【에코저널=인천】환경오염 모니터링을 위해 채취·분석되는 시료 중 중요한 시료 자체를 장기간 보관하면 좋은 점들이 많다.

분쇄·균질화 바이얼(괭이갈매기 알 시료)

우선 미래에는 과거 보관된 시료를 활용, 이전에 주목받지 못한 신규 오염물질의 농도를 파악할 수 있다. 또 환경사고 발생으로 인한 오염물질 모니터링을 통해 사고 전과 후 농도 변화 등을 시료자체를 활용해 비교할 수도 있다.

현재의 환경오염 모니터링 체계가 그 결과를 종이보고서나 전산파일로 남기는 것이라면 앞으로의 모니터링 체계는 중요 시료 자체를 보관해 활용하는 방식을 추가·병행하는 것이 필요하다.

독일, 미국, 일본의 경우, 1970년대 말에 모니터링 시료의 초저온 저장이라는 개념을 도입해 시범사업을 진행한 이후 현재까지 초저온 저장시료를 활용한 모니터링 연구를 수행해 오고 있다. 초저온은 -150도 이하로써 시료의 물리적, 화학적 변화가 최소화되는 온도범위를 말한다. 독일 등 3국의 시료은행에서 다루는 초저온 저장 시료는 환경오염 영향의 수용체인 동식물 시료를 주요 시료로 저장하는 것이 특징적이다.

독일은 독일환경시료은행에서 독일가문비, 어류의 일종인 Bream, 집비둘기, 재갈매기 시료 등을 저장하고 있으며, 미국은 해양환경시료은행에서 홍합류, 굴, 어류, 해양 포유류 등을 채취·저장하고 있다. 일본은 환경시료타임캡슐 프로그램에서 이매패류, 어류 등을 중심으로 채취하고 있다. 유럽에서는 1980년대 말부터 어패류 생장에 악영향을 주는 선박용 부식 방지제 TBT(Tributyltin) 사용을 규제했는데, 이런 환경규제 정책의 실질적인 효과를 검증하기 위해 독일환경시료은행은 1986년부터 2005년까지 채취, 저장한 진주담치 속 오염물질 수준을 분석하고, 그 결과를 바탕으로 규제 효과를 실증적으로 평가했다.

또한 2010년 미국 멕시코만 원유 유출사고 당시 미국 해양환경시료은행에 저장된 진주담치와 돌고래 시료는 오염지역의 피해와 회복 정도를 모니터링하는데 활용되기도 했다.

▲바이얼 저장(수목 시료)

우리나라는 환경부 국립환경과학원에서 2009년 건립된 국가환경시료은행에서 소나무 등 9종의 동식물 시료를 저장해 오고 있다. 동식물 시료의 선정 기준은 장기간 안정적인 환경오염 모니터링 수행에 적합한 너른 분포와 많은 개체수를 지닌 보편종으로 선정했다. 육상생태계는 소나무와 잣나무 가지, 신갈나무와 느티나무 잎, 집비둘기 알이며, 담수생태계는 잉어와 말조개, 연안생태계는 괭이갈매기 알과 홍합을 채취·저장하고 있다. 특히, 이들 시료의 채취지역은 자연적인 배경농도를 모니터링하기에 알맞은 지역을 주로 선정, 장기적인 생물축적 배경농도 자료 구축이 가능하도록 했다.

시료의 채취·운송 및 분쇄·균질화, 저장, 분석의 전 과정은 초저온 유지를 기본으로 하며, 현재 국가환경시료은행은 액체질소(기화점: -196도)를 이용해 초저온 수준을 유지하고 있다. 분쇄·균질화 과정은 채취된 원시료를 초저온으로 분쇄해 균질화한 시료를 저장하는 바이얼을 제작하는 과정이다. 이는 두 가지 측면에서 이점이 있는데, 하나는 원시료 자체로 저장할 때 차지하는 저장 공간이 바이얼로 나눠 저장하면서 줄어드는 효과가 있다. 다른 하나는 균질화된 동일 시료를 수백 개씩 만들 수 있어 미래시점에서 여러 가지 연구 활용을 위한 장기간에 걸친 시료 분양이 가능하다는 점이다.

▲초저온 저장실

2009년 건립 이후 기반시설 확충 및 시설운영 안정화와 운영절차 확립 등에 노력을 경주해 온 국가환경시료은행은 2016년부터 그 동안 저장해 온 환경시료를 바탕으로 배경농도 모니터링 활용 연구를 시범적으로 시작했다. 향후 환경오염 모니터링 분야 연구활성화를 위한 저장시료 분양과 초저온 환경시료를 활용한 모니터링 공동 연구도 지속적으로 추진할 계획이다.

글/국립환경과학원 자연환경연구과 이장호 연구사(ficedula01@korea.kr)