이달의 과학기술인상에 김승규 인천대 교수…북극에 쌓이는 해양미세플라스틱 규명

김승규 인천대 해양학과 교수가 이달의 과학기술인상 6월 수상자로 선정됐다./과학기술정보통신부

김승규 인천대학교 해양학과 교수가 이달의 과학기술인상 6월 수상자로 선정됐다. 이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매달 1명씩 선정해 과학기술정보통신부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 상이다.

김 교수는 해양미세플라스틱 교란효과 예측과 문제해결을 위해 육상-연안-대양-극지방을 아우르는 지구적 규모의 플라스틱 순환·이동·축적 메카니즘을 규명하고, 북극해양이 미세플라스틱의 중요한 축적지라는 것을 밝혀냈다. 해양미세플라스틱은 온실기체 배출, 물질순환 교란, 해양의 용존산소 등 여러 문제를 일으키는 원인이다.

전 지구적 규모의 시스템 교란 문제를 해결하려면 어떤 플라스틱 물질들이, 어떤 형태와 어떤 크기로, 얼마나 배출되어, 지구의 어디에, 얼마나 축적되어 있는지를 속속들이 알아야 한다. 하지만 많은 연구자의 노력에도 해양미세플라스틱의 양을 정확하게 추산하는 건 한계가 있었다.

김 교수는 해양을 수평적으로 연안, 대양, 극지방으로 나누고 수직적으로 표층, 중층, 심해, 해저면으로 나누어 해양의 어디에 미세플라스틱이 주로 축적되는 지 찾는 방법을 도입했다. 국내 유일 쇄빙연구선인 아라온호를 이용한 서북극해 탐사와 세계적 차원의 해양 플라스틱 물질수지 계산을 통해 과거 현존량 추산에서 누락되었던 해양 미세플라스틱 상당량이 북극해에 축적돼 있다는 사실을 발견했다.

또 여름철 녹지 않고 남아있는 서북극해 바다얼음이 물리적 장벽으로 작용하여 미세플라스틱이 바다얼음 후퇴선 근처에 축적돼 있고, 식물 플랑크톤과 응집체를 구성해 해저로 침강해 퇴적했다는 사실도 밝혀냈다.

미세플라스틱의 북극해 이동·축적 매커니즘과 현존량 추정 결과를 보여주는 그래픽./과학기술정보통신부

해양퇴적물층에 쌓인 미세플라스틱은 매년 3% 속도로 증가해 서북극해로의 미세플라스틱 유입이 전 세계 플라스틱 생산량과 비례해서 늘어난다는 사실도 밝혀냈다. 이런 연구 성과는 작년 7월 국제학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표됐다.

김 교수는 “지금 당장 플라스틱 해양 배출을 극적으로 줄여도 북극해까지 이동시간을 고려하면 미세플라스틱 오염도는 향후 수십 년에 걸쳐 증가할 것으로 예측되는 만큼 법적 구속력 있는 ‘UN 플라스틱 국제협약’ 체결 등 플라스틱 사용·배출 저감 노력이 시급하다”고 촉구했다.

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