Earticle

전 세계적인 기후변화와 함께 해양생태계의 심각한 피해를 야기하는 해양쓰레기는 비단 외국 뿐 아니라 우리나라에서도 많은 문제를 야기하고 있습니다. 많은 사람들이 해양쓰레기 의 심각성에 대해 공감하면서도 실제 해양쓰레기의 발생경로 및 현황, 어떠한 문제를 야기하 는지에 대해 이해하기 쉽지 않기 때문에 이에 대한 대응 방안 마련에서 많은 어려움을 겪고 있습니다. 해양쓰레기는 그 형태에 따라 해안쓰레기, 부유쓰레기, 침적쓰레기로 구분되고 국 내 연안에서 연간 약 14.5만톤씩 발생하고 있으며, 많은 수거활동에서 불구하고 상당량이 침 적쓰레기로 바다 속에 가라 않아 있어 관리에 어려움이 있습니다. 그 중 심각한 문제를 야기 하는 플라스틱 쓰레기는 ‘잔류성의 제조 또는 가공된 고체물질’로서 해양쓰레기의 인공폐 기물 중 대부분(80% 이상)을 차지합니다. 해양 동물 폐사 등의 생태계 파괴, 유령어업에 의한 피해 뿐 아니라 다양한 선박 안전사고와 섭식으로 인한 인간 피해까지 다양하게 영향을 미치 고 있습니다. 해양 플라스틱은 얽힘과 섭식, 미세화로 인한 문제, 화학 물질의 발산, 외래종의 확산, 새로운 서식처의 제공 등 다양한 방법으로 해양생태계에 작용하고, 작은 플랑크톤부터 대형 고래류에 이르는 생태계 전반에 영향을 미치고 있습니다. 해양플라스틱 감축을 위하여 유엔환경계획, 유엔국제해사기구 등의 국제기구나 미국립해양대기청 등의 기관에서 뿐 아니 라 환경단체와 사회적기업, 자원봉사자들의 활발한 노력의 강화되고 있으며, 해양수산부를 중 심으로 지자체들의 협력으로 많은 해양쓰레기를 수거하고 있으며, 많은 연구기관의 데이터는 대국민 인식증진 등에 활용되어, 국내에서도 많은 자원봉사들을 촉진하고 있습니다.

플라스틱 쓰레기는 해양 환경에서 가장 빈번히 발견되는 해양쓰레기로서 해양 생물에 섭식, 얽힘, 서식처 훼손 등의 다양한 피해를 입히고 있다. 바다거북의 모든 종에서 플라스틱 섭식이 보고되고 있으며, 전체 개체 중 50% 이상이 플라스틱 쓰레기를 섭식한 것으로 추정하고 있다. 동아시아에서 해양으로 유입되는 플라스틱의 양이 전세계 유입량의 50% 이상을 차지하는 것으로 추정하고 있으 나, 이 지역의 바다거북의 플라스틱 섭식 연구는 희소하다. 본 연구에서는 한국 연안에 출현한 바다 거북의 플라스틱 섭식 현황을 알아보기 위해 2012년부터 2018년에 한국 연안에 좌초되거나 혼획된 바다거북 34마리(붉은바다거북 21, 푸른바다거북 9, 올리브바다거북 2, 장수거북 2) 폐사체의 소화 관 내용물을 채취하여 1mm 이상의 플라스틱을 분석하였다. 플라스틱이 발견된 개체는 푸른바다거 북 중 100%, 붉은바다거북 77%, 올리브바다거북 50%, 장수거북 50%였다. 플라스틱 쓰레기는 개체 당 3.48 ± 4.50 g (0-15.60 g), 37.7 ± 60.5개(0-229개)가 발견되었다. 2018년 8월 29일에 제주 에서 방류되어 9월 9일에 부산에서 좌초된 붉은바다거북 1개체에서 10.24 g의 플라스틱이 발견되으 며, 이는 매일 평균적으로 0.93 g을 섭식한 양에 해당한다. 종별로 비교하면 플라스틱이 푸른바다거 북(6.6 ± 4.8 g/turtle)에서 붉은바다거북(2.8 ± 4.1 g/turtle)에서보다 통계적으로 유의하게 더 많 이 발견되었다. 모든 개체를 통틀어 플라스틱은 비닐과 포장재 등에서 기인한 필름형(42%), 노끈과 밧줄 등 섬유형(39%) 형태가 많았다. 푸른바다거북은 섬유형을, 붉은바다거북은 필름형을 가장 많이 섭식하고 있었다. 본 연구는 우리나라 연안에 서식하는 바다거북의 플라스틱 섭식 양과 특징을 규명 하고, 바다거북이 해양환경 내 플라스틱 쓰레기 오염현황을 반영할 수 있는 유용한 생물지표종임을 제시하고 있다.

맹꽁이(Kaloula borealis)는 ‘야생생물 보호 및 관리에 관한 법률’에 따라 보호받는 멸종 위기 야생생물이며, 환경청을 통한 포획허가 없이 개체에 영향을 줄 경우 형사적 처벌을 받 을 수 있다. 현재 개발사업 시행 시 멸종위기 야생생물이 확인되면 개체군 보호를 위해 서식 지 정밀조사를 통해 전체 개체수를 추정하고, 포획 후 대체 서식지로 이주하는 보호방법을 주로 사용한다. 맹꽁이 서식유무에 대한 확인의 중요성도 함께 강조되고 있는 반면, 맹꽁이는 활동기중 대부분을 땅이나 습기가 많은 곳을 주 서식지로 직사광선을 피해 활동하며, 장마기 간 동안의 짧은 번식기를 가져 서식확인이 어렵고 난괴와 유생의 발달 기간이 짧아 확인 가 능한 기간이 제한적인 종이다. 이러한 맹꽁이의 생태적 특징을 이해하여 현재는 트랩조사 및 우천 시 청음조사, 소리녹음 장비 등을 통해 서식여부를 확인 하지만 다른 양서류 종에 비하 여 서식확인이 어려운 실정이다. 이러한 어려움을 보완하기 위한 방법 중 하나로 기존의 소 리녹음 방법이 포함되는 비 침습적 (Non-invasive) 연구 분야가 있다. 비 침습적 조사는 개체 의 행동이나 개체 자체에 어떠한 영향도 미치지 않는 조사방법으로 정의되며, 포획이 필요하 지 않으므로 개체수가 적은 취약종과 생태적으로 민감한 종을 대상으로 한 연구에서 효용성 이 매우 크다. 또한, 객관적인 자료 수집을 통한 정량화된 데이터 분석, 조사시간과 비용의 절감, 조사과정상의 안전 등 여러 장점을 가지고 있어 앞으로의 활용이 기대되는 연구 방법 이다. 이 방법들 중에 하나로 eDNA (environmental DNA)는 유기체들이 환경을 통과할 때 남 겨지거나 떨어져 나가는 DNA를 말하며, 점액, 대변, 소변 등 연못물과 수중 침전물 안의 DNA를 감지 (Kendell et al., 2020) 할 수 있도록 기술이 발전되어져 왔다. 본 연구에서는 법 정보호종인 맹꽁이를 대상으로 하여 eDNA와 관련한 새로운 유전자 검출 마커 개발과 현장검 증, 활용 매뉴얼의 개발방안에 대해 고찰하고자 한다.

무역, 애완동물 산업의 발달로 인한 외래종의 유입은 세계적으로 증가하고 있다. 도마뱀부 치류(Gekkonidae)는 대표적인 침입 파충류이다. 국내에는 도마뱀부치(Gekko japonicus)와 집도 마뱀부치(Hemidactylus frenatus)의 보고가 있다. 2021년 9월, 인천광역시 인천항 부근 건물에 서 새로운 도마뱀부치류 개체군을 채집하였다. 이 개체군의 종 규명을 위해, 16개 외부형질 (길이 변수 9개, 비늘 수 변수 7개)을 측정하였고, 유전자 마커 CO1, CytB 유전자 서열을 이 용하였다. 또한, 외래종 여부 확인을 위하여 중국의 도마뱀부치류 27개체군과 haplotype network, 베이지안 추론(BI, Bayesian inference) 및 최우추정(ML, Maximum likelihood) 계통분 석을 수행하였다. 외부형질과 CO1 유전자 염기 서열(688bp)의 BLAST 결과에 근거하여, 해당 종을 중국 고유종인 북경도마뱀부치(G. swinhonis)로 동정하였다. 계통수에서 인천 개체군은 중국 개체군과 섞이는 형태로 나타났다. 이를 종합해 볼 때, 인천항 일대에서 채집된 국내 미 기록종 북경도마뱀부치는 비교적 최근에 중국 여러 지역에서 도입된 외래종으로 판단된다. 본 연구는 한국연구재단의 지역대학우수과학자지원사업(2020R1I1A3051885)의 일부 지원을 받아서 수행되었다.

수원청개구리(Dryophytes suweonensis)는 한국의 멸종위기 야생생물 1급에 해당하며 보호가 필요한 종이다. 수원청개구리는 서해안을 따라 분포하고 있는데 최근 연구에 서 음성, 유전, 형태적 차이를 바탕으로 칠갑산 남쪽에 서식하는 개체군을 새로운 종 인 노랑배청개구리(D. flaviventris)로 분류하였다. 하지만 두 종의 차이가 매우 근소 하며 음성 비교 연구에서 종 수준이 아닌 개체군 수준의 차이일 수 있다는 점이 제 안되면서 종 간 차이에 대한 논쟁이 시작되었다. 이에 따라 본 연구는 두 종 간 명 확한 차이를 재검토하기 위해 수행되었다. 자료 수집은 2023년 6월부터 8월까지 수 원청개구리의 서식지인 평택, 화성, 파주와 노랑배청개구리의 서식지인 군산, 익산, 완주에서 수행되었으며, 각 지역에서 음성, 유전, 형태 변수를 수집하였다. 변수 수집 방법은 녹음기를 이용해 개체 음성을 녹음한 후, 해당 개체를 포획하여 총 23가지 형태 변수를 측정하고, 유전 정보를 위해 구강 상피세포를 수집한 후 풀어주었다. 변 수 수집은 총 100개체를 대상으로 진행하였으며 이 중 일부를 유전자 분석한 결과, 6개 지역의 개체가 동일한 종으로 판별되었다. 평균 비교 결과 형태적 변수는 21가 지 중 3가지에서 차이가 확인되었으며, 음성 변수는 8가지 중 5가지에서 차이가 나 타났다. 변수 간 차이는 두 종 간, 각 지역 간 비교 모두에서 차이가 있었다. 요인분 석 결과 형태와 음성 변수 모두 종 간, 지역 간 차이는 명확하게 구분되지 않았다. 본 연구 결과는 종 수준이 아닌 개체군 수준의 차이를 확인한 결과이며 이에 따라서 새롭게 지정된 노랑배청개구리에 대한 분류학적 재고찰이 필요할 것으로 보인다.

플라스틱은 현재 세계적으로 떠오르는 환경 문제이며 환경에 노출된 플라스틱은 기계적 화학적 파편화로 인해 미세플라스틱으로 변환된다. 이 미세플라스틱은 가벼 운 무게와 작은 크기와 오염물질의 흡착으로 생태계와 생물들에게 영향을 끼치는 것 으로 나타났으며 이전 연구에서는 담수 생태계의 미세플라스틱의 오염의 영향이 있 을 것임을 암시하였다. 양서류는 담수 생태계 내에서 포식과 피식의 중간다리 역할 을 하는 종으로 알려져 있으며 이에 따라 미세플라스틱에 대한 오염의 우려가 있는 종이다. 따라서 본 연구에서는 양서류의 체내에 축적된 미세플라스틱의 양을 알아보 고자 수행하였다. 본 연구는 대한민국 전라남도 나주와 광주지역 저수지와 연못에 서식하는 황소개구리(Lithobates catesbeianus)를 대상으로 수행하였다. 2023년 9월부 터 10월까지 광주에서 4개의 저수지와 1개의 연못, 나주에서 3개의 저수지에서 총 35마리 개체를 포획하여 소화관을 해부하여 FT-IR (푸리에 변환 적외선 분광광도법) 분석을 통해 미세플라스틱을 검출했다. 검출 결과, 모든 35개체에서 미세플라스틱이 확인되었으며, 개체당 평균 검출 수는 90개로 나타났다. 플라스틱은 최소 2개에서 최 대 851개까지 확인되었다. 본 연구 결과를 통해 국내 담수 생태계에 서식하는 양서 류에게도 미세플라스틱이 축적되고 있음을 확인할 수 있었으며, 주변 환경 및 수질, 토양 등과의 상관성을 확인하기 위한 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.

양서류는 피부로 호흡하는 변온동물로 다른 척추동물에 비해 기후변화에 취약한 분 류군이며 전 세계에 서식하는 양서류 중 1/3이 멸종될 위기에 처해 있어 국가 차원 의 보전 및 관리가 필요하다. 본 연구는 국내 무미류 13종의 개체군 크기를 파악하 고 주요 서식 환경 및 출현 시기, 서식에 영향을 끼친 주요 환경요인과 종간 생태적 지위, 음향측정기를 통한 지역별 최초 번식일을 확인하기 위해 수행되었다. 현장 조 사는 2021년부터 2023년, 2월부터 7월 사이 전국에 서식하는 양서류의 주요 번식지 인 논 습지와 계곡 및 하천을 대상으로 반경 100m의 고정조사구 총 135개를 설정하 여 정량적인 종별 밀도를 산출하였고, 매월 같은 시기에 수행하였다. 그 결과, 계곡 산개구리, 큰산개구리, 청개구리 순으로 서식 밀도가 높았고 물두꺼비는 가장 낮은 밀도를 보였다. 수원청개구리와 금개구리는 평지 논, 계곡산개구리와 물두꺼비는 산 지 계곡 및 하천에서 전체 출현 개체의 90% 이상이 서식하고 있었다. 무미류의 서식 에 영향을 끼친 주요 환경변수는 고도, 지면 온도, 경관 유형순으로 나타났다. 무미 류 5종이 출현한 논의 경작 유형은 서로 차이를 보였으며, 종간 평균 생태적 지위 값(PI)은 0.401로 비교적 낮은 것으로 확인되어 종간 경쟁이 크지 않으리라고 예상된 다. 큰산개구리와 참개구리, 청개구리, 수원청개구리 4종의 최초 번식일은 2021년도 에 비해 2022년과 2023년도의 번식 일자가 점진적으로 빨라지는 경향을 보였다. 추 후 종별 개체군 크기와 최초 번식일 변화 등에 관한 정보를 장기간 축적하여 기후변 화로 인한 국내 양서류의 위협을 감지하고 대응 방안 모색이 필요하다.

황소개구리는 북미가 원산지로 식용의 목적으로 유럽, 남미, 아시아, 멕시코, 브라 질 등 전 세계로 도입되었다. 국내로의 첫 도입은 1957년으로 식용을 목적으로 진해 국립양어장에서 수입하였으나 양식에 실패 하여, 이 후 같은 목적으로 1971년 일본 으로부터 재도입하였다. 이후 양식의 어려움과 수요의 한계로 인해 사육농가에서 자 연생태계로 인위적 혹은 자연적으로 유입되었다. 황소개구리는 국제자연보존연맹 (IUCN)에서 지정한 세계 100대 악성 침입성 외래종으로, 국내에서는 1998년 2월 19 일 생태계교란생물로 지정되었다. 본 연구에서는 생태계교란생물 모니터링 (2010-2016), 제 2차 전국자연환경조사(2006-2012) 그리고 외래생물 전국 서식실태조 사(2010-2016) 결과를 분석하여, 최근 한국의 황소개구리 개체군 변동 및 각 지역별 증감 특성을 확인하였다. 분석결과 북부를 포함한 중부지역에서 감소하는 경향이 확 인되었으며, 남부의 일부 지역에서는 개체군이 안정적으로 유지되고 있는 것으로 확 인되었다. MaxEnt를 이용한 잠재서식지 분석결과 ROC의 AUC 값은 0.829로 모형의 정확도는 높게 평가되었으며, 북부 및 산림지역을 제외한 한국 전역이 잠재서식지로 확인되었다. 한국 황소개구리 분포에 영향을 미치는 주요 환경변수로는 연평균 기온, 수계와의 거리, 고도 등이 확인되었다. 이러한 결과는 한국의 황소개구리가 최근까지 는 감소하는 경향을 나타내고 있으나, 잠재적으로는 다시 전국으로 확산될 우려가 있으며, 장기적인 관리가 요구됨을 보여준다.

양서류는 독특한 생리학적 및 생태학적 특성으로 인해 모델 생물로서 중요한 역할을 하고 있다. 특히 개체 및 개체군 단위에서 양서류를 연구하는 것은 생태계의 건강 상태를 평가하고, 보전 전략을 수립하는 데 필수적이다. 양서류는 수생 및 육상 환경 을 모두 활용하는 특성으로 인해 다양한 서식지 변화에 민감하게 반응하며, 이러한 특성은 환경 변화의 지표 생물로서 그들을 더욱 가치 있게 만든다. 또한, 양서류는 생애 주기 동안 여러 환경 요인에 영향을 받기 때문에 환경 오염, 기후 변화, 서식지 파괴 등의 다양한 환경 스트레스 요인에 대한 민감한 반응을 관찰할 수 있다. 본 발 표에서는 양서류를 모델 생물로 활용하기 위한 다양한 접근 방식을 제안한다. 인공 지능과 보전생리학 등 융복합 지식을 기반으로 개체 또는 개체군 단위에서 양서류의 모니터링 기술을 향상시키고, 이를 통해 환경변화에 따른 스트레스 반응을 이해하며, 양서류 보전 및 생태계 관리에 중요한 정보를 제공하고자 한다. 특히, 인공지능 기반 의 이미지 분석, 음향 모니터링, 위치 추적 기술 등을 활용하여 양서류의 행동 양식, 서식지 이용, 개체군 동태 등을 효율적으로 분석할 수 있는 방법을 모색할 것이다. 또한, 보전생리학적 접근을 통해 양서류가 환경 스트레스에 어떻게 반응하는지에 대 한 기작을 밝히고, 이를 통해 양서류의 건강 상태를 평가하는 새로운 방법론을 제안 할 것이다. 이 연구는 양서류의 지속 가능한 보전 전략 수립에 기여할 수 있는 방안 을 제시하며, 이를 통해 생물다양성 보전 및 생태계 관리에 중요한 기초 자료를 제 공할 것이다. 양서류를 모델 생물로 활용함으로써 환경 변화에 대한 민감한 반응을 관찰하고, 이를 통해 생물다양성 보전에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 본 발표에서 소개되는 내용은 환경 변화에 대한 조기 경보 시스템 구축, 서식지 복원 및 관리 전 략 수립, 멸종 위기 양서류 종의 보전 계획 등 다양한 측면에서 활용될 수 있을 것 이다. 최종적으로, 양서류 연구는 전 세계적으로 환경 보전 및 생물다양성 유지에 기 여하는 중요한 과학적 기초를 제공할 것이다.

도시 개발로 인한 서식지 파괴와 파편화로 개체수가 급감하고 있는 맹꽁이(Kaloula boreals)는 한국에서 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정하여 보호하고 있는 종이다. 최근 개발로 인한 인간과 야생동물 사이의 갈등을 완화 시키고 종 보전을 위한 방법 으로 개발대상지에서 맹꽁이가 발견될 경우 대체서식지를 조성하여 이주하는 방안이 적극적으로 시행되고 있다.본 연구는 이주 후 맹꽁이의 개체군 규모 변동을 파악하 고자 수행하였다. 연구대상지는 광주 중앙근린공원으로 2022년 맹꽁이 76개체를 포 획하여 VIE-tagging 후 대체서식지에 이주·방사하고 2023년 5월부터 7월까지 총 14 회에 걸쳐 capture-recapture 방법으로 개체군 조사를 실시하였다. 개체군 규모는 Jolly-Seber 모델을 적용하여 추정하였다. 개체군 조사 결과 이주·방사한 76개체 중 7개체가 재포획되었고 미표지된 14개체가 포획되었으며 평균 21개체가 대체서식지에 서식하고 있는 것으로 추정되었다. 서식지 내 개체군의 안정적인 유지는 종 보전을 위한 중요한 조건으로 이주 후 맹꽁이 개체군 규모의 변동과 생존 여부를 확인하기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.