1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

갯벌 일차생산 연구 소개
저서미세조류(microphytobenthos 또는 benthic microalgae)는 갯벌 생태계에서 일차생산자로서 연안에 서식하는 무척추동물 뿐만 아니라 어류의 먹이원으로 중요한 역할을 담당합니다. 갯벌에서 저서미세조류에 의해 생산된 유기물은 재부유 과정을 거쳐 연안 생태계 전반에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 갯벌의 생산성은 다른 생태계보다 높다는 것은 알려져 있으나, 정량적으로 연구된 바는 거의 없습니다. 갯벌의 일차생산 연구는 그나마 보고된 바 있으나, 맹그로브 갯벌의 일차생산 연구는 거의 된 바 없습니다. 이에 본 논문에서는 아래 세 가지 관점에서 연구했고, 그 결과를 아래에 간략히 요약했습니다. 결과적으로 우리나라 갯벌의 일차생산이 전 세계에서 높은 수준임을 밝혔습니다.

1) 우리나라 서해 갯벌, 캄보디아 맹그로브 갯벌, 호주 골드코스트 맹그로브 갯벌의 일차생산 식생지역/비식생지역 비교
- 식생 갯벌의 저서미세조류 생물량이 많으나, 생산성은 비식생갯벌이 높게 나타남.
- 호주, 캄보디아 갯벌에 비해 우리나라 갯벌의 일차생산성이 높음
2) 황해 갯벌(우리나라 서해, 중국 황해연안) 일차생산 비교
- 우리나라 서해 갯벌의 일차생산성이 중국 황해 갯벌보다 높음
3) 전 세계 갯벌 일차생산 비교 연구
- 전세계 갯벌의 연평균 일차생산은 141.7 gC m-2 yr-1 이었으며 아시아 갯벌이 217.2 gC m-2 yr-1로 가장 높았음

맹그로브 갯벌 일차생산 연구 소개
본 연구팀에서는 한국 갯벌 뿐만 아니라, 호주, 중국, 필리핀, 캄보디아 등 여러 나라에서 맹그로브 갯벌 연구를 수행해오고 있습니다. 맹그로브 갯벌 연구사를 간략히 소개합니다.

1) 호주 골드코스트 맹그로브(2015-2017)
본 논문의 교신저자이신 김종성교수님께서 2015년 호주 Griffith University의 Shing Yip Lee 교수님 연구실로 연구년을 가셔서 맹그로브 갯벌에 저서미세조류가 대번식(blooming)하고 있음을 발견하고, 이 때부터 맹그로브 갯벌 연구가 시작되었습니다. 골드코스트는 호주에서도 휴양지로 널리 알려진 지역으로 매년 많은 한국 사람이 찾는 지역입니다. 이 지역에도 맹그로브가 널리 발달되어 있습니다. 2017년까지 총 4회 조사를 실시했고, 지금까지 주목받지 못했던, 맹그로브 갯벌의 일차생산을 정량적으로 조사했습니다. 맹그로브 갯벌의 일차생산 연구는 호주에서도 거의 이루어지지 않았고, 본 연구가 골드코스트 지역에서는 최초의 연구라 할 수 있습니다.

2) 캄보디아 Kampot 맹그로브(2016)
2016년에는 캄보디아 Kampot 맹그로브 갯벌 조사를 실시했습니다. 본 조사는 PEMSEA(동아시아 해양환경관리기구)와 한국해양수산개발원에서 주관한 ‘캄보디아 Kampot 지역의 연안해양공간관리 지원 사업’의 일환으로 실시되었습니다. 본 조사를 통해 얻은 캄보디아 맹그로브 갯벌의 일차생산 값이 국제 저널에 발표되었다는데 의미가 있습니다. 캄보디아에서도 오지에 해당되는 Kampot 지역의 맹그로브 숲 조사 시 시골 마을에서 갓 잡은 맹그로브 조개로 식사하고, 악어 출현지역이라 총을 든 가이드와 함께 UNEP에서 제공한 조그마한 카누 정도의 배(그 지역에서 제일 큰 최신식 배)를 타고 맹그로브 숲을 조사했습니다. 또한 실험실 시설을 구하지 못해, 호텔 테라스에서 실험을 하기도 했습니다. 어려운 환경 가운데서 얻은 자료를 국제 저널에 발표했다는데 보람을 느낍니다.

3) 필리핀 Batangas 맹그로브(2017)
2017년 필리핀 Batangas 맹그로브 갯벌 조사도 2016년 캄보디아 조사와 마찬가지로 PEMSEA와 한국해양수산개발원의 ‘필리핀 Batangas 지역 연안해양공간관리 지원사업’의 일환으로 실시되었습니다. 본 조사에서는 훼손된 맹그로브와 복원된 맹그로브의 일차생산을 비교하였고, 논문을 준비중입니다.

4) 중국 Zhuhai Pearl River 맹그로브(2018-)
2018년부터는 중국 중산대 Yisheng Peng 교수 연구팀과 중국 주하이 Pearl River 하구와 맹그로브 서식지에서 공동연구를 수행해오고 있습니다. 본 연구에서는 우리나라 한강하구 강화도 갯벌과의 비교 연구를 수행하고 있으며, 연구주제는 저서미세조류 일차생산 뿐만 아니라, 식생(갈대, 맹그로브) 갯벌과 비식생 갯벌의 먹이망 구조까지 확장하여 연구하고 있습니다. 2019년에는 우리나라에서는 인하대 하호경 교수님 연구팀과 중국 중산대 Zhan Hu 교수님 연구팀까지 합류하여 두 지역의 생태 뿐만 아니라 퇴적학적, 수리학적 변동 양상에 대해서도 연구하고 있습니다. 현재는 코로나 19로 인해 공동연구가 잠시 중단되었지만, 향후 지속적으로 교류 예정입니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

서울대학교 해양저서생태학연구실
본 연구는 서울대학교 지구환경과학부 해양저서생태학연구실(지도교수: 김종성 교수님, https://benthos.snu.ac.kr)에서 수행되었습니다. 서울대 해양저서생태학연구실은 저서생물을 중심으로 바다와 생물의 상호작용을 이해하고 바다와 생태계의 가치를 탐구하는 연구실로, 생물의 기초 분류 연구, 생태 연구 뿐만 아니라 생태계가 지구환경 변화에 어떻게 적응하여 살아가는지에 대한 생리학적 연구까지 수행하고 있습니다. 또한 본 연구는 한국해양수산개발원, 호주 그리피스대학 등 국내외 여러 연구기관과의 협력이 있었기에 가능했던 연구로, 서울대 해양저서생태학연구실은 국 내외 유수의 연구기관 및 대학과 활발한 협력연구를 진행하고 있습니다.

군산대학교 해양수질환경연구실
본 연구자는 2020년 3월부터 군산대학교 해양과학대학 해양생명응용과학부 (해양생물공학전공)에 부임하여 재직중입니다. 군산대 해양생물공학전공에서는 해양수질환경, 원생생물, 부유생물, 해조류, 어류생태, 등 해양생물분야 기초 분야 뿐만 아니라, 유전공학, 해양천연물화학 등 해양생물 응용 분야 교육을 통해 해양생물자원의 보호, 육성, 관리 방법 등을 교육하고 있습니다.

본 연구자의 군산대 해양수질환경연구실에서는 자연적 또는 인위적 환경변화에 의한 해양생물 영향에 대해 연구하고 있습니다. 특히, 새만금 간척사업에 의한 새만금 외해역 환경변화 연구를 수행하고 있습니다. 2020년 3월에 시작한 조그마한 연구실이지만, 향후 해양환경 보전에 이바지하는 연구실이 될 것입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

본 논문으로 2003년부터 시작된 저서미세조류 생태 연구의 작은 마침표를 찍었습니다. 2003년부터 약 3년간 방조제로 막히기 전, 마지막 새만금 갯벌에서 저서미세조류 생물량 시공간 분포 연구를 했습니다. 그 이후 박사과정 초기 갯벌 일차생산 연구를 위해 산소미세전극을 개발하고, 일차생산측정법을 확립하고, 약 3년간의 현장조사 및 실험을 통해 저서미세조류 일차생산 연구로 박사학위를 마쳤습니다. 그리고 박사 후 과정동안 저서미세조류 일차생산 현장측정법 확립 후에 서해 갯벌, 캄보디아, 호주, 필리핀, 중국 등 국내외 갯벌의 일차생산 연구를 할 수 있었습니다. 그 결과물로 본 논문이 탄생하게 된 것입니다. 우리나라 갯벌에서 시작된 저서미세조류의 생태 연구가 전세계 갯벌 비교 연구로 작은 마침표를 찍었다는데 그 의미가 있다 하겠습니다. 현장 연구를 통해, 우리나라 갯벌 일차생산이 다른 나라 갯벌에 비해 월등히 뛰어나다는 것을 정량적으로 밝힌데 보람을 느낍니다. 우리나라 갯벌의 생태적 우수성을 널리 알리는데 일조했다는데 자부심을 느낍니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 학생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

해양환경 연구는 장기간의 관찰과 실험이 요구되는 연구입니다. 바다를 사랑하는 마음이 있다면, 우리 바다를 깨끗하게 하고, 우리 수산물을 안전하게 하는 연구에 매진해보길 추천합니다. 또한 끈기를 가지고 지속적으로 노력한다면, 좋은 연구결과를 얻을 수 있을 것으로 확신합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

1) 새만금 내외 환경변화 연구
2006년 새만금 물막이 공사 이후 새만금 내측와 외측은 지속적인 환경변화를 겪고 있습니다. 혹자는 세계 최대의 실험실이라고까지 얘기하고 있습니다. 본 연구자는 향후 새만금 내외측에서 발생하는 환경변화(수질 변화, 생태계 변화)에 대해 장기 연구를 수행하고자 합니다.

2) 해양생태계 복원연구
지난 수십년 동안 현재 남아있는 갯벌 면적 만큼의 갯벌이 매립되었고, 그로 인해 연안역의 생산성이 떨어졌다는 증거가 나오기 시작했습니다. 이제는 그 수명을 다한 간척지를 바다로 돌려줘야할 때입니다. 앞으로의 연구는 갯벌 복원을 비롯한 해양생태계 복원연구에 매진하고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

본 논문이 나오기까지 물심양면으로 도와주신 분들께 감사드립니다. 가장 큰 공은 논문이 논문되게 하신 교신 저자 서울대 김종성 교수님께 돌립니다. 그리고 전국 갯벌과 캄보디아, 호주, 필리핀 등의 갯벌에서 현장 조사와 데이터 분석을 담당했던 공동 제1저자 김호상군에게도 감사합니다. 캄보디아 맹그로브 갯벌에서 연구할 기회를 주시고, 함께 토의해주신 한국해양수산개발원 남정호 박사님께도 감사드립니다. 아울러 호주 골드코스트 맹그로브를 안내해주시고, 맹그로브 갯벌의 일차생산에 대해 함께 토의해주셨던 현재는 홍콩중문대에 계신 Shing Yip Lee 교수님께도 감사의 말씀 전합니다. 한국 갯벌 일차생산 연구를 하도록 이끌어 주시고, 현재도 연구자로 자리잡게 지도해주신 은사님이신 고철환 교수님께 마지막 감사인사를 드립니다.