반의 모델을 개발하였다. 3가지 입력변수 조합을 테스트하였고, Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature (SST) 자료가 추가된 scheme 3가 가장 높은 정확도를 보였다(R2 = 0.60, RMSE = 0.91 psu). 이를 바탕으로 본 연구영역에서 SST가 SSS 모의에 효과적인 환경변수로 작용함을 보였다. 본 연구에서 제시한 LGBM 기반의 GOCI SSS는 SMAP SSS (Jang)와 비슷한 시공간적 패턴을 보였지만, 더 높은 공간해상도를 바탕으로 SSS의 보다 상세한 공간적 분포와 더불어 SMAP SSS (Jang)에서 산출하지 않는 연안 지역의 정보까지 모의하였다. 또한, 중국 남방지역에 대홍수가 발생하였던 2020년 8월을 대상으로 양자강 유출수(Changjiang Diluted Water)의 거동을 분석한 결과, GOCI SSS는 한국 해양수산연구원의 보도자료와 비교하여 일관성 있는 시공간적 변화를 보였다. 본 연구의 결과로 연안 지역의 저염수 뿐 아니라, 원해 지역에서 광학위성 신호를 활용한 고해상도 SSS 산출의 가능성을 제시하였다.
해양은 대기로 배출된 이산화탄소의 30% 가량을 흡수하여 대기 중 이산화탄소 농도를 감소시키는 역할을 하였으나, 이 때문에 해양의 pH와 탄산염 이온(CO32-)이 감소하는 해양산성화 현상을 겪고 있다. 본 논문에서는 황해 연안역의 신규 관측자료를 타 해역에서 획득된 기존 연구자료와 합쳐서 우리나라 주변 해역의 해양산성화 현황을 파악하고자 하였다. 우리나라 주변의 황해, 동해, 동중국해(남해 포함)는 대기 중 이산화탄소를 흡수하고 있으나, 외해 대부분의 해역에서 해양산성화의 지표인 아라고나이트 포화도가 1 이상인 것으로 나타났다. 남해 동부 연안역에서는 담수 공급으로 인한 희석과 성층 형성, 생물에 의한 유기물 생성과 분해가 표층과 저층의 계절적 해양산성화 변동에 큰 영향을 끼쳤다. 진해만은 빈산소화 현상, 광양만은 담수로 인한 희석으로 여름철 광범위한 해역에서 아라고나이트 포화도가 1 미만으로 감소하여, 탄산칼슘 패각(CaCO3 shell)을 가진 생물들에게 잠재적 위협이 될 것으로 보고되었다. 하지만 담수 유입이 많은 황해 연안역에서는 진해만과 광양만과 같이 뚜렷하고 광범위한 산성화는 발견되지 않았기 때문에, 연안역에서는 각 해역별 특성에 따라 해양산성화의 양상을 진단해야 할 필요가 있었다. 우리나라 동해 남서부 해역의 계절적 용승 현상 역시 해양산성화에 영향을 미칠 수 있다. 이런 계절적 요인과 더불어, 대기 중의 이산화탄소 및 산성물질이 해양으로 계속 유입되면서, 우리나라 바다의 아라고나이트 포화도가 지속적으로 감소할 것으로 예상된다. 따라서 해양산성화로부터 수산자원과 해양생태계를 보호하기 위해 향후 체계적인 해양산성화 모니터링을 강화해야 할 것이다.
본 연구는 생물다양성협약 아이치 타겟-11의 효과적인 이행을 위해 국제적인 보호지역 정의에 부합할 수 있는 우리나라의 잠재 보호지역을 전문가 인식을 토대로 도출하고자 하였다. 보호지역 전문가 13명으로 정책포럼을 구성하여 포럼 4회, 설문조사 2회, 국제적 관점에서의 사례 검증을 실시하였다. 도출된 잠재 보호지역은 총 4개 지역으로 상수원보호구역, 수변구역, 수산자원보호구역, 도시자연공원구역이다. 기존 보호지역과의 중복면적을 제외한 전체 면적을 종합해보면 총 $5,643.9km^2$(육상 $3,117.9km^2$, 해상 $2,526km^2$)이며 이는 육상은 국토면적의 3.11%, 해양은 관할해역의 0.67%에 해당하는 보호지역 면적 상승 등 국가 보호지역 시스템 확장을 기대할 수 있다. 본 연구는 잠재 보호지역 발굴을 통해 생물다양성협약 아이치 타겟-11에 대응한 국가차원의 목표 성취를 위한 기초 자료를 제공했다는 점에서 그 의의가 있으며, 향후 국가 보호지역 시스템의 강화를 위해 보호지역 양적 질적 개선 연구와 더불어 기타 효과적인 지역기반 보전수단(OECM) 발굴 연계 등 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
해역이용협의에 따른 협의서 검토현황과 연안이용형태를 분석한 결과, 공유수면 점 사용은 공작물설치와 해수 취배수, 공유수면 매립은 산업단지조성, 항만 어항개발과 도로건설의 점유율이 높았고, 점 사용은 서해에서 그리고 매립은 남해에서 우세하였다. 지역별로는 전남, 경남지역과 인천 경기지역에서 이용행위가 많았다. 해역이용협의 검토량은 2008년이 전년도에 비해 약 200건 이상 증가하였고, 협의과정에서 준설토 해양투기, 매립, 준설, 해수 취배수, 바다골재채취와 규사채취에 대해 보완요청이 주로 이루어졌다. 연안이용은 대부분 해양환경기준 I등급 또는 II등급의 지역에서 집중되었고, 특히, 법령상 해양 규제지역인 특별관리해역에서는 항만 어항개발과 관련된 매립과 공작물설치, 국립공원에서는 공작물설치와 호안정비가 많았다. 또한, 수산자원보호구역에서는 호안정비, 공작물설치와 해수의 취배수 행위가 많이 이루어진 것으로 평가되었다. 해역이용협의제도의 제반적인 합리성과 신뢰성을 높이는 방법 등 개선방안을 제도운영 및 정책적인 측면과 협의서 작성과 관련한 해양환경영향평가 측면으로 구분해서 정책제언을 제시하였다.
어업분야의 선진화를 위하여 해양수산분야의 현황파악 및 문제점 분석을 통한 어업정보화의 발전방향을 설정하고 다양한 정책을 효율적으로 추진하여 해양자원관리 및 활용성 제고를 통한 종합적이고 체계적인 정보화 기반을 조성해야 할 것이며, 이를 위해서는 어업통신의 정보화가 필수적일 것이다. 해상이동체인 어선들을 상대로 정보통신망을 구성하기 위한 통신수단에는 위성통신망이 있으나 장기적으로 사용시 막대한 통화료 부담이 있으므로 영세한 어업인들에게는 도입될 희망이 없다고 보아도 무방하며, 최적의 방안으로 기존의 SSB통신시스템을 이용하는 방법이 연구되고 있다. 운용비 부담이 없는 HF대 SSB통신에 의한 어업통신망을 구성하기 위해서는 육상의 해안국에서는 정보시스템 운영의 기본체계인 무선 송·수신소 구축 및 무선통신망 프로토콜에 의한 무선데이타 통신시스템이 갖추어져야 할 것이다. 그리고 어선에는 무선데이타 통신을 하기 위한 단말장치가 필수적이라 하겠다. 이에, 본 연구에서는 동 시스템에 GPS를 연동하여 이동하는 어선이 실시간에 자동으로 위치를 송출하고, 해상기상, 엇가 및 해황 등 각종 정보를 수집할 수 있는 어선용 단말기를 구현하기 위한 방안에 대하여 제안하였다.
본 연구는 오염토양 정화 및 폐자원의 재활용 측면에서 굴껍질 및 달걀껍질을 활용한 비소 오염토양 안정화 기술의 적용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 안정화 효율을 평가하고자 5가비소로 오염된 토양에 굴껍질과 달걀껍질을 0%(무처리구)~5% 수준으로 처리한 후 30일간 항온배양 하였으며 이후 1 N HCl, 0.1 N NaOH, 0.5 N $H_2SO_4$의 추출제를 이용하여 토양 중 비소를 추출하였다. 1 N HCl 추출결과 무처리구의 비소 함량은 29.43 mg/kg였고 굴껍질 5% 및 달걀껍질 5% 처리구에서 각각 26.26 mg/kg와 26.74 mg/kg로 나타나 평균 10% 정도로 감소효과를 나타내었다. 이외 0.1 N NaOH 및 0.5 N $H_2SO_4$ 추출결과에서도 비소의 농도는 소폭 감소하였다. 한편 굴껍질 및 달걀껍질 처리 토양의 pH는 7.62~7.94로 무처리구 (pH 6.54)에 비해 pH 1 이상 증가하였고, 토양 내 치환성 칼슘의 함량은 12.77~20.18 cmol(+)/kg로 무처리구(6.87 cmol(+)/kg)보다 약 2배 이상 증가하는 것으로 나타나 굴껍질과 달걀껍질은 토양 비옥도 개선에 효과가있는 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 종합해보면 굴껍질과 달걀껍질의 직접적 사용은 토양의 비옥도 향상에는 효과가 있는 것으로 판단되나 토양내 비소의 안정화에 적용하기에는 다소 부적합한 것으로 판단되며 향후 효율성 향상을 위하여 소성과 같은 적절한 가공 공정이 필요한 것으로 판단되었다.
현재 우리 나라 해양 환경 오염의 실태는 매우 심각하다. 또한 이로 인한 피해가 수산 양식 및 선박의 안전 운항에 많은 지장을 초래하고 있다. 그 동안 이를 해결하기 위한 대책의 일환으로 오염원인 해양 폐기물을 수거하여 소각한 후 매립하는 방법을 주로 사용하여 왔다. 하지만 이 방법에는 몇 가지 문제점들이 있다. 먼저 해양 폐기물 중에서 가연성 물질의 대부분은 고분자 화합물로서 이를 소각하기 위해서는 별도로 고안된 장치가 필요하고 배기에 의한 대기 오염의 우려가 있다. 또한 매립은 폐기물 그 자체가 자연분해가 거의 불가능하며 침출수에 의한 토양 오염이 우려된다. 따라서 최근에는 이러한 고분자 폐기물을 열분해하여 오일을 회수함으로써 자원을 재활용하고 2차 오염도 일으키지 않는 처리 방법에 대한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 고분자 해양 폐기물을 열분해하여 오일을 회수하기 위한 장치를 개발하기 위하여 폐기물의 물리적ㆍ화학적 특성 및 승온 속도 변화가 폐기물의 감량특성에 미치는 영향 등을 조사하였다. 그리고 폐기물을 승온 속도 변화에 따라 열분해하여 회수된 오일과 비응축 가스의 비율을 실험함으로써 가장 많은 오일이 회수되는 조건을 밝혀내기도 하였다. 끝으로 열분해 오일 회수 장치에 대한 경제성 논란을 검증하기 위하여 이 장치에 대한 경제성 평가를 수행함으로써 개발의 성공 여부를 확신할 수 있게 되었다.
본 연구는 우리나라 연안매립의 효과적인 관리방안을 고찰하기 위해 최근 공유수면 매립 현황과 특성, 매립이 집중된 사례지역의 환경 및 관련 환경평가서의 주요 문제점을 진단하였다. 공유수면매립은 남해와 서해 연안에서 집중되고 있고, 과거에는 농업용지와 산업용지의 확보가 많았으나, 최근에는 조선단지를 포함한 산업용지와 항만용지 등 매립목적이 다양화 되고 있다. 이러한 지속적인 개발사업을 위한 매립으로 인해 환경영향이 가중되고 있고, 특히 갯벌과 수산자원보호구역 등 어장이 상대적으로 큰 훼손을 받고 있는 상황이다. 갯벌지역에서의 매립 유형은 준설토 투기장, 도시개발 및 산업단지 조성이 많았다. 무분별한 매립을 지양하기 위해서는 연안통합적 접근과 적정 기준이 설정되어야 할 것이다. 단기적인 개발과 장기적인 보전 이익이 동시에 고려되어야 하는데, 특히, 사전에 환경성 문제를 충분히 다루기 위해 관련 법과 제도에 따른 해양환경평가의 개선이 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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