강동환 부경대학교 지구과학연구소 교수 - 자연환경에 대한 바른 이해는 지구온난화 문제 해결의 첨병
강동환 부경대학교 지구과학연구소 교수 - 자연환경에 대한 바른 이해는 지구온난화 문제 해결의 첨병
  • 최선영
  • 승인 2018.02.14 13:47
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세계기상기구(WMO)는 2016년 전 지구 이산화탄소 연평균 농도가 403.3ppm을 기록했다고 밝혔다. 이는 전년대비 3.3ppm 증가한 것으로, 최근 10년 연평균 증가량인 2.2ppm보다 50% 큰 수치다. 지구온난화의 주범인 이산화탄소 농도 상승은 기후 변화에 대한 해법의 필요성에 힘을 더하고 있다. 이러한 가운데 기후변화로 인한 지구온난화 문제를 해결하기 위해서는 대기 중 이산화탄소를 흡수하는 자연 환경에 대한 연구가 선행되어야 한다고 말하는 부경대학교 지구과학연구소 강동환 교수를 만나 이야기를 들어보았다.

부경대학교 강동환 교수

지구온난화 주범 이산화탄소 흡수하는 ‘갯벌’

부경대학교 지구과학연구소 강동환 교수의 ‘연안습지에서 갯벌과 대기의 이산화탄소 교환기작 연구’는 지난 2006년 시작되었다. 부경대학교 환경대기과학과와 환경공학과에 재직 중인 두 교수와의 공동 연구 중 해외 세미나를 통해 연안습지가 이산화탄소의 흡수원이 됨을 확인한 것이다. 이어진 연구를 통해 강 교수는 갯벌 표면에서 발생하는 광합성에 의해 대기 중 이산화탄소가 갯벌 퇴적물에 축적되고 있음을 밝히는 데 성공했다. 그는 순천만과 고흥만의 이산화탄소 플럭스(flux) 관측 진행한 결과 여름에는 갯벌에서 대기로 이산화탄소가 방출되고, 겨울에는 대기에서 갯벌로 흡수된다는 결론에 도달했다고 설명했다.

“서해안에 위치한 함평만의 식생과 비식생 갯벌을 계절별로 관측했습니다. 함평만에서도 순천만과 유사한 양상을 띠며, 비식생 갯벌보다 식생이 서식하는 갯벌에서 이산화탄소 방출량 및 흡수량이 높게 나타남을 확인했죠.”

이어서 강 교수는 새벽과 오전, 오후, 저녁 등 일일 4회의 이산화탄소 플럭스 관측으로 광합성이 발생하지 않는 야간에 갯벌 상부 대기의 이산화탄소 농도가 높음을 밝혔다. 야간에는 호흡 활동만 발생하는데다 새벽에 기온이 가장 낮아 대기안정도가 높아진다. 이때 갯벌에서 방출되는 이산화탄소가 지표면 근처에 축적되므로 이산화탄소 농도가 가장 높아지는 것이다.

현재까지 진행된 연구들을 통해 강 교수는 연안습지에서 미기상 인자(순복사, 잠열플럭스, 현열플럭스, 토양열플럭스, 기온, 풍향·풍속, 상대습도)와 이산화탄소 플럭스의 일·계절 변동을 정량적으로 관측하고 그 특성을 분석했다. 그는 유기탄소량과 입도, 산화환원전위, 함수위 등 갯벌 퇴적물의 성분을 실내 분석함으로써 고흥만, 순천만, 함평만 등 연안습지 퇴적물의 이화학적 특성을 파악할 수 있었다고 전했다. 해당 연구에서 수행된 기법들은 현재 해양수산부 산하 해양환경공단에서 진행 중인 우리나라 해안 지역의 블루카본(Blue carbon)의 조사·분석에 활용되고 있다. 향후 국가적 차원에서 연안습지의 이산화탄소 흡수량과 저장량을 산정함에 있어도 그 지침이 될 수 있다.

“연안습지에서 갯벌과 대기의 이산화탄소 교환기작을 규명하는 것은 3면이 바다로 둘러싸인 한국에서 중요한 의미를 갖습니다. 대기 중 이산화탄소 흡수원인 해안과 연안 지역의 이산화탄소 흡수량 산정이 가능해졌습니다.”

강 교수는 앞으로 연안습지 내 블루카본 저장량을 산정하는 연구를 수행할 계획이다. 이와 함께 연안습지의 퇴적물에 기록된 퇴적환경을 해석하며 과거 연안습지에 저장된 탄소의 양을 산출하고, 기후변화에 따른 이산화탄소 저장량 변화를 예측할 것이라 내다봤다. 이러한 연구는 이산화탄소 배출에 대한 국가적 지출을 줄이는 데도 크게 이바지할 것으로 기대를 모은다.

 

습지 특성 체계화·정량화한 연구 집대성

자연적인 온실효과에 가장 높은 기여도를 보이는 온실기체는 수증기(H2O)이다. 강동환 교수는 2016년부터 3년 간 이에 대한 연구를 수행하고 있다. 1년 이상의 연속 관측을 토대로 연안습지에서 수증기 플럭스의 발생과 변동 과정에 미치는 미기상 인자의 영향성을 일일별, 계절별로 규명하는 것이다. 나아가 연안습지에서 밀물과 썰물 시 지표 상태의 환경 변화에 따른 수증기 플럭스의 변동기작을 밝히는 것이 이번 연구의 목표다.

이밖에도 강 교수는 한국습지학회, 한국환경과학회, 대한지질학회 등의 회원으로 활동하는 한편 해양수산과학진흥원 해양 관측·예보 분야 전문평가단, 한국환경산업기술원 기후변화와 지하수 관련 R&D 심의위원 등 관련 분야 전문가로서 다양한 국가연구사업을 기획·평가하는데 참여하고 있다. 지구과학 관련 강의를 10여 년간 지속해온 그는 수학능력시험 출제위원 7회, 중등임용시험 출제위원 2회, 과학고 자문교수 등 후학양성에도 무게를 싣는 모습이다.

“자연 현상을 읽어내기 위해서는 단순히 수치를 넘어 자연을 느낄 수 있어야 합니다. 자연을 느끼는 것은 연구를 지속할 수 있는 원동력이 되죠. 이는 이학계열에도 인문학적 소양이 밑받침되어야 하는 이유입니다.”

강 교수는 10년 간 연안습지를 연구해온 만큼 향후 그 범위를 넓혀 국내 습지를 총망라할 수 있는 연구 체계를 갖추겠다는 포부를 전했다. 이와 함께 관련 서적 출판부터 연구센터 설립 등 습지와 관련된 연구 결과를 집대성하는 것이 연구자로서 그의 꿈이다. 특히 자연현상에 대한 연구는 끊임없이 이어지는 주제인 만큼 자연의 입장에서 자연을 관찰하고 해석 및 분석하는 연구자들을 꾸준히 배출하겠다는 의지를 다지는 강 교수. 그런 그의 바람처럼 자연의 본질에 대해 고민하며 파고드는 연구자들의 등장을 기다려본다.


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