• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권3호
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• pp.227-235
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• 2016

최근 해양에서 이루어지고 있는 해역이용 개발 현황 분석을 통해 입지의 적정성과 환경영향 측면에서 상충될 수 있는 대표적인 개발사례를 진단하여 해양공간계획수립의 필요성에 대한 시사점을 제공하였다. 해양 신재생에너지개발(조력 및 해상풍력), 바다골재채취, 공유수면매립, 연안골프장 조성, 온배수 및 고염수 배출, 침식영향 개발사업 등의 주요 사례 분석결과, 해당 공간이용 및 관리방향 간의 상충성이 빈발하고, 누적환경영향에 따른 해양환경과 생태계 훼손, 어장이용과 이행당사자사이의 갈등이 지속적으로 나타나고 있는 상황이다. 이러한 이유는 개발 입지 및 주변 공간영역에 대한 충분한 현황 파악이 부족하고, 공간이용과 관련된 개별법의 상호성 및 연계성 평가가 미흡한 것과 관련되어 있다. 사전예방적인 해양환경관리 정책을 강화하기 위해서는 입지 적정성과 개발규모에 대한 평가 검토를 강화해야 할 것이다. 특히, 전략환경영향평가 등 상위계획 심의단계에서 입지와 규모의 적정성에 대한 평가 시, 해양공간이용 현황, 상위계획과 지역계획간의 연계성(특히, 연안관리지역계획과 통합계획), 해양수산규제지역과 보호대상 해양생물 분포 등 핵심 평가사항을 제시하도록 하여 보다 철저한 진단이 이루어져야 할 것이다. 지속가능한 보전과 개발의 조화를 위해서는 TOP-DOWN 방식의 해양공간계획 전략(연안과 EEZ, 광역과 협역 해역 등 전체적 Zoning과 Sector 연계성을 강화, 3차원 정보 포함 등)을 마련해야 하고, 이 과정에서 체계적이고 최신의 해양공간정보 속성자료 파악 및 공유를 위한 통합 정보시스템 구축이 필요할 것으로 판단된다. 해양수산과 관련된 전 부문, 즉, 항만 어항, 수산, 연안관리, 해양환경과 생태계 분야에서 해양공간이용의 상호적이고 일관성있는 전략이 필요할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제26권1호
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• pp.41-50
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• 2024

식물 미생물 연료전지(P-MFC)는 식물과 근계의 미생물 군집에서 전기를 생성하는 바이오매스 활용 에너지 기술로 지속가능한 환경을 고려하는 자연기반해법의 적정기술이다. 국내 수변공간에 적합한 P-MFC 기술 개발을 위해서는 국제적인 연구 동향에 대한 분석이 선행되어야 할 필요가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 Web of Science에서 조회되는 P-MFC 관련 연구논문 총 700편을 대상으로 동시 출현단어 분석 프로그램인 VOSviewer을 사용해 핵심 키워드를 도출하고 연구 동향을 분석하였다. 분석 결과, 첫째, P-MFC 관련 연구는 1998년부터 지속적으로 증가하고 있으며 특히 2010년대 중후반부터 크게 증가 추세에 있다. 국가별 논문 투고 수는 '중국'-'미국'-'인도' 순으로 가장 많았으며 2010년대 이후 P-MFC에 관해 관심이 커지기 시작해 수변공간과 습지 환경이 풍부한 필리핀, 우크라이나, 멕시코 등의 나라에서도 게재 수가 늘어나고 있는 것으로 나타났다. 둘째, 기간별 연구 경향의 경우, 1998년~2015년에는 다양한 환경에서 미생물 연료전지의 성능 검증에 대한 연구가 주를 이루었다. 2016년~2020년에는 미생물 연료전지 사용의 구체적인 조건, P-MFC의 구조 및 발전 방식과 관련된 연구가 주를 이루었다. 2021년~2023년에는 P-MFC 발전 과정의 제약 요소와 효율성 향상을 위한 구체적인 연구가 주로 진행되었다. 본 연구를 통해 파악된 P-MFC 관련 국제적 연구 동향은 향후 국내 수변공간에 적합한 기술 개발 시 유용한 자료로 사용될 수 있을 것이다. 향후 본 연구 외에 세부 분야별 연구 동향 및 수준에 대해서도 추가적인 연구가 필요하며 국내에서 P-MFC 기술의 발전과 활성화를 위해서는 현장 적용성에 대한 연구 확대와 정책, 제도적 개선도 병행되어야 할 것이다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제33권1호
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• pp.25-31
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• 2015

본 연구는 시설원예 작물 재배 농가들을 대상으로 응답자들의 항목별 선호도를 분석하고, 농업현장에서 농민들이 체감하는 원예단지에 대한 만족도와 문제점을 파악하고 평가하고자 하였다. 분석 대상은 크게 생산관련 소모품 공동구입, 온실시설 기자재 공동구입, 공동 육묘 생산, 공동 냉난방시설 사용, 공동출하, 토양 검사 및 인증제도를 포함하는 공동 활동부분과 생산기술정보, 온실시설관리정보, 유통관련정보, 생산기술교육, 온실시설관리교육, 유통관련교육을 포함하는 정보교류 및 교육부분으로 나누었다. 공동활동 부분의 IPA분석결과 소모품 공동구입, 기자재 공동구입, 공동출하 항목이 중요도와 만족도가 모두 높아 지속적인 유지가 필요하며, 공동육묘 생산, 공동냉난방 시설 등 2개 항목은 중요도와 만족도가 모두 낮아 우선순위를 낮추어도 될 것으로 판단된다. 소모품 및 기자재 공동구입에 대한 단지별 생산자 니즈를 파악하고, 원예전문생산단지가 수출집중형인 경우에는 공동출하 체계를 적극 활용해 수출대상국별 경쟁력 있는 교섭권을 더욱 강화해 나가야 할 것이다. 한편, 육묘장과 냉난방시설의 경우, 정부지원을 받아 시설을 소유하고 있는 비율이 높기 때문에 중요도-만족도가 낮은 것으로 판단된다. 그러나 $CO_2$ 저감을 위한 환경친화적 신재생 에너지의 활용 및 지속가능한 농업의 관점에서 고찰해보면, 에너지 이용 효율성 제고 및 환경 친화적 원예단지 조성이 중요한 부분이라는 것을 인지해야 할 것이다. 또한, 토양 검증 및 인증 항목은 중요도에 비해 만족도가 높아 과잉관리가 개선될 필요성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 원예전문생산단지 평가 지표에서 가점을 주는 평가항목들이기 때문에 이미 잘 관리가 되고 있는 것으로 설명할 수 있다. 정보교류 및 교육부문의 IPA분석결과 가장 집중적으로 관리되어야 할 요인으로 생산기술 교육이었으며, 원예전문단지 교육을 실시하기 위해서는 생산기술 교육을 타 교육(온실관리 및 유통관련 교육) 보다 집중적으로 실시해야할 부분으로 평가할 수 있다. 생산기술 정보, 온실시설 관리정보, 유통관련 정보는 중요도와 만족도가 모두 높아 지속적으로 잘 유지해야 할 필요가 있는 요인들이다. 다양한 정보에 대한 응답자들의 중요도와 만족도가 높기 때문에, 농가들의 적극적인 정보 교류를 활성화 시키는 방안을 제시할 수 있을 것이다. 예를 들면, 구성원들의 정보교류 어플리케이션, SNS 활동 혹은 홈페이지 활용, 공식적인 정기모임 및 정보교류 회의를 위한 협의체를 구성 등을 들 수 있겠다. 온실관리 교육, 유통관련 교육의 2개 요인에 대해서는 우선순위를 낮추어도 좋은 것으로 판단된다. 마지막으로 생산성 향상 및 시설원예의 경쟁력 강화를 위해 정부 주도의 시설원예단지 규모는 더욱 확대될 것이므로, 본 연구의 결과가 원예전문생산단지의 운영에 효율적으로 적용되기를 기대한다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2021

미세플라스틱으로 인한 생태환경에 미치는 부정적인 영향들이 보고되면서 이의 발생현황 및 처리효율에 대한 연구가 하·폐수처리장을 중심으로 수행되어 왔다. 처리공정 내의 미세플라스틱은 대부분 슬러지에 침전되어 제거되므로 적절한 관리가 필요하나 이와 관련한 국내 연구는 제한적이다. 본 연구에서는 공공하수처리장 및 공공폐수처리장을 대상으로 슬러지의 발생 및 처리현황과 관련 법률 조사 및 정책 동향 파악을 통해 미세플라스틱의 환경노출을 최소화할 수 있는 적절한 관리방안을 검토하였다. 슬러지 처리방법의 조사·분석 결과, 공공하수처리장 슬러지는 재활용 > 소각 > 매립 등 순으로 비율이 높게 나타났으며 이중 재활용은 연료화 > 건축소재 > 퇴비화 순으로 확인되었다. 공공폐수처리장의 경우는 재활용 > 연료화 > 매립 순으로 비율이 높게 나타났으며, 재활용은 소각 후 > 퇴비화 후 > 고형화 후 > 지렁이 사육 순으로 확인되었다. 미세플라스틱의 생태계 노출을 가중 시킬 수 있는 슬러지 처리방법은 매립 및 농업분야의 이용 용도로 판단되며, 해당 방법은 국내 매립장의 수용 용량 부족 현상과 화학비료 및 가축분뇨 비료 등의 충분한 공급 현황을 고려할 때 그 필요성이 낮아 보인다. 대신 신재생에너지 정책과 연계하여 연료화, 에너지화 이용 방안을 확대하고 이외 건축자재 부원료 등의 활용을 적극적으로 모색하는 것이 지속가능한 환경보전 측면에서 보다 합리적일 것으로 예상된다. 향후 동 계획의 실효성과 관련 법 개정을 위한 주요 기초 자료를 확보하기 위해서는 국내 슬러지 수요-공급 현황과 관리 계획의 환경적 영향 및 경제적 효과 등을 심도 있게 연구하는 과정이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.333-340
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• 2010

하수나 폐수를 이용해서 조류를 배양하고 이를 통해서 획득된 조류 생체로부터 바이오디젤을 생산한다는 것은 친생태적이면서 신재생에너지 생산이라는 점에서 최근 각광받는 녹색성장기술이다. 바이오디젤 생산에 필요한 지질의 함량이 높은 조류 종에 대한 연구가 최적 인공배양액 조건에서 연구된 사례들이 있다. 하지만 실제 하수의 조건에서 고지질 함량 조류의 생체생성과 하수처리능에 대한 정보 제공이 미흡한 것이 현황이다. 본 연구에서는 바이오디젤 전구물질인 지질함량이 높다고 알려진 조류 종들을 선별해서 국내 하수조건에서 생체생성능과 하수처리능을 분석하였다. 이를 위해서 실제 하수에서 토착조류를 제거한 후 지질함량이 높다고 알려진 조류 4종(Chlorella vulgaris AG10032, Ankistrodesmus gracilis SAG278-2, Scenedesmus quadricauda, Botryococcus braunii UTEX 572)을 각각 하수에 식종한 후에 조류의 성장률과 유기물, 질소 및 인의 제거를 실험실 규모의 회분식반응조에서 분석하였다. 일정한 광반응 조건 (80 ${\mu}E$, 24시간)에서 9일간 배양하면서 시간 별로 조류의 건조 생체량과 COD, 질소 및 인을 각기 측정하였다. 그 결과 C. vulgaris, A. gracilis와 S.quadricauda는 하수의 토착조류 보다 하수에서 더 우월하게 성장하는 것을 알 수 있었다. 반면 B. braunii는 하수조건에서 성장을 할 수 없는 것으로 나타났다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 질소 (Total-N, ${NH_4}^+$-N)와 인(Total-P, ${PO_4}^{3-}$-P)의 제거능이 우수하였고, 하수처리 방류수질 기준을 만족하였다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 용존 COD의 제거 분석 결과, A. gracilis와 S. quadricauda는 효과적인 COD제거를 지속하였지만, C. vulgaris는 초기의 COD 제거가 지속되지 않는 불안정성을 보였다. 이러한 결과들을 종합적으로 고려해서 본 연구에서는 A. gracilis와 S. quadricauda를 실제 하수에 적응성과 처리능이 우수한 조류자원으로 선정하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.848-857
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• 2018

최근 국제적으로 풍력, 태양광, 파도, 연료전지 등의 친환경 신재생에너지 개발이 활발하다. 특히, 해상에서의 풍력발전단지 개발은 대형화를 통한 단가 절감, 고품질의 풍력자원 활용, 발전기로 인한 소음 피해 최소화를 위해 해안에서 멀리 떨어진 위치에 대규모 부유식으로 건설되는 추세이다. 풍력발전단지의 개발은 해사안전법에 의한 해상교통안전진단제도에 따른 평가가 필요하다. 풍력발전단지의 평가는 해당 수역의 체계적인 개발, 관리, 활용을 위해 선과 면적 개념을 모두 적용하여 수행되어야 하며, 이를 위한 평가 방법과 기준이 개발되어야 한다. 이 연구에서는 해상풍력발전단지처럼 해양 공간을 평가할 수 있는 해상교통조사방법과 평가에 대한 적절한 기준을 수립하고, 이를 시스템적으로 처리할 수 있는 방안에 대해서 연구하였다. 먼저 해상교통조사를 위해 AIS와 레이더를 이용한 이동식 해상교통데이터 수집장치를 설계하였다. 그리고 선과 면적의 개념을 모두 적용한 해상교통 항적도, 밀집도, 경로 분석을 제안하였다. 해상교통밀집도는 Grid-cell의 크기를 조절하여 단위 cell에 대한 공간적, 시간적 점유율을 구분하고 해상교통 경로 분석은 해상을 통항로 또는 작업 공간으로 사용할 때를 구분하여 선박의 이동 패턴을 평가할 수 있도록 제안하였다. 최종적으로 시스템적인 해상교통데이터의 수집과 평가가 가능한 해상교통안전평가솔루션의 개념설계를 수행하였다. 이는 자동적인 해상교통데이터의 수집 저장 분류를 통해, 데이터 누락이나 오표기와 같은 인적 오류를 최소화하고 해상 공간의 용도에 따라 선과 면적 개념을 반영하여 분석함으로써 신뢰성 있는 해상 공간의 평가가 가능하게 한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-11
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• 2017

바이오오일은 고품질 화학물질로 이용이 가능하며 차세대 탄화수소 연료와 석유정제업 공급원료로 사용할 수 있기 때문에 촉망받는 신재생에너지의 하나로 상당한 관심을 받고 있다. 또한 제올라이트는 급속열분해 과정에서 크래킹 반응을 효과적으로 촉진시켜 탈산소 반응을 증가 시키고 탄화수소가 많은 안정된 바이오오일을 만든다. 그래서 본 연구에서는 백합나무 바이오오일 품질개선을 위해 촉매열분해(Control, Blackcoal, Whitecoal, ZeoliteY 및 ZSM-5)를 적용하여 특성을 조사하였다. 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.3~1.4 mm 크기의 백합나무 시료 500 g을 $465^{\circ}C$에서 1.6초 동안 촉매열분해하여 바이오오일을 제조하였다. 촉매 조건 상태에서 바이오오일의 수율은 Control(54.0%)과 비교하여 Blackcoal(56.2%)를 제외하면, Whitecoal(53.5%), ZeoliteY (51.4%), 및 ZSM-5(52.0%)로 모두 감소했다. 수분 함량이 Control(37.4%)에서 촉매 처리후 37.4~45.2%로 증가함에 따라 발열량((High heating value)은 감소했다. 그러나 다른 다른 바이오오일 특성은 개선되었다. 촉매 적용 결과 바이오오일의 회분과 전산가(TAN)가 감소했고, 특히 수송연료로 중요한 특성인 점도는 Control cP(6,933) 에서 2,578 ~ 4,627 cP로 감소했다. 또한 ZeoliteY는 방향족탄화수소를 생산하고 점도를 개선시키는데 가장 효과적이였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.337-341
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• 2014

본 연구는 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 유리 chamber 내 냉각 및 제습 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 효과와 리튬브로마이드 수용액의 제습량을 확인하였으며, 이를 동시에 적용하여 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 실험은 279K, 286K, 293K에서 각각 19K, 13K, 10K 가량 감소되는 경향을 보였다. 냉각수 온도가 낮을수록 높은 냉각 성능을 보였으며, 여름철 상하수도 온도인 293K의 물로도 충분히 작물이 생육하기 좋은 온실 내부온도를 유지할 수 있다고 판단되었다. 또한 리튬브로마이드 수용액을 활용한 제습 실험에서는 약 80%의 외부 습도가 리튬브로마이드 수용액과 결합하여 약 50%로 감소되어 약 30%의 제습량을 보였으며, 이는 시설 내 제습 시스템의 적용에 적합한 물질로 판단된다. 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 동시에 적용한 실험에서 약 9K의 온도 강하, 15%의 제습량을 나타냈으며, 리튬브로마이드 수용액이 수증기를 흡수하는 과정에서 반응열이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 냉각 실험 결과와 대비 비교한 결과 약 299.7K의 내부 온도를 보여 일치하는 것을 확인하였다. 수분의 제습과정을 거치면서 농도가 낮아진 리튬브로마이드 수용액(희용액)은 수집탱크로 모아 재생부로 이송되어 가열, 수분을 증발시켜 농용액으로 전환된 후 열교환을 거쳐 냉각되어 다시 제습시스템으로 공급되는 시스템을 적용하면 일정량의 리튬브로마이드 수용액만으로 온실 제습을 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험을 통해 냉각 및 제습이 동시에 가능하다는 것을 확인하였으며, 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 실제 온실에 적용된다면 기존 온실에서 사용하고 있는 냉방 및 제습 방법에 비해 에너지 절감을 통한 경제적 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 향후, 제습 부분은 시뮬레이션을 통한 분석 및 실험결과와 대비 검증이 요구되고, Lab scale의 제습 시스템에서 Farm scale의 온실 규모로 확장하여, 추가 변수에 대한 제습 및 냉각 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제12권3호
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• pp.3-12
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• 1992

캐나다에서 화본과와 두과목초 및 사료작물은 가축사양에 있어서 주된 에너지 공급원이다 캐나다에 는 약 1,100만 ha의 개량초지와 조사료 생산은 가능하지만 환경조건이 다소 불량한 방대한 면적의 아직 개발되지 않은 3,000만 ha가 넘는 일반초지가 있다. 캐나다는 약 1,240만우의 육우와 약 150만두 의 젖소를 가지고 있다.캐나다 남부지역에서는 짧은 생육기간이 초지농업을 제한한다. 겨울은 길며, 대부분 지역은 저온, 결벙, 해벙 및 질병 등으로 사초의 월동은 큰 피해를 입고 있다 따라서 적응력 높은 품종의 개발은 양호한 초생유지를 위해 펼수적이며, 특히 생육기간이 짧은 불량 환경지대에서 그러하다. 건물생산은 초여름의 높은 생육에 비해 늦여름과 가을의 낮은 건물축적 양상으로 계절성을 나타낸다. 이러한 불균형적 생산형태를 극복하고 방목기간을 효과적으로 연장시키기 위해서는 혁신적인 관리 기술과 재생력이 우수한 품종개발이 필요하다. 초지의 생산성증대는 가축사육에 있어서 생산비를 절감 시키고 경쟁력을 갖추기 위한 중요한 부문을 차지한다. 유용한 기술의 적용은 초지의 생산성을 증진시키고 사내에서의 저장사료 사양의존도를 낮추며 소규모 농가들을 경제적으로 유리하게 해준다. 수확과 저장 및 사양과정에서 영양분 손실의 방지는 생산효율을 높이는데 펼수적이다. 사일리지 조제시에 도 생산비 절감과 생력관리기숭 개발은 조사료 위주 낙농엽의 생산효율을 높이고 순수익을 높이는데 큰 역할을 하고 있다. 축산업은 저지방이나 저콜레스테롤 식풍 같은 소비자의 가호성을 충족시키는 데에 지속적인 관심을 기울여야 하며, 연구와 교육 및 농민지도에 있어서 많은 어려움은 있으나 협력과 공동연구를 확대시켜 조사료 위주의 축산업을 발전시켜야 한다

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.578-587
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• 2022

우리나라는 세계 7위의 온실가스 배출국가로서 국제적으로 배출량 규제가 강화됨에 따라 국가 온실가스 감축 목표를 상향하였고 이로 인해 산업계를 포함한 사회 전반적인 탄소 감축의 노력이 절실한 상황이다. 기후변화 완화 또는 적응 계획의 중요 이행 수단으로 연안과 해양생태계를 자연기반 해법(nature-based solutions, NbS)으로 활용 가능하게 되면서 최근 블루카본(blue carbon) 생태계가 주목받고 있다. 블루카본은 대기 중 이산화탄소가 광합성작용을 통해 맹그로브, 염습지 및 해초류와 같은 연안 생태계나 해조류와 미세조류와 같은 해양생태계에 의해 바이오매스로 흡수된 뒤 퇴적되어 장기간 저장되는 탄소를 의미한다. 현재 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 현재 공식적으로 인정하고 있는 블루카본 생태계는 맹그로브, 염습지, 해초지 3가지뿐이다. 하지만, 최근 해조류, 미세조류, 산호초, 비식생 갯벌 등 다양한 새로운 블루카본 흡수원들이 가진 높은 이산화탄소 격리 및 저장 능력에 대해 새로운 연구 결과들이 지속적으로 학계에 보고되고 있어, 이들 신규 블루카본 후보군들의 온실가스 흡수량 산정에 관련된 과학적 입증을 통해 IPCC 국제 인증의 가능성이 점차 높아지고 있다. 본 총설에서 동해안이 보유하고 있는 블루카본 흡수원인 해조류, 해초지 및 비식생 갯벌의 현황과 잠재적 가치에 대해 논하고자 한다. 본 논문을 통해 동해는 해조류 자원을 NbS로 활용하는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 또한, 동해안이 보유한 신규 블루카본 흡수원이 이른 시일 내에 IPCC 국제 인증을 받을 수 있도록 연구개발의 방향성과 활용방안을 제안하고자 한다.