녹조, 건강에는 문제 없을까?

 

녹조, 건강에는 문제 없을까?

대학생신재생에너지기자단 21기 박도현, 21기 김수현

 

최근 국내 녹조 현상

 최근 국내 녹조 현상 중 낙동강 녹조 현상이 심각하게 문제 되고 있다. 올해 8월은 폭염과 녹조현상으로 기억될 듯하다. 최근에도 북한강 상수원에서 악취와 흙냄새가 나는 수돗물 때문에 많은 사람들이 고통받고 있다.

더불어 녹조가 발생했다는 소식이 이어지자 사람들은 식수 걱정을 하며 이른바 ‘녹조 공포’에 시달리고 있다. 그중 낙동강에서 발생한 심각한 녹조 현상을 소개하고 싶다. 녹조는 계속해서 발생해왔지만, 이번 여름엔 폭염의 영향으로 특히 심해졌다. 적조와 녹조는 모두 기온의 상승과 연관이 깊다. 기온이 올라가 수온이 섭씨 25도 이상으로 유지되고 일조량이 많아지면 수중으로 영양분이 과다하게 공급되면서 녹조류와 플랑크톤이 활발하게 증식한다. 이렇게 녹조 현상이 심해지면 수중 생태계에 문제가 생긴다. 물의 표면을 녹조가 뒤덮으면 수중으로 들어가는 햇빛이 차단되고, 이에 따라 산소가 추가로 유입되지 않으면서 물의 용존산소량이 줄어들기 때문이다. 물의 용존산소량이 줄면 수중생물들이 죽게 된다. 용존산소량은 강이나 호수 등 물속에 녹아 있는 산소의 양을 말하며, 수질 오염을 나타내는 척도의 하나다.

[자료1. 녹조 현상]

출처: 서울신문

[사진1]에서는 지난 4일 낙동강 하류 지점인 경남 김해시 대동면 김해어촌계 대동선착장에서 발생한 역대 최악의 녹조로 인해 죽처럼 걸쭉해진 낙동강 물을 와인잔과 손으로 받아 보여 주고 있다. 폭염과 가뭄, 보·하굿둑 때문에 강물이 정체되면서 수돗물 취수원을 포함해 낙동강 전역에 녹조가 걷잡을 수 없이 퍼지고 있다.

또한 이러한 녹조로 인해서 생태계가 많이 파괴되고 있다. 녹조로 인한 악취에 머리가 아프고, 심할 때는 구토까지 나며 피부병을 발생시킨다. 즉, 어류뿐만 아니라 사람에게까지 피해를 준다는 것이다. 그뿐만 아니라 환경운동연합은 지난 6~7월 사이 낙동강의 녹조 독소 검사‧분석 결과, 미국의 물놀이 기준(8ppb)보다 월등하게 높게 나왔다고 밝혔다. 한편 부산시에 따르면 부산의 식수원인 물금·매리 취수장의 남조류 세포 수는 지난달 25일 ㎖당 14만 4천450개로 녹조 조사 사상 최대 수치를 기록했다. 이러한 녹조 현상은 유충 문제까지 더해져 수돗물에 대한 불신으로 이어질 우려가 있기에 더 신경 쓰고 관심을 가져야 한다. 

낙동강 녹조 현황 조사를 시작한 대한하천학회와 환경운동연합, 낙동강네트워크, 더불어민주당 이수진 의원은 “보를 건설해 강 흐름을 막는 4대강 사업 이후 낙동강에서 녹조 독소가 검출됐다”며 “수문을 열어 강을 흐르게 해야 한다”고 주장했다. 환경부는 이번 국내 녹조 현상으로 인해서 낙동강 하류의 홍수조절, 녹조 개선을 위해 남강댐의 방류량을 늘리고 창녕함안보 개방폭을 확대할 계획이라고 밝혔다. 남강댐 방류량을 늘리는 동시에 창녕함안보 수위를 낮출 경우 낙동강 하류의 물 흐름이 개선돼 녹조를 개선하는 데에도 도움이 될 것이라고 환경부는 설명했다. 홍수 조절을 위한 댐 방류와 연계해 보를 개방함으로써 녹조 개선을 도모하는 것은 통합 물관리의 좋은 사례가 될 것이다.

곪아 터진 녹조 환경재난을 해결하는 가장 확실한 방법이자 지금 국민의 건강과 생명을 지키는 일은 수문을 열어 낙동강 강을 흐르게 하는 것이다. 낙동강이 지닌 본래의 자연성을 회복해야 한다. 그것이 가장 확실하면서도 비용이 가장 적게 드는 방법이고 상식에 기반한 국가 정책은 국민 신뢰를 회복하는 가장 좋은 방법이다.

 

녹조란 무엇인가

 녹조는 남세균 등 식물플랑크톤의 대발생으로 물빛이 녹색으로 바뀌어 보이는 현상을 말한다. 주로 남세균의 대발생이 원인으로 군체를 형성하여 페인트처럼 걸쭉하게 되기도 한다. 바다에서는 비슷한 현상으로 와편모조류에 의한 적조가 있다. 우리나라 낙동강 유역에서는 겨울철에 돌말류(규조류) 대발생도 흔한 데, 이 경우 물빛은 갈색 비슷하게 변해 녹조라는 표현이 적절하지 않고 갈조라고 하기도 한다. 녹조 대신 조류 대발생이라고 표현하기도 하지만, 대표적인 녹조 발생 생물인 남세균은 조류가 아니라 세균이기에 조류 대발생도 적당한 용어가 아니다.

사실 ‘녹조’는 공포스러운 존재가 아니다. 녹조류의 ‘녹(綠)’은 녹색을 의미하며, ‘조류(藻類)’는 물속에 살면서 동화 색소를 가지고 독립 영양 생활을 하는 하등 식물을 의미한다. 즉, 녹조류는 색소체가 다량의 엽록소를 가지고 있어서 녹색을 띠는 조류를 말한다. 청각이나 파래, 삿갓말 등이 녹조류에 속한다.

녹조 발생으로 녹조 발생으로 생태계와 농업에도 피해가 있지만, 무엇보다 주민들의 건강 문제를 걱정하지 않을 수 없다. 그렇기에 녹조 저감을 위해 수질 모니터링, 배출원 점검, 하수처리 강화 등 할 수 있는 일들은 모두 챙겨 보아야 한다. 또한 고농도 녹조가 발생한 원인을 파악하고 그 원인을 제거함으로써 녹조 예방에 큰 도움을 줄 것이다.

전문가들은 강우량 부족을 고농도 녹조 발생의 원인이라고 지목했다. 올해 5~7월 낙동강 권역 강우량이 예년의 59.5%인 270.5㎜에 그쳤다. 녹조는 물의 흐름이 정체됐을 때 발생하기 쉬운데 강우량 부족으로 낙동강 수계 댐 방류가 어려워 정체 수역이 늘어났다고 분석했다. 수면부터 2m인 취수 수심을 7m 이하로 낮추면 남조류 세포 수가 현재의 10% 미만으로 떨어진다는 연구 결과가 나왔다. 이 취수탑을 설치하기 위해 예산을 확보하겠다고 한다. 하지만 근본적으로 녹조현상이 일어나는 원인을 없애는 것이 가장 중요하다.

친환경적인 방법으로 물을 빠르게 순환시키고 수질관리를 철저히 해 오염물질을 분해하는 미생물들에게 충분한 산소를 공급한다면 녹조 피해를 막을 수 있을 것이다. 

 녹조를 일으키는 생물 중 가장 대표적인 마이크로시스티가 있다. 마이크로시스티스속은 녹조를 일으키는 가장 대표적인 남세균 종류이고, 특히 무정형의 군체를 형성하는 Microcystis aeruginosa가 가장 대표적이다. 이 속은 질소고정을 하지 않는 남세균 무리에 속하기 때문에 질소고정을 하는 남세균 종류보다 상대적으로 더 많은 질소를 요구한다.

[자료2. 마이크로시스티스속(microcystis)]

출처: 네이버 지식백과

수돗물은 안전한가?

 28일 경향신문이 환경부 물환경정보시스템에서 제공하는 수질 자료를 확인한 결과 해평, 칠서, 물금·매리, 강정·고령 등 낙동강 본류 상수원 보호구역 4곳에서 모두 맹독성 물질 마이크로시스틴이 검출된 것으로 나타났다. 마이크로시스틴은 녹조에 포함된 남조류에서 나오는데 마시거나, 피부에 닿거나, 호흡을 통해 몸에 흡수되면 간과 폐, 생식기, 신경계 등에 악영향을 끼칠 수 있다. 발암물질로도 알려져 있다. 

또한 지난 27일 대구MBC는 부경대 연구진에 분석을 의뢰한 결과 대구 지역 주요 정수장 3곳에서 정수 처리한 수돗물에서 0.226~0.281㎍/ℓ의 마이크로시스틴이 검출됐다고 보도했다. 이에 대해 대구시와 환경부는 독성물질 수치가 기준치 이하이며 고도정수처리를 해 문제가 없다고 말했지만, 이 수치가 미국의 어린이 기준치인 0.3㎍/ℓ에 육박하는 것을 감안한다면 시민들에게 수돗물이 안전하다고 말할 수는 없는 상황이다.

경향신문 기사가 나오고 바로 다음 날인 7월 29일, 환경부는 대한민국 정책브리핑 홈페이지에 이 기사의 부경대 연구진 검출 결과와 수돗물 안전성에 대한 설명을 내놓았다. 우선 환경부는 경향신문 기사에 나온 부경대 연구 결과의 신뢰도가 낮다고 주장했다. 환경부 주장에 따르면 부경대 연구진이 사용한  ELISA 분석법은 미국 EPA에서 제시하고 있는 조류독소분석법 중 하나지만, 표시한계(Reporting Level)가 0.3㎍/L로서 0.3 미만의 값은 신뢰도가 낮아 검출량을 산정하는 자료로 활용하지 않으며(EPA, 미규제 오염물질 모니터링규칙) 동 분석법은 분석 소요 시간이 짧고 비용이 적게 드는 반면 정확도가 낮아, 주로 조류독소의 유무를 신속히 판단하기 위한 스크리닝 목적으로 사용하는 방법이라는 것이다. 참고로 이승준 교수팀의 분석 결과는 매곡 0.281 ㎍/L, 문산 0.268㎍/L, 고산 0.226㎍/L 이 검출되었다. 

또한 대구시 상수도 사업본부에서 사용한 고성능액체크로마토그래피법*은 미국 EPA에서 제시하고 있는 조류독소분석법 중 하나로서, WHO, 미국, 호주 등에서 관리기준(마이크로시스틴-LR 등)의 분석법으로 사용하고 있으며 정확도가 높다고 주장했다. 즉, 높은 정확도의 대구시 상수도사업본부 조사 결과를 근거로 “독성물질 수치가 기준치 이하이며 고도정수처리를 해 문제가 없다”는 입장을 고수한 것이다. 

 [자료 3. 미국 EPA 분석 방법의 표시한계(Minimum Reporting Level)]

출처: Fourth unregulated contaminant monitoring rule

조류 독성물질(마이크로시스틴) 발생에 따른 수돗물 안전성에 대해서는 현재까지 수돗물에서 조류독소(마이크로시스틴)가 검출된 사례는 없다고 밝히며 “조류독소는 정수장의 응집·침전·여과, 소독(염소, 오존 등), 활성탄 등 정수처리과정에서 제거되어 수돗물 안전성에 문제가 없다”라고 주장했다. 또한 현재 조류경보 발령지역에 대한 모니터링을 강화하고, 조류차단막 설치, 선택취수 등을 통해 조류 유입을 최소화하고 있으며, 활성탄 투입, 고도정수처리 적정 가동 등 국민들께 안전한 수돗물을 공급할 수 있도록 철저히 대응하고 있다고 설명했다. 

 

녹조 해결 방법은?

 환경부는 수돗물이 안전하다는 입장이지만 시민들은 불안감을 완전히 없애지는 못하는 상황이다. 이러한 상황에서 최선의 방안은 한시라도 빨리 녹조의 양을 줄이는 것이다. 그렇다면 해결 방법에는 과연 무엇이 있을까? 

녹조는 영양염류와 높은 수온, 햇볕이 갖춰지고 유속이 느리거나 물이 정체된 곳에서도 잘 발생한다. 이를 해결하기 위해 예전에는 녹조 현상이 발생하면 황토를 뿌렸다. 그 이유는 황토가 수면에 떠서 햇빛을 차단해 녹조 번식을 막거나, 녹조와 뒤엉켜 바닥으로 가라앉히는 역할을 했기 때문이다. 하지만 이는 일시적인 방편으로, 다른 수중 생물 등에도 영향을 미쳐 생태계를 교란시킬 수 있다. 물 순환용 수차(水車)를 사용하기도 했는데 수차의 바퀴가 돌면서 호숫물을 뒤섞어주고, 물이 섞이면서 호수의 밑바닥까지 공기를 넣어줌으로써 수중 용존 산소량을 늘리는 원리다. 이 외에도 선박에 녹조를 흡입, 여과, 회수하는 장치를 설치해 가동하는 녹조 제거선을 운행하는 방법도 있다. 이는 환경친화적으로 처리할 수 있다는 장점이 있지만 유지 관리 비용이 높다는 단점이 있다.

가장 간단하면서도 안전한 방법은 물을 흐르게 하는 것이다. 실제로 과거 충주댐과 이포보, 여주보의 수문을 개방하자 한강 녹조가 눈에 띄게 줄었고, 비가 내린 것도 녹조 감소에 큰 도움이 됐다. 이는 수차를 이용하는 방법과 유사하다고 볼 수 있다. 물을 흘려 내보냄으로써 물을 뒤섞이게 만들어 물속에 있는 무(無)산소층을 없앤 것이다. 

 

앞으로의 대응 방향 

 한 번 물에 유입된 영양염류는 완벽히 제거하지 않으면 수중 생태계에 계속 남아 녹조가 되풀이된다. 녹조를 막기 위해서는 생활하수를 충분히 정화하고 영양염류가 바다나 호수로 흘러 들어가지 않도록 해야 한다. 또한 강이나 호숫가에 식물을 심어 이미 유입된 영양염류를 흡수하고 제거하는 것이 좋다.

경기도에서는 발전소에서 나오는 배기가스(CO₂)를 이용해 미세조류를 배양, 녹조를 원천적으로 막을 수 있는 새로운 공법을 개발했다. 또 녹조 현상을 이용해 농업용 비료나 새로운 에너지를 만드는 기술이 연구되기도 했다. 이는 환경문제를 해결할 수 있는 또 하나의 방법이 될 수 있다. 하지만 근본적으로 녹조현상이 일어나는 원인을 없애는 것이 가장 중요하다. 친환경적인 방법으로 물을 빠르게 순환시키고 수질관리를 철저히 해 오염물질을 분해하는 미생물들에게 충분한 산소를 공급한다면 녹조 피해를 막을 수 있을 것이다.

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1. "훌쩍훌쩍, 바다가 콧물을 흘려요...", 박소연(19기), https://renewableenergyfollowers.org/3504

훌쩍훌쩍, 바다가 콧물을 흘려요...

2. "조류(algae) 100% 활용백서", 양선모(11기), https://renewableenergyfollowers.org/2357

조류(algae) 100% 활용백서

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참고문헌

[최근 국내 녹조 현상]

홍정명, 박완수 경남도지사, 낙동강 녹조 발생 현장 점검, 뉴시스, 2022.08.05,

https://n.news.naver.com/article/003/0011347587?sid=102 

박완수 경남도지사, 낙동강 녹조 발생 현장 점검

김지연, 낙동강 녹조에…남강댐 방류 늘리고 창녕함안보 개방, 연합뉴스, 2022.08.05,

https://n.news.naver.com/article/001/0013357182?sid=102 

낙동강 녹조에…남강댐 방류 늘리고 창녕함안보 개방

윤성효, "물고기는 썩어가고 사람은 구토" 악취 진동하는 낙동강, 오마이뉴스, 2022.08.04, 

https://n.news.naver.com/article/047/0002361999?sid=102 

"물고기는 썩어가고 사람은 구토" 악취 진동하는 낙동강

[녹조란 무엇인가?]

"녹조", 네이버 지식백과,

https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=5782178&cid=62861&categoryId=62861 

녹조

[수돗물은 안전한가?]

1) 김기명,  낙동강 모든 상수원에 녹조 독성물질, 경향신문, 2022.07.28,  

https://www.khan.co.kr/environment/environment-general/article/202207282031005

낙동강 모든 상수원에 녹조 독성물질

2) 환경부, 대한민국 정책 브리핑, 녹조 발생해도 수돗물 안전성 문제 없어, 2022.07.29,

https://www.korea.kr/news/actuallyView.do?newsId=148904191

녹조 발생해도 수돗물 안전성 문제 없어

[녹조 해결 방법은?]

1) 이슬기, 녹조현상, 없앨 수 있는 방법은? , 한겨레, 2012.08.24

https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/549014.html

녹조현상, 없앨 수 있는 방법은?