한국해양수산개발원(KMI)에서 연안·해양 지역발전을 위한 창의적이고 실용적인 연구를 지원하기 위하여 진행하는 “우리바다 현장 연구 지원 사업”에 팀부스터가 선정되었습니다. 팀부스터에서 고안한 UDS 방법 및 그외 방법을 이용하여 6개월간 “인공어초 단지 주변 해양쓰레기 피해 시민모니터링과 수중 레저활동 접목 방안 연구”를 진행하였으며, 2022년 10월 20일에 부산 영도 한국해양수산개발원에서 최종 발표를 마쳤습니다. 발표자료와 연구논문을 공유합니다.
요약 2019년 해양수산부가 발표한 ‘해양레저관광 활성화 대책’ 중 하나로, 인공어초 등 아름다운 해저 지역을 다이빙 포인트로 지정하여 활용하고 있습니다. 그러나 유실된 어업장비 등 해양 쓰레기로 인해 어초의 원래 기능이 가끔 상실되며, 유실된 장비는 유령 어업의 악순환이 계속됩니다. 현재 해양 쓰레기 수거 프로젝트는 대부분 지방 정부에서 이뤄지고 있지만, 인공어초 관리에 대한 통합 데이터가 부족합니다. 또한, 해양 쓰레기의 종류와 원인과 같은 과학적 데이터도 부족합니다. 바다의 공간적 및 시간적 특성으로 인해 소수의 인원으로 모든 지역을 조사하는 것은 사실상 불가능합니다.
다이빙과 같은 해양 레저 스포츠 인기 증가와 함께 환경 보호에 대한 인식이 높아지고 있으며, 사람들은 직접 해양 환경 보호 활동에 참여하려는 경향이 있습니다. 그러나 국내 해양 레저 스포츠 참여자 대다수는 일회성 경험을 선호하며 외국 다이빙 투어를 선택하는 경우가 많습니다. 해저 쓰레기 조사(Underwater Debris Survey, UDS)는 해저 바닥에 침전되거나 가라앉은 쓰레기의 밀도를 조사하는 방법으로, 다이빙을 하는 사람들이 인공어초 주변 및 다양한 해양 생태계의 오염 수준을 평가하는 시민 과학자 역할을 수행할 수 있도록 합니다. 이 방식은 전문 연구자와 시민 과학자인 다이버들 간의 협업을 통해 인공어초의 효과적인 관리와 효과를 향상시키는 효율적이고 경제적인 전략으로 기능할 것으로 예상됩니다.
바다가 해양플라스틱 쓰레기로 몸살을 앓고 있습니다. 전라남도와 경상남도 해안쓰레기 연구에 따르면 도서 지역의 해안쓰레기 현존량이 육지부 해안보다 3~4배나 많습니다. 관광객들의 도서 방문 증가에 따른 오염도 심각하다는 언론 보도가 늘어나고 있는 상황입니다.
해양수산부와 공공기관 주도의 해양쓰레기 관리에 많은 예산과 인력이 투입되고는 있지만 우리나라의 해양 영역이 넓고 복잡해서 관리가 되지 않는 지역들이 발생하고 있습니다. 해양쓰레기 수거처리에 전체 해양쓰레기 관리 예산의 60%가 지속적으로 투입되고 있으나 실제적인 수거 효과를 확인할 수 있는 검증자료도 미흡한 상태입니다. 또한 중국에서 유입되는 다시마 양식용 검정부자가 우리나라 해안에 표착되는 양도 늘어날 전망입니다.
국립해양조사원에서는 인공위성 천리안에서 촬영하는 사진을 활용하여 해양쓰레기를 모니터링하는 체계를 운영하려고 하고 있습니다. 하지만 인공위성 사진의 해상도가 해양쓰레기를 모두 식별할 수 없고 우리나라 도서와 연안, 수중까지 상세하게 촬영할 수도 없습니다. 결국 해양쓰레기 문제를 해결하기 위해서는 공공기관과 시민사회가 상호 보완하여 세밀하고 상세한 정보를 꾸준하게 수집하여야 합니다. 다행스러운 점은 우리나라의 건전하고 자발적인 민간 활동가들이 적극적으로 해안쓰레기 모니터링, 수중정화활동과 수중오염환경 촬영, 드론을 활용한 해안환경 촬영활동 등을 수행하고 있다는 것입니다.
해양쓰레기를 줄이는 것은 인류가 지구환경을 보전하기 위해 할 수 있는 매우 시급한 일이고, 많은 사람들의 참여가 중요한 일입니다. 시민사회의 활동들이 일관된 목표와 방향을 가지고 여러 곳에서 동시에, 그리고 꾸준히 진행될 수 있어야 할 것입니다. 보다 과학적이고 체계적으로 해양쓰레기 정보를 수집하고, 전문가들이 분석하여 그 결과를 해양쓰레기 관리 정책을 수립하고 실천행동 방안을 제시하는 데 활용할 수 있다면, 국가 해양쓰레기 정책과 시민들의 의식과 행동변화에 큰 영향을 미칠 것입니다. 지구와 인류, 그리고 수많은 생명체의 생존이 걸려 있는 바다를 위해 먼저 우리나라에서부터 선한 의지와 활동 역량을 가진“바다 기사단(OCEAN KNIGHT)”을 출범하게 되었습니다.
해양쓰레기를 감시하고 줄이는 일에 함께 해 주세요. 지구가 플라스틱 위기로부터 벗어날 수 있도록 동참해 주세요. 선한 활동이 파도가 되어 아시아 태평양으로 퍼져 나갈 수 있도록 보람있고 명예로운 이 시작을 같이 해 주세요. 해양쓰레기 문제가 우리나라만의 문제가 아니듯, “바다 기사단”도 우리나라에서 시작하여 전 세계 시민사회로 확산되어 갈 것입니다. 시민의 힘이 지금의 문명과 번영을 이루었다면, 그 문명과 번영의 폐해가 바로 해양쓰레기임을 자각하여 시민 스스로가 적극 나서서 문제를 해결해야 할 때입니다.
“바다 기사단”은 공중-수중-해안의 3차원 공간에서 최신 과학기술을 활용하여 해양쓰레기를 감시하고 관리할 새로운 시민과학프로그램입니다. 해안에 떠밀려온 쓰레기, 바다 표면이나 수중에 떠 다니는 쓰레기, 해저에 가라앉아 있는 쓰레기 등의 영상과 사진촬영자료, 현장 진단자료를 시민들이 직접 수집하며, 해양쓰레기 빅데이터를 구축합니다. 모아진 자료를 통해 해양쓰레기의 양과 종류, 시·공간적 분포, 피해 등을 파악하고, 해양쓰레기를 효과적으로 예방하고 관리할 정책과 실천방안을 개발하는 기초자료로 활용할 예정입니다. 그리고 시민사회 전반에 해양쓰레기의 심각성을 알리고 근본적으로 줄여나갈 실천 방법을 확산시켜 나갈 것입니다.
바다 기사단의 설립 취지와 활동 목적, 방법을 구체화하기 위해 3개의 기사단 신조와 임무, 상징을 제정하였습니다. 기사단의 신조는 기사단 활동에 보람과 자긍심을 가질 수 있도록 하는 결의이자 다짐이며 기사 자신과의 약속이자 기사임을 증명하는 징표입니다.
첫째, 명예입니다. 바다 기사단은 해양 쓰레기 감시과 줄이기에 사명을 다하여 우리 시대 시민사회의 “명예”로운 자신이 되도록 노력하겠습니다.
둘째, 생명존중입니다. 바다 기사단은 해양 쓰레기로 고통받는 해양 생물을 구하고 보존하는 데 신명을 다하는 “생명존중”의 정신으로 무장하겠습니다.
셋째, 성심입니다. 바다 기사단은 해양쓰레기로 오염된 곳을 직접 찾아 그 분포와 원인을 찾아내고 철저하게 해양쓰레기를 줄이는 데 “성심”을 다하겠습니다.
기사단 엠블렘은 해양쓰레기를 줄이고 감시하는 데에는 나라, 민족, 인종, 성별, 나이, 빈부, 신분, 학력 등에 관계없이 시민 사회의 누구나가 참여할 수 있다는 의미를 담았습니다.
팀부스터에서 계획 중인 오픈 해양탐사프로젝트에 앞서 스킬체크도 하고 멤버들의 팀웍도 다질 겸, 2021년 2월20일~21일 양일간 고성에서 사전워크샵이 있었습니다.
하루는 카페인과 함께 시작! 바다를 보고 있으니 얼른 들어가고 싶네요~
첫날 오전은 다함께 측량과 정보수집방법을 위한 브리핑을 해보았습니다. 우리가 들어갈 곳은 문암 앞바다의 수심 30미터정도에 위치한 인공어초. (포인트까지 LF문암다이브리조트 사장님의 숙련된 보트드라이빙이 있었습니다)
GUE다큐멘테이션을 베이스로 한 케이브서베이에 익숙한 멤버들이 있어 생생한 경험담도 들으면서 측량 스킬에 관한 여러 이야기를 나눌 수 있었습니다.
날씨가 좋네요. 봄이 오나 봅니다
총 세번의 다이빙을 계획하였고, 첫번째 다이빙은 어초의 규모와 분포, 스테이션지정을 위한 탐색이 목적이었습니다. 필요한 정보들을 파악한 후 사진과 영상을 수집하고 첫번째 다이빙은 마무리. 이번 탐사의 최대 난관은 바로 수온…서늘한 그 수온 3도. 두꺼운 내피와 히팅을 동원했지만 손발이 시려워 혼났네요
하지만 낮은 수온에 활짝 핀 섬유세닐말미잘은 역시 예쁘네요
첫날 다이빙을 마무리하고 저녁에는 다음날 어떤 식으로 조사할 것인지 의논을 해보았는데요. 생각보다 훨씬 뜨거운 열기로 여러 의견을 나누어다보니 어느덧 늦은 밤이 되었습니다. 새벽 3시에 출발했던 멤버도 있는데 재밌어서 버텼다고 하네요 ㅎㅎ(정말?)
측정 후 릴 수거 및 정리까지 깔끔하게 완료. 함께 다이빙하며 갈고 닦아온 스킬과 팀웍이 있어 한정된 정보와 다이빙 타임이었지만 생각보다 좋은 결과를 낼 수 있었던 것 같습니다.
직접 웻노트에 측량해온 기록을 옮기는 과정프로그램을 이용한 맵핑
첫번째 다이빙 때 대략 그려왔던 지도와 직접 측량한 기록들을 취합하여 어초의 대략적인 지도가 나왔습니다. 시간이 부족하여 자료가 부족한 부분은 기억으로 조금 보완해보았지만 첫번째 서베이에 이정도 결과가 도출된 것에 다들 뿌듯해하였습니다.
마우으리
워크샵은 생각보다 빡빡한 일정으로 진행되었지만 직접 손으로 조사한 결과가 나오는 것을 보니 더 보람을 느낄 수 있었던 것 같습니다.
다이버라면 누구나 수중환경과 생태를 지속적으로 보존해야 한다는 것에 동의할 것 같습니다. 팀부스터 멤버들은 직접 수중데이터를 얻고 취합하여, 과학적인 근거를 가진 데이터베이스로 만들어 보는 것이 그 첫번째라고 생각하고 있습니다. 이러한 과정의 시작으로 수중 측량과 기록을 위한 워크샵을 열어보았습니다. 다음 조사에서 더 효율적으로 좋은 결과를 뽑는데 이 워크샵이 큰 경험이 된 것 같습니다.
이 논문은 Diving And Hyperbaric Medicine 에 기고된 논문으로 사용시간이 남은 소다라임의 보관 방법에 따라 이산화탄소(CO2) 흡수 능력에 영향을 주는지를 실험하고 결과를 서술하고 있다.
테스트 방법 에볼루션+(Evolution Plus) 재호흡기를 벤치톱회로(그림1)를 이용해서 기계적으로 호흡하는 상황을 만들어낸다. 분당호흡량(RMV)는 45L/min, 날숨의 이산화탄소 2L/min 생성되는것으로 실험 기준으로 하였다. 2.64kg의 소프노라임(sofnolime) 797을 사용하여 벤치톱회로를 이용하여 캐니스터를 90분 동안 동작 시킨 후, 3가지의 조건으로 보관하였다.
오픈상태(unsealed) 28일 – 4개 캐니스터 밀봉상태(sealed)로 28일 – 5개 캐니스터 – 진공청소기로 흡입 가능한 지퍼락 오픈상태(unsealed) 하루밤동안 – 5개 캐니스터
이후 벤치톰회로를 동작하여 희석되지 않은 CO2가 1kPa 전까지의 지속시간을 비교 테스트 하였다. * 테스트 중 매 30분 마다 환기를 시키고 센서들 교정하고, 호스들의 습기를 제거.
Dulient(희석가스) 공기 Controller Set point 0.7 ata 실험실 온도 19.7℃ (+- 3.1℃) 실험실 습도 53% (+- 9%)
[그림 1] 테스트 회로 및 모니터링 장비의 개략적 레이아웃 Mechanical ventilator: 인공호흡장치, RR(Respiratory Rate):30L/min, Tidal volume: 1.5L Heater Humidifier: 사람의 호흡기체와 유사한 온도 유지 장치 Mixing chamber: Mechanical ventilator와 공기와 CO2를 혼합. 4L 볼륨 유지 장치
테스트 결과 캐니스터를 28일 보관 후 CO2 1kPa 도달까지는 오픈상태 평균 188분, 밀봉상태일 경우 평균 241분이 도출되었다. 하루동안 미개봉상태로 놓여진 캐니스터의 경우 239분이 측정되었다.
오픈상태와 밀봉상태의 보관은 약 50분 정도 상당한 차이가 나고, 이는 100L 정도의 이산화탄소 희석량이 된다. *100L 차이가 나는것은 이론적으로 쉽지 않다고합니다. 자세한 내용은 원문 참조. *캐니스터의 희석량은 시간외에 다른 요소들에 많은 영향을 받음.
[그림 2] A는 오픈 상태와 밀봉상태의 캐니스터 측정 그래프, B는 오픈상태 하루밤동안의 캐니스터 그래프에서 아래로 주기적으로 도출된것은 매 30분마다 환기절차때문이다.
하루동안 오픈상태의 캐니스터와 밀봉되어 28일동안 보관된 캐니스터와는 큰 차이가 없었다. 캐니서터를 오픈상태로 24시간이하 보관하는 경우 스크러버 기능에 심각한 저하를 초래 하지않는 것으로 보인다.
[표 1] 각 조건의 캐니스터들의 PCO2가 1kPa 도달 시간
결론 재호흡기 다이버들은 하루이상 스크러버 캐니서터를 보관할때에는 진공 밀봉 상태를 고려해야 한다. 사용시간이 남은 스크러버 캐니스터를 다음날 다시 사용할 경우 보관 방법이 스크러버 기능에 영향을 주지 않는 것으로 보인다.
![[KMI] 우리바다 현장연구 지원사업 선정 및 최종발표](https://www.teambooster.org/wp-content/uploads/2023/08/KMI발표_현장-1080x675.jpg)
