철강 슬러그를 활용한 CO2 흡수 효과 및 해조류 생태계 재생기술 개발

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2010-01-04

철광석에서 철을 추출할 때 생기는 부산물인 철강 슬러그를 사용하여 해양 연안에 철분을 보충해 해조류의 성장을 촉진하는 기술이 신일본 제철과 도쿄대학 등의 연구팀에 의해 수행되었다. 해조류는 이산화탄소(CO2)를 흡수하기 때문에 어업의 활성화와 더불어 지구 온난화 방지에 도움이 될 수 있다고 한다. 일본 각지의 해안에서는 해초가 밀집하여 서식하는 장소가 점차 감소하여 석회조 평원이 확대되고 있다. 현재는 연안으로 약 5,000킬로에 걸쳐 석회조 평원이 발생하고 있다. 이런 현상의 원인은 성게에 의한 식해와 해수의 철농도의 감소 등이 지적되고 있다. 여기서 석회조 평원은 일반적으로 백태현상이라고 하는데, 이는 해조류가 무성했던 암초지대가 어떤 원인에 의해 해조류가 고사하면서 없어지고 석회조라고 불리는 여러 종류의 산호에 의해 해저가 점유되면서 암반이 백색 또는 황색, 분홍색을 띄는 현상을 말한다. 이러한 백태현상은 일본 전국 각지뿐만 아니라 다른 나라 아한대에서 아열대에 걸쳐 많은 지역으로 확산되고 있다. 백태현상이 발생하여 해중림이 소멸하면 어류의 산란장과 치어의 생육장이 사라져 연안 생태계가 파괴된다. 백태현상이 지속되는 원인으로 석회조(산호조) 평원에는 해조류를 먹는 성게가 다수 서식하고, 산호초가 생산하는 디브로모메탄은 성게 유생의 정착과 변태를 유도하는 것으로 알려져 있는데 이런 작용으로 성게가 다수 서식하고 결과적으로 식해를 확대한다고 한다. 또한, 홋카이도 해안 연안에서 발생한 백태현상은 삼림벌목으로 육지에서 바다로의 철분공급이 감소한 점을 지적했다. 철분 공급량이 감소면서 다시마의 생육이 저하되고, 철분 농도가 낮으면 산호조의 번식에 유리하여 백태현상이 확대된다. 철분 부족의 해소방법은 석탄재와 철강슬러그 등 철이 포함된 산업폐기물을 재활용하여 여기서 용출되는 철을 해조류에 흡수시키는 방법을 검토한 것이다. 연구팀은 5년 전에 철강 슬러그를 연안에 묻어 철을 인공적으로 보급하는 실험에 착수했다.철이 해수에 녹기 쉽게 철강 슬러그 8톤을 부식토 4톤과 함께 혼합해 봉투에 채워, 석회조 평원이 발생하고 있는 홋카이도 마시케 마을의 연안에 가라앉혔다. 그 결과, 아무런 대책을 하지 않은 장소에 비해 해조류 개체 수는 8개월 동안에 약 8배로 증가한 것을 알았다. 또한, 철광석을 매설한 장소에서 CO2 흡수량은 해조류 1제곱미터 당 연간 5.5Kg이었다. 쿄토의정서에 의거, 일본은 연간 6%의 배출량을 의무적으로 삭감해야 한다. 과거 30년 동안에 소실한 일본 연안의 해초가 서식하는 장소의 거의 절반을 이 방법으로 재생한다면, 일본의 연간 배출량(약 13억 톤)의 약 0.5%에 해당되는 700만 톤을 흡수하게 된다고 한다. 현재, 홋카이도 외에도 미에현이나 나가사키현 등 수십 지점에서 이러한 실험을 하고 있어, 효과 지속 기간 등을 검증하고 있다고 한다. 한편 해조류의 질소 및 인 흡수 작용에 의한 수질 개선의 효과가 밝혀졌고, 해조는 식물 플랑크톤의 증식을 억제하거나 섭식동물에 대한 기피 작용을 하므로, 이러한 기능을 활용한 해양 생태 복원 기술은 부영양화 개선과 식해 대책의 새로운 대안으로 활용할 수 있다. 그러나 해조류에 의한 수질개선에는 생태학적으로 정량적인 평가와 식해방지를 위한 지속적인 검토가 중요한 과제라고 한다. 그림 1. 석회조 평원 그림 2. 철강 슬러그에 의한 해양 재생 isoyake1.jpg 20100104k0000e020074000p_size5.jpg 출처 : http://mainichi.jp/select/science/news/20100104k0000e040072000c.html