4대강 보, 녹조만 키운 게 아니었다…‘메탄 공장’ 된 낙동강

▲지난 7월 6일 부산 대동화명대교 인근 낙동강 본류가 녹조로 초록색을 띄고 있다. (사진=연합뉴스)

4대강 사업으로 설치된 보가 강의 물 흐름을 막은 탓에 녹조가 발생할 뿐만 아니라 온실가스인 메탄(CH₄) 배출까지 증가시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

강이 흐르는 하천에서 물이 오래 머무는 호수·저수지와 비슷한 환경으로 바뀌면서 나타난 현상이다.

이화여대 환경공학과 박지형 교수와 영남대, 낙동강물자원관 연구원 등 연구진은 낙동강 중·하류의 8개 보를 포함해 낙동강 전 구간을 대상으로 2022~2024년 봄·여름철 수질과 온실가스를 조사했다. 연구 결과는 최근 국제학술지 '생태학적 지표(Ecological Indicators)'에 게재됐다.

▲2022년부터 2024년까지 낙동강을 따라 나타난 δ13C-CH4의 종적 및 계절적 변화. 봄(4월)과 여름(7~8월)의 값을 비교. (자료= Ecological Indicators, 2026)

◇물 흐름 느려지자 녹조·메탄 함께 증가

연구진은 보가 설치된 낙동강 중류에서 상류나 하류보다 메탄 배출량이 월등히 높은 것을 확인했다. 보 구간의 하루 평균 메탄 배출량은 ㎡당 8.2 mmol(밀리몰, 메탄 1mmol=16.04 mg)로, 상류 0.4 mmol/㎡, 하류 0.3 mmol/㎡보다 크게 높았다.

원인은 보로 인해 물의 흐름이 느려지고 체류시간이 길어지면서 녹조를 일으키는 남세균(cyanobacteria)이 번성하기 때문이다. 수온이 높고 유속이 느린 여름철에는 특히 남세균이 크게 증가했다.

녹조가 죽어 가라앉으면 강바닥에 유기물이 쌓인다. 산소가 부족한 퇴적층에서는 미생물이 이를 분해하면서 메탄을 만든다. 보→느린 흐름→녹조→유기물 축적→메탄 발생이라는 연결고리가 형성되는 것이다.

연구진은 인공지능 모델 분석에서도 메탄 변동에 수온과 유속, 유기탄소 등의 영향이 큰 것으로 확인했다.

◇폭염·가뭄 심해지면 문제 더 커질 수도

기후변화로 폭염과 가뭄이 잦아지는 것도 문제다. 기온이 오르고 강수량이 줄어 물 흐름이 더 약해지면 보로 막힌 강에서 녹조와 메탄 배출이 동시에 증가할 수 있기 때문이다.

연구진은 보 구간의 온실가스 배출에서 메탄의 영향이 크다는 점을 지적하며, 지금까지 대규모 저수지 중심으로 이뤄져온 온실가스 관리에서 벗어나 보 등 소규모 하천 구조물로 흐름이 변한 강도 온실가스 배출원으로 관리해야 한다고 제안했다.

다만 이번 연구가 4대강 보 전체의 메탄 배출량을 산정한 것은 아니다. 낙동강을 중심으로 한 현장 조사이며, 연구진도 조사 규모와 기간의 한계를 제시했다.

연구진이 제시한 해법은 자연스러운 물 흐름을 회복하는 것이다. 보 수문을 적절히 운영해 물의 체류시간을 줄이고 유속을 높이면 남세균 번성을 억제하고, 결과적으로 메탄 발생도 줄일 수 있다는 것이다.

이번 연구를 통해 보가 강의 탄소순환과 온실가스 배출에 어떤 영향을 미치는지까지 평가해야 한다는 새로운 과제가 제기된 셈이다.

강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr