이산화탄소 증가로 인한 해수 산성화가 해양생물에 미치는 영향평가 및 생태영향기준 도출 KCI

Title
이산화탄소 증가로 인한 해수 산성화가 해양생물에 미치는 영향평가 및 생태영향기준 도출
Alternative Title
Effect Assessment and Derivation of Ecological Effect Guideline on CO2-Induced Acidification for Marine Organisms
Author(s)
김병모; 최태섭; 이정석; 박영규; 강성길; 전의찬
KIOST Author(s)
Park, Young Gyu(박영규)
Publication Year
2014-05
Abstract
이산화탄소 포집 및 저장기술(CCS: Carbon dioxide Capture and Storage)은 이산화탄소( CO2 : Carbon dioxide)를 저감하여 기후변화에 대응하는 방법의 하나로 인식되고 있다. 국내에서는 해양지중저장을 통해 CO2 의 영구적인 격리를 목표로 연구를 진행하고 있다. 하지만, 이론적으로 안전한 해저 지층구조에 이산화탄소를 저장한다하더라도 CCS 사업과정 또는 중장기적인 지질학적 구조 변형으로 인해 저장된 CO2 가 해양환경으로 누출 될 가능성이 존재하기 때문에 CCS 사업 추진과정에서 환경 및 생태계 안전에 대하여 많은 관심을 기울여야한다. 만약에 CO2 의 누출이 발생할 경우 일차적으로 해수 및 해양퇴적물 내 공극수의 pH를 낮추게 될 것이며, 이로 인해 해양 생물은 부정적인 영향을 받을 수 있다. 따라서 해양생태계를 보호하고 안전한 해양지중저장을 위해서는 이산화탄소에 노출된 해양생물의 영향 정도를 파악하고, 정량적인 생태위해성평가를 통해 합리적인 생태영향기준을 마련하는 것이 CCS 기술의 실용화를 위해서 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 이러한 배경하에서 본 연구에서는 누출된 CO2 로부터 해양생태계 보호를 위한 생태영향기준 마련을 위해 CO2 노출에 따른 생물영향 자료를 기반으로 종민감도분포(SSD: Species Sensitivity Distribution)를 이용해 해양생물보호를 위한 pH 변화수준( δpH )을 추정하여 정량적 생태위해성평가 기반의 잠정기준을 도출하였다. 정량적 생태위해성평가를 위한 생물영향자료는 미생물, 갑각류, 극피동물, 연체동물, 환형동물, 어류 등 다양한 해양생물에 대한 CO2 노출영향 평가연구자료를 비교 분석하여 확보하였다. 해양생물에 대한 CO2 노출영향 pH 범위는 6.61~8.22 이었으며, 수집된 자료로부터 무영향관찰농도(NOEC: No Observed Effect Concentrations)를 추정하고 종민감도분포를 이용하여 상위 95%의 생물종을 보호할 수 있는 δpH 0.137을 추정하였다. 추정된 δpH 는 불확실성을 고려하여 평가계수(assessment factor)를 이용하여 보정하거나, 보정없이 생태영향기준(pH 변화수준)으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 다만 본 연구에 활용된 생물영향자료가 국내 서식생물 또는 CO2 저장후보지의 지역 특이적인 생물에 대한 자료가 충분하지 않아 명확한 안전수준으로 활용되기에는 제한될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 생물영양단계 및 지역특이적으로 서식하는 생물에 대한 충분한 생물영향자료의 보강을 통해 이러한 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대한다.

Carbon dioxide capture and storage (CCS) technology is recognizing one of method responding the climate change with reduction of carbon dioxide in atmosphere. In Korea, due to its geological characteristics, sub-seabed geological CO2 storage is regarded as more practical approach than on-land storage under the goal of its deployment. However, concerns on potential CO2 leakage and relevant acidification issue in the marine environment can be an important subject in recently increasing sub-seabed geological CO2 storage sites. In the present study effect data from literatures were collected in order to conduct an effect assessment of elevated CO2 levels in marine environments using a species sensitivity distribution (SSD) various marine organisms such as microbe, crustacean, echinoderm, mollusc and fish. Results from literatures using domestic species were compared to those from foreign literatures to evaluate the reliability of the effect levels of each biological group and end-point. Ecological effect guidelines through estimating level of pH variation ( δpH ) to adversely affect 5 and 50% of tested organisms, HC5 and HC50, were determined using SSD of marine organisms exposed to the CO2 -induced acidification. Estimated HC5 as δpH of 0.137 can be used as only interim quality guideline possibly with adequate assessment factor. In the future, the current interim guideline as HC5 of δpH in this study will look forward to compensate with supplement of ecotoxicological data reflecting various trophic levels and indigenous species.
ISSN
2288-0089
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/1608
Bibliographic Citation
한국해양환경•에너지학회지, v.17, no.2, pp.153 - 165, 2014
Publisher
한국해양환경·에너지학회
Keywords
이산화탄소 포집 및 저장; 산성화; 누출; 종민감도분포; 생태위해성평가; Carbon dioxide capture and storage; Acidification; Leakage; Species sensitivity distribution; Ecological risk assessment
Type
Article
Language
Korean
Publisher
한국해양환경·에너지학회
Related Researcher
Research Interests

ocean circulation,ocean mixing,marine debris,해양순환,해양혼합,해양부유물

Files in This Item:
There are no files associated with this item.

qrcode

Items in ScienceWatch@KIOST are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse