환경 연구 동향 | 앨지닥터
30초 핵심 · 이 연구가 밝힌 것
탄소수지 모형은 2018~2050년 한국 갯벌 퇴적층의 탄소 증가분을 약 764만 tCO₂eq로 추정했으며, 넓은 비식생 갯벌이 국내 갯벌 전체 저장량의 대부분을 차지했습니다.
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한림대학교·한국해양과학기술원·국립군산대학교·서울대학교 연구진이 Marine Environmental Research에 발표한 연구는 한국 연안 갯벌의 유기탄소 저장량과 2050년까지의 변화를 탄소수지 모형으로 평가했습니다. 연구진은 식생 갯벌 16개 지점과 비식생 갯벌 21개 지점의 자료를 모형에 적용했습니다. 모의 결과, 대부분의 조사 지역에서 퇴적층 탄소량이 시간에 따라 증가했으며 식생이 없는 갯벌도 넓은 면적 덕분에 국가 규모의 주요 탄소 저장고로 나타났습니다. 이 연구는 식생 갯벌과 비식생 갯벌을 함께 계산해 한국 갯벌의 탄소중립 기여 가능성을 수치화했다는 점을 제시했습니다.
갯벌 퇴적층에 블루카본이 쌓이는 원리
바닷물이 드나드는 연안 습지에서는 식물이 광합성으로 흡수한 탄소와 육지·바다에서 들어온 유기물이 진흙과 함께 퇴적됩니다. 물에 잠긴 흙은 산소가 부족해 유기물 분해가 느려질 수 있고, 그중 일부가 퇴적층에 오랫동안 남습니다. 연안 생태계가 붙잡아 저장한 이 탄소를 블루카본이라고 부르며, 지상 식물체보다 토양에 더 많은 양이 저장될 수 있습니다. [배경 1]
이때 현재 들어 있는 양인 ‘탄소저장량’과 해마다 새로 늘어나는 양인 ‘탄소격리율’을 구분해야 합니다. 국가 온실가스 산정에서도 연안 습지의 탄소 저장고와 시간에 따른 배출·흡수 변화를 함께 다룹니다. 식생이 뚜렷한 염습지뿐 아니라 식물이 없는 갯벌 퇴적층까지 얼마나 저장하고 변화하는지 계산하는 일이 이번 연구의 출발점입니다. [배경 2]
37개 연안 지점에서 2050년까지 이어진 탄소수지 모의
연구진은 경기·충남·전북·전남·경남·경북 연안의 식생 갯벌 16개 지점과 비식생 갯벌 21개 지점을 분석했습니다. 토양 용적밀도·입도·수분·탄소함량·탄소격리율과 탄소원의 안정동위원소 비율은 기존 조사 자료에서 수집했고, 2018~2022년의 기온·강수·습도·풍속·일사량 자료를 결합했습니다. 염생식물 바이오매스는 2017~2021년 5~11월에 조사했으며, 퇴적층 탄소 자료는 깊이 70 cm까지 반영했습니다.
탄소동역학모형(CDM_TF)은 유기탄소를 비교적 빠르게 순환하는 젊은 탄소 저장고와 느리게 순환하는 오래된 저장고로 나눴습니다. 비식생 갯벌에는 육상·해양 기원의 탄소 유입을, 식생 갯벌에는 지상·지하 바이오매스와 측방 유입을 적용했습니다. 토양 온도·수분·염분의 영향을 분해율에 반영하되, 2018~2022년 자료로 구한 외부환경 영향계수는 2050년까지 변하지 않는다고 가정해 연도별 탄소량을 모의했습니다.
염생식물 종에 따라 달라진 바이오매스 탄소량
식생 갯벌에서 단위면적당 바이오매스 탄소량은 종에 따라 달랐습니다. 네 식물 가운데 갈대속(Phragmites)이 평균 2.76 MgC/ha로 가장 높았고, 사초속(Carex)은 0.06 MgC/ha로 가장 낮았습니다. 강화 GH1v 지점의 갈대속은 6.08 MgC/ha로 조사 지점 중 가장 높았습니다. 이 값들은 염생식물 몸체에 저장된 탄소량을 비교한 것으로, 뒤에서 제시하는 깊이 70 cm 퇴적층의 탄소저장량과는 구분해야 합니다. 논문은 계절성·염분·종 구성·토양 비옥도·식생 구조가 지역별 차이에 관여할 수 있다고 해석했습니다.
| 우점 염생식물 | 평균 바이오매스 탄소량(MgC/ha) |
|---|---|
| Phragmites sp.(갈대속) | 2.76 |
| Spartina sp.(갯끈풀속) | 1.98 |
| Suaeda sp.(나문재속) | 0.18 |
| Carex sp.(사초속) | 0.06 |
넓은 비식생 갯벌이 이끈 국가 탄소저장량 증가 추정
모형이 산출한 연평균 탄소격리율은 조사 지점에 따라 0.037~0.71 MgC/ha/년이었습니다. 연구진은 대부분의 조사 지역에서 식생 갯벌의 격리율이 비식생 갯벌보다 높았다고 보고했습니다. 특히 강화 지역 식생 갯벌 3개 지점은 평균 0.61±0.12 MgC/ha/년으로 다른 지역보다 높은 값을 보였습니다. 식생·비식생 갯벌을 합친 깊이 70 cm 퇴적층의 평균 탄소저장량은 2018년 44.4 MgC/ha에서 2050년 51.8 MgC/ha로 늘어나는 것으로 모의됐습니다.
2018년 단위면적당 총유기탄소는 식생 갯벌이 평균 49.45 MgC/ha, 비식생 갯벌이 43.88 MgC/ha로 서로 가까웠습니다. 즉, 이 모형에서는 식물이 보이지 않는 갯벌도 퇴적층 기준으로는 식생 갯벌과 비슷한 규모의 탄소를 저장했습니다. 그러나 연구가 적용한 면적은 비식생 갯벌 248,800 ha, 식생 갯벌 7.8 ha로 큰 차이가 났습니다. 단위면적 당 탄소저장 값은 식생 갯벌이 더 높았지만, 국가 전체 저장량은 훨씬 넓은 비식생 갯벌이 사실상 대부분을 차지한 이유입니다.
지역별 모형 산출치를 합산하면, 비식생 갯벌 퇴적층의 탄소량은 2018년 1,120만 MgC에서 2050년 1,330만 MgC로 증가했습니다. 이 수치의 크기는 ‘전체 저장량’과 ‘추가 저장분’을 나눠 보면 더 분명합니다. 연구진이 이산화탄소 환산량으로 제시한 2018년 전체 저장량은 약 4,130만 tCO₂eq, 2050년 전체 저장량은 약 4,890만 tCO₂eq입니다. 두 시점 사이에 새로 늘어난 약 764만 tCO₂eq는 2050년 한 해의 흡수량이 아니라 2018~2050년에 누적된 모형상 증가분입니다.
4,890만 tCO₂eq는 어느 정도일까?
독자의 크기 판단을 위해 국내 연간 배출량과 단순 비교하면, 4,890만 tCO₂eq는 우리나라의 2024년 온실가스 잠정배출량 6억 9,158만 tCO₂eq의 약 7.1%에 해당합니다.[배경 3] 다만 이는 갯벌 퇴적층에 축적된 누적 저장량을 한 해의 국가 배출량과 비교한 값입니다. 갯벌이 해마다 4,890만 tCO₂eq를 새로 흡수하거나 국가 배출을 그만큼 상쇄한다는 뜻은 아닙니다.
탄소중립 활용 가능성과 모형에 남은 불확실성
저자들은 한국 갯벌이 국가 온실가스 감축목표(NDC)에서 검토할 수 있는 탄소 저장고이며, 식생이 없는 갯벌도 평가 대상에 포함할 필요가 있다고 해석했습니다. 특히 식생 유무만으로 가치를 나누기보다 퇴적층의 유기탄소와 넓은 공간 규모를 함께 평가해야 한다는 결과를 제시했습니다.
이 연구의 한계
논문은 갯벌 안팎으로 이동하는 측방 탄소 흐름의 구체적 자료가 부족하고, 조석·염분·미생물 활동·계절별 생산성 등 여러 요인의 상호작용이 모형 불확실성을 키운다고 밝혔습니다. 일부 지역의 탄소원 안정동위원소 자료가 없어 같은 도 안의 값을 같다고 가정했고, 외부환경 영향계수도 2050년까지 일정하다고 두었습니다. 저자들은 한국 조건의 장기 현장실험을 바탕으로 모형을 개선하고, 데이터마이닝 통합(DMI)과 일반화 가능도 불확실성 추정(GLUE) 등을 적용해 예측 불확실성을 줄일 것을 제안했습니다.
* 배경 자료
[배경 1] National Oceanic and Atmospheric Administration. (2024). Coastal Blue Carbon. https://oceanservice.noaa.gov/ecosystems/coastal-blue-carbon/
[배경 2] Intergovernmental Panel on Climate Change. (2014). 2013 Supplement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Wetlands, Chapter 4—Coastal Wetlands. https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/wetlands/pdf/Wetlands_separate_files/WS_Chp4_Coastal_Wetlands.pdf
[배경 3] 환경부 온실가스종합정보센터. (2025). 2024년도 국가 온실가스 잠정배출량 6억 9,158만톤. https://me.go.kr/home/web/board/read.do?boardId=1759840&boardMasterId=1
* 대상 논문
Yang, S., Park, H.-S., Kwon, B.-O., Khim, J. S., Lee, J., Sharesh, G., Dang, N. Y. T., & Kim, S. (2025). Assessing the contribution of tidal flats to climate change and carbon neutrality through modeling approaches. Marine Environmental Research, 207, 107067. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2025.107067
