![[기후 신호등]낙동강부터 워싱턴까지…전 세계 식수원 삼키는 ‘녹조 대재앙’](http://www.ekn.kr/mnt/thum/202606/news-p.v1.20260618.47374549c650423b89a3c46d47f25b63_T1.jpg)
올여름 낙동강에 또다시 녹조 비상이 걸렸다. 본격적인 폭염이 시작되기도 전부터 상수원 구간 곳곳에서 유해 남세균(cyanobacteria, 남조류)이 급증하고 조류경보가 발령됐다. 경남도는 지난달 기온 상승과 강수량 감소, 수온 증가 등의 영향으로 올해 여름 낙동강 녹조 발생 가능성이 클 것으로 전망했다. 이후 우려는 현실이 됐다. 낙동강유역환경청은 지난 8일 낙동강 칠서지점과 물금·매리 지점에 올해 첫 조류경보 '관심' 단계를 발령했다. 칠서지점의 유해 남조류 세포 수는 1주일 사이 mL당 4877개에서 7280개로 증가했고, 물금·매리 지점은 같은 기간 2418개에서 8458개로 3.5배 급증했다. 낙동강 하류는 부산 시민 수백만 명의 식수원이 위치한 지역이다. 부산시는 물금·매리 취수장에 조류 차단막과 살수시설을 가동하고 정수처리 공정을 강화하고 있지만, 기온 상승이 지속될 경우 녹조 확산 가능성은 여전히 높은 상황이다. 대구환경청도 해평지점과 강정고령지점 등에 조류경보를 발령하며 비상 대응에 나섰다. 환경당국은 위성 기반 감시체계를 확대하고 AI를 활용한 유해 남조류 자동 분석 기술까지 현장에 도입하고 있다. 이처럼 매년 여름이면 낙동강과 금강, 영산강 곳곳이 짙은 녹색으로 물든다. 강 표면이 녹색 페인트를 풀어놓은 듯 변하는 이른바 '녹조 라떼' 현상이다. 한때 단순한 수질 오염이나 미관 문제 정도로 여겨졌던 녹조가 이제는 인체 건강과 식수 안전, 국가 경제까지 위협하는 복합 재난으로 떠오르고 있다. 최근 발표된 국제 학술 논문들은 기후변화와 하천 구조 변화가 맞물리면서 남세균 녹조가 더욱 심각해지고 있다고 경고한다. 특히 한국의 4대강 사업 이후 설치된 보(洑)가 녹조 발생에 유리한 환경을 조성했다는 연구 결과들이 잇따라 나오고 있다. ◇녹조는 왜 늘어나는가 남세균 녹조는 크게 세 가지 조건이 갖춰질 때 폭발적으로 증가한다. 첫째는 질소와 인 같은 영양염류의 과다 유입이다. 농경지 비료, 축산분뇨, 생활하수 등에서 유입된 질소와 인은 남세균의 먹이가 된다. 이러한 영양염류가 많은 수역을 부영양화 수역이라고 한다. 둘째는 기후변화에 따른 수온 상승이다. 연세대학교 토목환경공학과 박준홍 교수 연구팀이 최근 국제학술지 '환경 공학 연구 (Environmental Engineering Research)'에 발표한 연구에 따르면 수온 상승은 남세균의 성장 속도를 높이고 수층 성층화를 강화한다. 성층화가 심해지면 남세균은 수면 근처에 떠서 햇빛을 독점할 수 있게 된다. 셋째는 긴 체류시간이다. 물이 오래 머무를수록 남세균은 충분한 번식 시간을 확보한다. 가뭄으로 유량이 감소하거나 보와 댐으로 물 흐름이 느려질 경우 녹조 발생 위험이 크게 높아진다. 중국 윈난대학교 등 국제연구팀은 지난 4월 '생태학과 진화의 최신 동향 (Trends in Ecology & Evolution)'에 발표한 논문에서 기후변화와 부영양화, 수문학적 변화가 결합할 경우 남세균 녹조가 더욱 심각해질 것이라고 경고했다. 연구에는 한국생명공학연구원(KRIBB) 연구진 등 12개국 23명의 전문가가 참여했다. 연구진은 녹조의 주요 원인으로 영양염류 축적과 수온 상승, 체류시간 증가를 지목했다. ◇4대강 사업 이후 강은 '흐르는 강'에서 '호수'가 됐다 한국의 녹조 문제를 이해하려면 4대강 사업을 빼놓을 수 없다. 2009~2012년 추진된 4대강 사업으로 낙동강에만 8개의 대형 보가 설치됐고, 전국적으로는 16개의 보가 건설됐다. 한국해양대학교 유근제 교수 등이 참여한 연구팀은 지난 2월 수생생물학 분야 국제 학술지 '하이드로바이올로지아(Hydrobiologia)'에 발표한 논문에서 보 건설이 하천의 자연적인 흐름을 차단하고 체류시간을 증가시켜 강을 사실상 호수와 유사한 환경으로 변화시켰다고 분석했다. 연구진은 보와 댐 같은 수리시설이 “흐르는 하천 구간을 준정체성 저수지(quasi-lentic reservoirs)로 전환시키고, 영양염류 축적과 만성적인 부영양화, 유해 조류 번성을 촉진한다"고 설명했다. 논문은 또 “4대강 사업 이후 낙동강 수질과 생태계 건강이 광범위하게 악화됐으며, 하류 도시의 식수원 관리에 심각한 위기를 초래했다"고 지적했다. 생태학적으로 체류시간이 길어지면 하천은 점차 호수의 특성을 띠게 된다. 특히 낙동강은 대규모 준설로 수심이 깊어지고, 보 건설로 유속이 느려졌다. 이미 질소와 인 농도가 높은 부영양화 상태에서 체류시간까지 늘어나자 남세균이 번성하기에 최적의 조건이 형성됐다. 전문가들은 “영양염류가 녹조의 연료라면, 체류시간은 남세균에게 성장할 시간을 제공하는 요소"라고 설명한다. ◇ “녹조가 생태계 먹이사슬까지 바꾼다" 최근 미국 연구진은 녹조가 생태계 전체의 에너지 흐름을 바꿀 수 있다는 사실을 확인했다. 미국 워싱턴주립대학 연구진이 최근 국제학술지 '육수학 및 해양학(Limnology and Oceanography)' 에 이같은 연구 결과를 발표했다. 연구를 주도한 스테파니 햄프턴 교수 연구팀은 워싱턴주 담수호를 대상으로 안정동위원소 분석과 생태계 에너지 흐름 추적 기법을 활용해 녹조가 생태계 먹이망에 미치는 영향을 조사했다. 연구 결과, 녹조가 심해질수록 동물플랑크톤과 어류가 기존의 다양한 먹이원을 이용하지 못하고 남세균 중심의 단순한 먹이망에 의존하는 현상이 나타났다. 이는 생물다양성 감소와 생태계 회복력 약화로 이어질 수 있음을 의미한다. 연구진은 특히 기후변화로 수온 상승과 가뭄이 빈번해질수록 녹조 발생 빈도가 증가하면서 이러한 변화가 더욱 심화될 수 있다고 경고했다. ◇녹조는 사람의 건강도 위협한다 남세균 녹조의 위험성은 단순히 강물이 녹색으로 변하는 데 있지 않다. 전문가들은 남세균이 생산하는 독소가 인간 건강에 심각한 위협이 될 수 있다고 경고한다. 대표적인 독소는 마이크로시스틴(Microcystin)이다. 이 물질은 강력한 간독성 물질로 알려져 있으며, 장기간 노출될 경우 간 손상과 간암 위험 증가와 관련이 있다는 연구 결과가 축적되고 있다. 미국 오하이오주립대 김자윤 박사와 연세대 박준홍 교수 등 연구팀은 지난 3월 국제 저널 '물 환경 연구 (Water Environment Research)'에 발표한 논문에서 “남세균이 생성하는 마이크로시스틴과 지오스민(Geosmin), 2-MIB 같은 물질이 식수 안전을 위협한다"고 지적했다. 최근에는 독소 에어로졸 문제도 주목받고 있다. 녹조가 심한 강이나 호수에서는 바람과 파도, 선박 운항 등에 의해 독소가 포함된 미세 물방울이 공기 중으로 퍼질 수 있다. 사람은 이를 호흡기를 통해 흡입할 수 있다. 수변 지역 주민이나 낚시객, 수상레저 이용자들이 직접적인 노출 대상이 될 수 있다는 우려가 제기되고 있다. 남세균 녹조는 독소 생산에 그치지 않는다. 전문가들은 녹조 수역이 병원균의 서식처 역할을 할 수 있으며, 특히 콜레라균(Vibrio cholerae) 같은 병원성 세균의 생존과 확산을 도울 수 있다고 지적했다. 또한 녹조 수역이 항생제 내성 유전자(AMR genes)의 저장소 역할을 하면서 내성균 확산을 촉진할 가능성도 제기했다. 이는 녹조가 단순한 환경 문제가 아니라 미래 공중보건 위기로 이어질 수 있음을 의미한다. 부산환경운동연합은 최근 낙동강 하류에서 채취한 시료에 대해 독성 여부 분석을 의뢰하며 지속적인 모니터링 필요성을 제기했다. ◇기후변화가 녹조를 키운다 전 세계적으로 녹조 발생이 증가하는 가장 큰 원인으로는 기후변화가 꼽힌다. 남세균은 일반 조류보다 높은 수온에서 경쟁력이 높다. 폭염으로 수온이 상승하면 남조류 증식 속도가 빨라지고, 가뭄으로 하천 유량이 줄어들면 물이 정체되면서 녹조 발생 조건이 더욱 좋아진다. 수온 상승은 수층의 성층화(stratification)를 강화한다. 남세균은 세포 내 기포를 이용해 수면 가까이 떠오를 수 있기 때문에 성층화가 강할수록 햇빛을 독점하며 경쟁 우위를 확보한다. 실제로 낙동강유역환경청은 올해 유해 남세균 급증 원인으로 높은 수온과 강한 일사량을 지목했다. 기상청 역시 올여름 기온이 평년보다 높을 가능성이 크다고 전망하고 있다. 여기에 농경지 비료, 축산분뇨, 생활하수 등을 통해 유입되는 질소와 인이 남세균 성장에 필요한 영양염류를 공급하면서 녹조 현상은 더욱 심각해진다. 경남도와 환경당국이 총인(T-P) 유입 차단과 축산·폐수시설 점검을 강화하는 것도 이런 이유 때문이다. 연세대 박준홍 교수팀 논문에 따르면, 기후변화가 지속될 경우 낙동강의 남세균 밀도가 현재보다 3~5배 증가할 수 있다고 예측했다. 연구진은 SSP5-8.5 시나리오(최악의 시나리오)에서 평균 기온이 약 6.7℃ 상승할 경우 남세균 밀도가 현재 1mL당 1만6000개 수준에서 6만3000개 수준까지 증가할 수 있다고 분석했다. 이 경우 독소 제거를 위해 투입되는 분말활성탄(PAC) 사용량도 급증한다. 연구진은 정수 비용이 현재보다 최대 3배 가까이 증가해 가구당 월 부담이 최대 22달러 (3만3000원) 수준까지 상승할 수 있다고 전망했다. 즉, 녹조는 환경 문제일 뿐 아니라 국민이 부담해야 할 경제적 비용 문제이기도 하다. ◇해법은 결국 '흐르게 하는 것' 녹조는 단순히 조류 몇 종이 늘어나는 현상이 아니다. 녹조는 기후변화와 인간의 수자원 이용 방식이 결합해 만들어낸 생태계의 경고 신호다. 전문가들은 녹조를 단순한 수질 문제로 접근해서는 안 된다고 지적한다. 녹조는 상수원 안전을 위협할 뿐 아니라 어류 폐사, 수생태계 교란, 관광산업 위축, 정수처리 비용 증가 등 광범위한 사회경제적 피해를 유발한다. 특히 기후변화가 심화될수록 녹조는 더 일찍 발생하고 더 오래 지속될 가능성이 높다. 기후변화는 수온을 높이고, 보는 물의 흐름을 늦추며, 부영양화는 남세균에게 먹이를 공급한다. 세 요인이 결합하면 강은 거대한 남세균 배양조로 변한다. 결국 녹조 문제 해결은 정수처리 강화만으로는 한계가 있다. 영양염류 유입 저감, 하천 유량 확보, 기후변화 대응, 상류 오염원 관리 등 유역 전체를 대상으로 한 통합적 관리가 필요하다는 지적이 나온다. 특히, 전문가들은 하천의 흐름을 회복하는 것이 중요하다고 강조한다. '하이드로바이올로지아'에 발표한 연구는 과거 2017년 낙동강 일부 보 수문 개방했을 당시 미생물 군집이 빠르게 변화했으며, 흐르는 강의 특성을 회복하는 방향으로 재편됐다고 보고했다. 연구진은 보 개방이 오염 축적과 녹조 문제를 완화하는 정책 수단이 될 수 있다고 평가했다. 결국 앞으로의 녹조 관리는 수질 관리와 기후 적응, 공중보건 정책을 통합하는 방향으로 나아갈 수밖에 없다. 이런 틀 속에서 △인공지능(AI)을 활용한 녹조 예측 시스템 △오존 처리와 입상활성탄(GAC) 같은 고도정수처리 기술 확대 △동물플랑크톤인 물벼룩(Daphnia) 등을 통해 남세균을 제어하는 먹이사슬-생물조작(Biomanipulation) 등의 기술도 적극 활용할 필요가 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr
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