적조

적조는 주로 바다에서 와편모조류 등 식물플랑크톤의 대발생으로 물 빛이 붉은 색으로 바뀌어 보이는 현상을 말한다. 담수에서는 주로 남세균 등의 대발생에 의해 물빛이 남녹색인 녹조가 발생하는 반면, 연안에서는 와편모조류 등에 의한 적조가 주로 일어난다. 적조에 대한 기록은 매우 오래 전부터 존재하는데, 성경의 출애굽기¹⁾와 요한 묵시록²⁾에도 나오며, 우리나라에서는 삼국시대인 신라 아달왕 8년 (161년)이 가장 오래된 적조기록³⁾이며, 자세한 기록은 이조실록 정종 1년 (1398년)⁴⁾과 태종 3년 (1402년)⁵⁾ 등에서 발견된다.

일본 시즈오카현 오세자키에서 촬영된 적조. (출처:GettyimagesKorea)

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적조 발생 조건은 우선 각종 오염원으로 인한 부영양화, 적조원인 생물 또는 그 휴면포자의 존재, 이들이 대량 중식할 수 있는 물리적 환경이 갖춰져야 한다.⁶⁾ 지형에 따라 해안선이 복잡하고 만을 이루는 곳은 해류의 움직임이 정체되어 부영양화가 오래 지속되어 적조가 자주 발생한다. 식물플랑크톤이 대량 증식하기 위해서는 광합성에 필요한 일조량이 충분하고 해수의 온도가 15~25°C인 봄철부터 가을철이 적합한 환경이나, 적조를 주로 발생시키는 와편모조류의 경우 이보다 상대적으로 높은 20~27°C인 여름철에 적조를 발생시킨다.⁶⁾

우리나라 연안에서 기록된 적조원인생물 중 대표적으로 적조를 발생시킨 종은 주로 와편모조류이며, 이에는 Gymnodinium mikimotoi, Cochlodinium polykrikoides, Noctiluca scintillans, Ceratium furca 등이 있다.⁶⁾ 이 중 Cochlodinium polykrikoides은 광합성과 종속영양 모두 가능한 혼합영양생물로 장시간 대발생을 유지할 수 있다. 한편 돌말류(규조류) 중 Skeletonema costatum은 우리나라 전 해역에서 계절에 상관 없이 대발생하여 적조를 발생시킨다.⁶⁾ 한편 적조를 일으키는 종 중 독성을 분비하여 문제를 일으키는 종은 크개 마비성 패독(paralytic shellfish poisons)을 분비하는 와편모조류의 Alexandrium tamarense 등과, 설사성 패독(diarrhetic shellfish poisons)을 분비하는 와편모조류의 Prorocentrum lima 등, 그리고 기억상실성 패독(amnesic shellfish poisons)을 분비하는 돌말류의 Pseudonitzschia multiseries 등이 있다.⁶⁾

Cochlodinium polykrikoides의 현미경 사진 ©FWC Fish and Wildlife Research Institute CC BY-NC-ND 2.0 License ()

적조원인 종이 대발생한 뒤 분해될 때 미생물 활동으로 인해 수중 산소가 결핍되어 해양생물들의 폐사가 일어날 수 있으며, 연안의 생물다양성을 감소시키고 및 양식 산업에 막대한 경제적 손실을 입힌다.

또한 와편모조류 등 적조원인종들이 생산한 독소는 여과섭식(filter feeding)을 하는 패류에 축적되어 먹이그물을 통해 다른 생물 및 사람에게 치명적인 결과를 일으킨다. 규조류에 의해 생산되는 도모산(domoic acid)은 기억상실성 독소이며, 이 밖에 여러가지 독소가 어패류에 축적되고 이를 먹은 사람이 사망 또는 중독 현상을 보인다., 조선시대인 1450년부터 1820년까지 어패류 독성으로 인한 인명 피해는 37명으로 기록되었고, 1976년 20명이 중독된 사고, 1986년에는 2명이 사망하고 11명이 중독된 사건 등 패독으로 인한 인명 피해가 끊이지 않고 있다.⁷⁾

세계적으로 적조를 적극적으로 방제하는 나라는 우리나라 등 극소수에 불과하지만 1990년대 후반부터 세계 여러 나라에서 적조 방제 기술이 개발되고 있다.⁸⁾ 적조 방제 기술에는 크게 물리적, 생물학적, 화학적 방법으로 구분되는데, 그중 화학적 방법은 시급하게 적조를 제거해야 할 때 효과적이다. 현재 농림수산식품부의 고시⁹⁾에 등록된 적조제어 물질은 황토, 적조 구제장비는 황토살포기와 전해수 황토살포기 등이 있다.⁸⁾ 현재 개발되고 있는 적조 방제기술에는 황토살포법, 원생동물성 천적을 이용한 적조 방제기술, 해수 전기분해시 발생하는 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용한 적조 방제기술, 물리적 적조 제거기, 다시마 등 천연물질 이용법, 미생물제재 적용법, 전기응집을 이용한 적조제어방법 등이 있다.⁸⁾

1. "모세와 아론은 야훼의 분부대로 하였다. 그가 파라오와 그의 신하들 앞에서 지팡이를 들어 나일 물을 내려 치자 강물이 모두 피가 되었다. 강에 있는 고기가 죽어 물에서는 썩는 냄새가 나서 에집트인들은 나일강 물을 마실 수가 없게 되었다." (공동번역 성경 출애굽기 7장 20-21절)
2. "둘째 천사가 자기 대접에 든 것을 바다에 쏟았습니다. 그러자 바닷물이 죽은 사람의 피처럼 되었고 바다에 있는 모든 생물이 죽었습니다." (공동번역 성경 요한 묵시록 16장 3절)
3. 한상복 (2011) 삼국시대의 적조현상 기록. 어항 38: 38-40
4. "현 고성현에 천구성이 떨어져서 바닷물이 솟아 올랐는데 붉기가 피와 같았다." 
5. "경상도 바닷물이 임을포에서부터 가을포에 이르기까지 물이 황, 흑, 적색으로 변하였는데 농도가 죽과 같고 복어와 잡어가 모두 죽어서 물 위로 떠올랐다."
6. 이진환 (1999) 한국연안에 있어서 적조발생과 식물플랑크톤 독성에 관한 개관. 한국환경생물학회지 17: 217-232
7. 전중균 외 (1987) 담치류의 유독성분에 관한 연구. 한국해양학회지 22: 271-278
8. 남귀숙 (2012) 적조발생특성과 제어대책. 물과미래 45: 40-45
9. 해양부. 적조구제 물질 및 장비의 사용승인에 관한 고시 (2012.08.20 개정)