미세플라스틱 입자는 환경 내 어디에나 존재하며 크기, 모양 또는 유형의 표준화된 입자가 아 니다. 따라서 독성자료를 바탕으로 해수, 퇴적물 등 해양환경의 다차원을 정확하게 평가하고 관리하는 위험평가 프레임워크를 구축하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 해양환경 미세플 라스틱의 특징과 영향을 조사하였고, 해양환경 미세플라스틱의 분포와 생물영향에 따른 위해 도 평가 프레임워크(초안)를 제안하고 있다. 환경 미세플라스틱의 특성은 매우 다양하지만 대 부분의 독성 데이터는 독특한 형태와 유형에 집중되어 있으며, 실험실 노출 생물과 관리해야 하는 생물 종도 다르다. 실제적으로, 지금까지의 수집된 연구결과는 위해성평가에 활용하기에 독성 데이터 품질에 있어 불확실성이 높기도 하며, 전통적인 위해성평가 프레임워크를 적용 하는 데 있어 고려할 부분이 많이 존재한다. 그러나, 현재 미세플라스틱 관리에 대한 국제사회 의 움직임이 점차 강화되고 있고, 해양환경의 미세플라스틱 오염도가 높아지고 있는 점을 고 려하면, 해양환경의 미세 플라스틱 특성에 기초한 위해성평가 기법 구축에 대한 추가 연구가 제안되어야 할 것이다.

본 연구는 전국자연환경조사 어류 데이터를 이용하여 국내 담수 생태계에 도입된 배스의 분포 현황을 파악하고 공간분석을 통해 핫스팟 지역을 분석하였다. 위해성 평가를 통해 배스의 잠재적 침습성을 평가하여 수생태계 생물 다양성 교란에 대한 영향을 재고하였다. 분포 분석 결과, 제주도 지역을 포함하여 한강권역과 낙동강권역, 금강권역, 영산강·섬진강권역 전체에서 분포하는 것으로 분석되었다. 낙동강권역에서 가장 높은 출현율을 나타내었으며, 제주도 지역을 제외한 영산강·섬진강권역에서 비교적 낮은 출현율을 나타내는 것으로 분석되었다. 배스의 공간적 군집 밀도가 높은 지역으로는 낙동강권역의 낙동강수계가 선정되었으며, 반대로 낮은 지역으로는 한강권역과 금강권역의 인접한 지역으로 분석되었다. 국내 대부분의 담수하천에 서식하는 것으로 나타난 배스의 위해성 평가를 실시한 결과, 31점의 높은 침습성을 보이는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 우리나라 담수 생태계에 정착한 것으로 파악되는 생태계교란종인 배스로부터 실질적인 관리 우선지역을 도출하여 담수 생태계 다양성 보전을 위한 과학적 기초자료를 마련할 수 있을 것으로 전망한다.

본 연구에서는 해양생태계 위해성 평가 시 생물학적, 비생물학적 요인에 대한 인공생태계 실험의 초기 안정성을 객관적으로 평가하기 위해 육상 기반 해양 폐쇄형 메조코즘 (LMCM) 실험을 수행하였다. 변동계수 (CV)의 진폭 변화는 실험의 안정성 분석 자료로 사용하였다. 본 연구에서 LMCM 그룹 (200, 400, 600, 1,000 L) 내 비생물학적 실험변수에 대한 CV 값은 20~30% 범위로 유지되었다. 그러나 엽록소-a, 식물플랑크톤 및 동물플랑크톤과 같은 생물학적 요인의 CV 진폭 파이는 600 L와 1,000 L LMCM 그룹에서 높게 분석되었다. 이와 같은 결과는 실험 초기에 생물학적 변수에 대한 제어가 부족하여 발생한 것으로 해석 된다. 또한 ANOVA 분석에 따르면, LMCM 그룹 간 CV 값은 생물학적 요인과 연관된 실험변수들에서 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). 본 연구에서 생물학적 변수의 안정화는 LMCM 그룹의 크기와 그룹 내 생물의 생태-생리학 적 활동의 복잡성을 감안할 때 수질 및 영양염 성분을 제외하면 실험 초기 생물학적 변수의 변동성을 제어하고 유지할 필요가 있으나 현실적으로 어려운 부분이 많았다. 결론적으로 해양에서 과학적 도구로써 인공생태계 실험은 생물학적, 비생물학적 요인을 구분하여 명확한 측정요소 (endpoint)를 비교 분석할 수 있는 연구목적 수립, 실험조 건의 안정성 유지 및 실험결과를 객관적으로 해석할 수 있는 표준화된 분석 기법의 도입이 필요한 것으로 판단된다.

본 연구에서는 국내에 도입된 외래 포유류를 조사하여 생태계위해성평가와 외래생물 관리 데이터베이스 구축에 필요한 기초자료를 제시하고자 했다. 이를 위해 관상 목적으로 도입된 외래 포유류, 개인 간 거래되는 외래 포유류 등 사육 환경에서의 외래 포유류와 자연에 유입된 외래 포유류를 조사하여 한국에 도입된 외래 포유류 목록을 구축하였다. 한국에 도입된 외래 포유류는 총 163분류군으로 확인되었다. 관상 목적으로 도입된 외래 포유류는 11목 44과 139분류군, 개인 간 거래되는 외래 포유류는 5목 19과 28분류군, 자연생태계에 유입된 외래 포유류는 총 4목 7과 8분류군으로 나타났다. 국내 도입된 외래 포유류의 효과적인 관리를 위해서는 도입된 모든 종의 목록을 토대로 종별 개체수, 도입지역 등 기초적인 정보의 확보가 중요하다. 아울러, 자연생태계 유출 시 나타날 수 있는 생태계위해성에 대한 객관적 평가를 통해 잠재적인 위해 정도를 구분하고 이에 근거한 관리정책의 체계적 연계가 필요하다. 마지막으로, 국내 자연생태계에 유입된 Capra hircus, Cervus nippon taiouanus, Felis catus, Myocastor coypus, Ondatra zibethicus, Oryctolagus cuniculus, Ovis aries, Rattus norvegicus 등 8분류군에 대해서는 확산 변화 양상에 관한 지속적인 모니터링과 서식 변화 수준에 따른 즉각적 대응체계 구축 등 국가 차원에서의 확산 제어 방안 마련이 시급히 요구된다.

본 연구는 제주도 지역에서 처음 발견된 점개구리밥의 분포와 서식생물상에 대한 점개구리밥의 위해성을 평가하기 위해, 제주도 내 43개 습지 및 하천에서 환경요인과 서식생물상을 조사하였다. 점개구리밥은 43개 중 총 18개 조사 지역에서 출현이 확인되었으며, 이들 지역에서는 점개구리밥 외 수생식물의 생물량은 낮은 편이었다. 점개구리밥 등 수생식물과 환경요인에 대한 서식생물상의 영향을 분석하기 위해 SOM(Self-Organizing Map)을 활용한 패턴분석을 실시하였다. 분석 결과, 동물플랑크톤 등 서식생물상은 환경요인보다는 수생식물의 생물량에 대한 영향이 큰 것으로 나타났다. 특히 점개구리밥의 생물량은 부착성 종과 밀접하게 관련되는 것으로 분석되었다. 제주도 내 하천 및 습지는 수원이 일정하지 않고 수위변화가 급격하여 수생식물의 현존량이 적은 점을 감안하면, 제주도 지역의 교란 특성에 비교적 강한 점개구리밥은 서식생물상(동물플랑크톤 등)에게 서식처로서 중요하게 적용될 것으로 판단된다. 더욱이, 점개구리밥의 점유 공간 내 유기물이 서식동물상의 먹이원으로 활용되는 점 등을 볼 때 점개구리밥은 서식처인 동시에 먹이터로의 역할을 수행하고 있는 것으로 보인다. 비록 점개구리밥의 밀생이 그늘 효과 등으로 일부 수생식물의 성장과 발달에 영향을 미치지만, 이것은 부유식물이 수표면에 우점하는 특성 때문이며, 점개구리밥의 위해성이라 판단하기는 어렵다. 결론적으로 점개구리밥은 제주도 지역 내 대부분의 수계에서 확산 및 정착된 것으로 조사되었으며, 서식생물상 및 수중 환경 내 미치는 영향은 적은 것으로 사료된다. 추후 제주도 지역 외 내륙에서의 점개구리밥 분포 및 확산에 대한 모니터링을 수행할 필요가 있다고 보여진다.

이염화이소시아뉼산나트륨(NaDCC) 주입 선박평형수처리설비(BWMS, ballast water treatment system)에 의해 처리된 배출수 내에는 브롬 및 염소계열의 활성물질과 소독부산물질(DBPs, disinfection by-products)들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양환경에 미치는 생태위해성을 파악하기 위하여 생태독성시험(WET test, whole effluent toxicity test)과 생태위해성평가(ERA, ecological risk assessment)를 수행하였다. 배출수독성 시험종은 규조류(Skeletonema costatum, Navicula pelliculosa), 녹조류(Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata), 로티퍼(Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus) 및 어류(Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas)로 8개의 해양 및 담수종을 이용하였다. 생태독성시험결과, 규조류 및 녹조류를 이용한 성장저해시험에서만 명확한 독성영향이 나타났으며 해수의 시험 조건에서 무영향농도(NOEC, no observed effect concentration), 최저영향농도(LOEC, lowest observable effect concentration) 및 반수영향농도(EC50, effect concentration of 50%)는 각각 25.0 %, 50.0 % 및 > 100.0 %로 가장 민감한 영향을 나타냈다. 하지만 로티퍼 및 어류를 이용한 독성시험의 경우 모든 염분 구간에서 독성영향이 나타나지 않았다. 한편, 배출수에 대한 화학물질분석결과, bromate, isocyanuric acid, formaldehyde, chloropicrin과 trihalomethanes (THMs), halogenated acetonitriles (HANs), halogenated acetic acid (HAAs) 등 총 25개의 소독부산물질들이 검출되었다. ERA결과, 25 개의 소독부산물질들 중, 지속성(P), 생물축척성(B) 및 생물독성(T)의 특성을 모두 보이는 물질은 없었다. 예측환경농도(PEC, predicted environmental concentration) /예측무영향농도(PNEC, predicted no effect concentration) 비율은 일반적인 항구 환경에서는 모든 물질이 1.0을 초과 하지 않았지만 선박 최 인접지역의 경우 Isocyanuric acid, Tribromomethane, Chloropicrin 및 Monochloroacetic acid가 1.0을 초과하여 위해성이 있을 것으로 나타났다. 하지만 실제 배출수를 이용한 생태독성시험결과의 NOEC (25.0%)를 적용한 결과 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양에 배출되었을 때 선박 최 인접지역을 포함한 일반적인 항구 환경에 수용 불가한 생태위해성을 가지지 않는 것으로 판단된다.

생명공학 기술의 발달로 산업적으로 이용 가치가 높은LMO를 만들기 위해 끊임없는 노력이 이뤄지고 있다. 이러한다양한 시도로 인하여 향후 상용화될 LMO에 대한 위해성 평가와 안전관리는 지속적으로 보완 발전되어야 한다. 본 논문에서는 현재 우리나라에서 이뤄지고 있는 LMO 생태계 안전관리 위해성 심사 과정을 조명하였다. LMO의 생태계위해성심사는 LMO법에 따른 통합고시 별표 10-1에 명시된 항목에근거하여 수행하고 있다. 평가 자료의 위해성 심사 영역은 자연환경위해성을 평가하기 위하여 생물종 위해성 판단 영역, 도입유전자 위해성 판단 영역, 주변 생태계 영향 판단 영역으로나누어 진행하고 있다. 최근 신기술 개발에 따른 LMO 심사의 범위와 항목에 여러 제약이 존재한다. 따라서 생태계 위해성 안전관리를 위해 신기술로 생산된 LMO에 대한 다각적인논의가 필요할 것으로 사료된다.

아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 대표적인 환경정화곤충으로, 본 연구는 대량 사육 시설 보급으로 인하여 발생할 가능성이 있는 생태계 위해성에 대한 영향 예측 및 저감방안 수립에 대한 다양한 연구를 수행하였다. 아메리카동애등에는 우리나라 전역에 분포하고 있었으며, 국내 토착종인 동애 등에 (Ptecticus tenebriefer)와 생태적지위(Ecological Niche)의 중첩도가 매우 높 은 종이며, 기타 파리류와 야생상태에서 산란지 및 서식지를 경쟁하는 관계로 조사 되었다. 구기(mouth part)는 흡취형(sponge type)으로 수분을 쉽게 섭취하기 구조이며, 소화기관은 퇴화되어 병원균을 매개할 가능성이 매우 낮다. 부산물로 발생하는 분변토는 다량의 질산성질소가 포함되어 있어 방치할 경우 하천에 유입되어 하천생태계에 영향을 줄 것으로 예측되었지만 식물의 성장을 촉 진 시키는 것으로 분석되었다. 생태적 지위가 중첩되는 종이 많으며, 야생상태에서 거미류 및 조류 등의 천적이 존재하며, 인간에게는 피해를 주기 않는 것으로 조사되었다. 대량 사육시 부산물로 발생하는 번데기 및 분변토는 다양한 용도로 대량 소비가 가능하기 때문에 대량 사육이 생태계에 큰 위해를 주는 요소는 없는 것으로 조사되 었다.

새로운 환경으로 외래생물이 침입할 경우, 침입 생태계에서 큰 피해를 입히게 되 는 경우는 대개 “10% 규칙 (ten rule)”을 따른다. 침입 생물 중 10%가 정착하게 되 고, 정착하더라도 10%가 유해생물로써 생태계에 피해를 입힌다. 그러나 인위적인 도입의 경우, 국내 환경에 정착하게 될 가능성은 더 높아진다. 최근 생물적 방제를 비롯한 다양한 곤충 산업에서 외래 곤충류 도입에 대한 수요가 증가하고 있다. 비단 외래생물 뿐 아니라 토착곤충의 경우 역시 인위적인 생산의 증가는 생태환경에 새 로운 위해요소가 될 수 있다. 유용곤충에 대한 생태환경 위해성 평가는 식물검역적 차원에서 일부 이루어지고 있으나, 전방위적인 생물안보 차원에서는 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이에 식물검역에서 이루어지고 있는 천적의 위험평가 기법 을 소개하고, 산업용 곤충 및 LMO 곤충 등에 대한 생태위해성의 사례를 통해 곤충 생태환경 위해성 평가의 논의점을 제시한다.

Spills of M/V Hebei Spirit on 7th December 2007 caused a seriously damage to the ecosystem of Korean coast. Of these, microbial communities (i.e., attached benthic micro-algae) were reported to be sentive to the environmental change so it can be used for ecological risk assessment. Our experiment was designed to examine the ecological risk assessments for oil pollutant using benthic attached algal community on the artificial substrates of acrylic plates. Field monitoring in the culture system was conducted in Jangmok Bay. The abundances of attached micro-algae on artificial substrates gradually increased with increasing of sampling times. Among them, diatoms were the most important colonizer of coastal water, with the genera Cylindrotheca and Navicular most abundant. In particular, developed the culture system has correctly measured qualitative and quantitative abundance of attached micro-algae because same acrylic plates as artificial substrates were used. Thus, this culture system may be directly applied to the ecological risk experiments of microbial community structure from oil pollutants.

제초제 alachlor에 대한 송사리 및 지렁이 독성시험을 실시하고 국내 잔류실태조사 결과를 바탕으로 생태 위해성평가를 실시하였다. 송사리 독성시험 결과, 96시간 LC50는 1.8 mg L-1이었으며, 수정란을 사용한 초기생장단계 독성시험에서는 부화율에 대한 NOEC가 100 μg L-1으로 나타났다. 한편, 지렁이 급성독성시험에서 LC50(14일)는 94.1 mg kg-1, NOEC는

환경요인의 위해성 평가에 이용되는 biomarker 가운데 생식 및 조직학적 지표들은 독성물질에 의한 장기적이고 지속적인 영향을 평가하는데 중요하게 이용되는 항목이다(Huggett et al., 1992). 수질 오염원으로 확인되는 화학물질은 중금속, 난분해성 화학물질(persistent organic pollutants: POPs), 내분비계장애물질(endocrine disrupting chemicals: EDCs) 등이 있으며, 이매패류는 해양 저질과 수질의 오염상태를 알아보기 위한 지표종으로 많이 사용되고 있다. 본 연구는 한국 남해안 여자만에 서식하고 있는 우점종 이매패류를 이용하여 생태 건강도를 알아보고자 하였다. 연구에 사용된 이매패류는 여수 인근 여자만에 서식하는 바지락, Ruditapes philippinarum, 지중해담치, Mytilus galloprovincialis와 진주담치, M. edulis이다. 바지락은 여자만 인근 여수 이목리와 송여자도에서, 지중해담치와 진주 담치는 여수 이목리, 송여자도, 적금도와 고흥 백일도에서 2012년 5월부터 7월까지 채집하였다. 채집한 시료는 조직표본을 제작한 후 Mayer's hematoxylin-eosin(H-E) 염색, AB-PAS(pH 2.5) 반응과 Long Ziehl-Neelsen 염색을 실시하여 광학현미경으로 관찰하였다. Lipofuscin의 분포비율은 화상분석장치(IMT, Virsus, USA)를 이용하여 분석하였다. 체내 중금속 분석은 ICP-MS(Perkin Elmer, ELAN 6000)로 측정하였다. 바지락의 성비(♀:♂)는 여수 이목리와 송여자도에서 각각 1:1.10, 1:0.52로 나타났고, 지중해 담치와 진주담치는 여수 이목리에서 1:0.8, 1:1, 송여자도에서 1:1.25, 1:0.57, 적금도에서 1:1.67, 1:2, 고흥 백일도에서 1:0.44, 1:1.33으로 나타났다. Intersex 현상은 송여자도에 서식하는 바지락(13.8%), 지중해담치(11.1%)와 진주담치(9.1%)에서만 발견되었다. 조직학적 측면에서 intersex 현상은 반대 성의 생식세포들이 생식세포형성소낭 내부와 소낭 사이에 무리지어 나타나는 형태였다. 소화선에서는 모든 지역에서 공통적으로 소화선세관을 구성하는 상피세포와 호염기성세포의 변성과 결합조직층의 변성이 확인되었다. 특히 이목리와 송여자도에서 상피세포의 위축과 파괴가 관찰되었다. 소화선에서 lipofuscin의 분포비율(%)은 여수 이목리와 송여자도에 서식하는 바지락에서 각각 0.24, 3.14로 관찰되었으며, 지중해담치와 진주담치는 송여자도 7.17, 3.14, 이목리 1.16, 1.55, 적금도에서 4.81, 8.21과 고흥 백일도에서 3.51, 3.47로 확인되었다. 여자만에 서식하는 이매패류의 체내 중금속(Ni, Cr, Co, Al, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd, As) 농도(mg/kg)는 바지락 2.49, 3.04, 0.53, 375.09, 19.25, 46.68, 8.39, 0.57, 0.34, 9.76, 지중해담치 3.93, 4.46, 0.75, 753.75, 26.72, 81.82, 7.86, 1.57, 1.54, 7.48와 진주담치 3.03, 0.69, 700.26, 28.95, 63.14, 7.87, 1.40, 1.39, 6.83로 나타났다.