해상풍력단지와 조류는 함께 공존할 수 있을까??

조류

바람을 이용한 해상풍력단지가 우리나라 바다에서 설치되려고 하고 있습니다.

해상풍력발전과 발전기가 설치된 해양을 이용하는 조류는 똑같이 바람을 이용합니다.
해상풍력단지가 건설된 후에 바람을 이용하는 조류의 서식과 이동에 어떠한 영향을 주는지 궁금하지 않으셨나요?
적절한 입지를 선정하고, 생태계를 보존하며 건설되는 해상풍력단지의 비밀을 알려드릴게요

  • 먼저, 해양성 조류(seabirds)는 무엇인지 그리고 어떠한 특징이 있는지 알아보겠습니다.

    해양성 조류(seabirds)는 넓은 의미에서 바다 위나 바닷물이 있는 곳에서 살아가는 새들을 말합니다. 전 세계 약 9,700종의 조류 중 단지 약 3%만이 해양성 조류로 분류되는 특별한 새라고 할 수 있습니다. 해양성 조류는 보통 바다속의 플랑크톤이나 물고기 등을 주로 먹으며 바다과 연안, 갯벌을 터전으로 살아갑니다.

    다른 새들과 달리 해양성 조류는 집단으로 번식하는 특징이 있습니다. 즉, 평소에는 흩어져 살던 새들이 번식기, 즉 짝짓기 때가 되면 섬 등에 집단으로 모여 함께 번식을 합니다. 특이한 것은 하나의 단일 종이 하나의 섬에서 번식하기도 하지만 오른쪽 그림처럼 종종 다양한 종이 함께 모여 번식합니다.

    이렇게 집단 번식을 하는 이유는 매와 같은 다양한 포식자로부터의 공격은 함께 방어하거나 먹이에 대한 정보를 공유하기 위해서입니다. 하지만 많은 새들이 좁은 섬에 모여서 번식을 하기 때문에 이웃 간의 싸움을 하는 등 위험 요소도 함께 가지고 있습니다.

  • [ 바닷새의 집단번식에 대한 이해도 ]

    출처 : USFWS(2018) Breeding status and population trends of seabirds in Alaska, 2018

  • [ GPS기반의 조류 위치추적 연구에 대한 이해도 ]

    출처 : 영국 조류연구재단(BTO), (https://www.bto.org)

  • 이러한 새들이 언제 어디로 얼마나 자주 이동하는지를 어떻게 알 수 있나요?

    새들이 어디로 날아가는지를 알기 위해 최근에는 인공위성 등과 같은 첨단 장비를 이용하여 새들의 위치를 추적합니다. 특히 위치추적기는 시간이 지나면서 통신 시스템이 향상되고 배터리 크기가 감소하는 등 발전을 거듭하여 세밀한 위치정보를 확보할 수 있게 되었습니다.

    GPS 장치는 위성 네트워크에 의해 추정된 위치를 사용하여 새들의 위치를 파악할 수 있습니다. 수집된 위치 데이터는 통신 네트워크를 통해 연구자에게 전송됩니다. GPS 장치는 정밀한 위치정보를 제공하는 장점을 가지고 있으나, 가격이 저렴하지 않고 이용 가능한 새들의 종류도 제한되는 한계성이 있습니다.

    아르고스 도플러(Argos Doppler)는 극지 궤도 위성의 아르고스 송신기를 이용하여 새들은 추적하는 장치입니다. 연구에 사용되는 GPS 장치 중에서 정확도가 낮은 편이지만 상대적으로 가격이 저렴하고 가벼워 크기가 작은 새들을 중심으로 많이 활용되고 있습니다.

  • [ 연구 대상종인 괭이갈매기(Larus crassirostris) ]

    출처 : 한국환경연구원 이후승 촬영

  • 해상풍력발전 관련하여 어떤 새들을 연구에 이용하였나요?

    서남해안에 설치된 해상풍력발전 실증단지 주변은 다양한 해양성 조류가 번식하는 도서가 많이 분포하고 있습니다.

    그중에서도 새우깡 갈매기로 알려진 괭이갈매기의 집단번식지가 서남해안 도서에 많이 분포하고 있는데요.

    실증단지를 비롯한 서남해안에서 운영 중인 해상풍력발전단지가 조류의 이동과 분포에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위해 대표적 우점종인 괭이갈매기를 연구에 이용하였습니다.

  • [ 활그물(bownet, Northwood Falconry, USA)과 보행용 트랩 ]

    출처 : walk-in cage, Gull-Research (http://www.gull-research.org)

  • 위치추적기를 어떻게 부착하나요?

    괭이갈매기가 번식하는 섬에 들어가 트랩 등을 이용하여 포획을 합니다.

    보통 둥지 위에 트랩을 설치하여 포획하는데요. 포획한 직후 재빠르게 위치추적기를 하네스 방식, 즉 가방을 메어주는 식으로 등에 설치합니다.

    학술적으로 몸무게의 3~5% 이하면 문제가 없다고 알려져 있는데요. 본 연구에서는 약 1%로 조류의 이동과 분포에 영향을 주지 않도록 하였습니다.

  • [ 위치추적기 부착 과정 ]

    출처 : 산업통상자원부(2021), 해상풍력 단지 해양공간 환경 영향 분석 및 데이터베이스 구축 (부록보고서)

  • [ 괭이갈매기에 위치추적기를 부착한 모습 ]

    출처 : 한국환경연구원 이후승 촬영

  • [ 괭이갈매기에 위치추적기를 부착한 모습 ]

    출처 : 한국환경연구원 이후승 촬영

  • 괭이갈매기는 어디로 어떻게 이동하는가요?

    괭이갈매기 중요 5대 번식지에서 위치추적기를 설치한 뒤, 4월부터 7월까지 번식 시기 동안의 서해안에서의 이동을 오른쪽 그림처럼 추적하였습니다.

    서해안에서의 총이용 면적은 약 8,025㎢이었습니다.

    하지만 많은 새들이 좁은 섬에 모여서 번식을 하기 때문에 이웃 간의 싸움을 하는 등 위험 요소도 함께 가지고 있습니다.

    포란기인 4월의 행동권은 1,089 ㎢이고 포란기인 5월의 행동권은 2,194㎢이었습니다. 또한 새끼의 육추기인 6월은 6,695㎢이었고 번식이 끝나는 7월은 5,297㎢이었습니다.

    결국 번식기 동안 새끼가 성장하는 육추기와 번식후반기의 행동권이 가장 넓었는데요.

    번식지가 아닌 빈번하게 이동한 장소는 다름 아닌 먹이를 사냥하기 위한 갯벌이나 연안 쪽지역인 것을 확인할 수 있었습니다.

  • [ 2021년 4~7월 서해안 일대 괭이갈매기의 전체 이동경로 ]

    출처 : 산업통상자원부(2021), 해상풍력 단지 해양공간 환경 영향 분석 및 데이터베이스 구축 (부록보고서)

서남해 해상풍력 단지 조류 모니터링

  • 분포 레이어 범례

    번식지명 :
    조사시기 :
    행동권 :
    * 행동권 : 커널밀도측정법(Kernel density estimation; KDE)
지도 이동  

해양성조류의 서식과 이동에 해상풍력발전은 영향을 줄 수 있을까요?

    • GPS 위치추적을 통해 우리가 눈으로 확인하기 어려운 괭이갈매기의 서해안에서의 이동 경로를 추적할 수 있었습니다.
    • 위치를 추적한 결과를 이용하여 동물행동학에서 많이 활용되는 행동권, 즉 서식권역을 오른쪽 그림과 같이 분석하였습니다. 결과적으로 번식지와 새끼를 위해 먹이를 사냥하는 지역 그리고 이 두 지역을 연계하는 지역이 새들의 이용 빈도와 공간 이용이 매우 높은 것으로 확인할 수 있었습니다.
    • 해상풍력발전기와 해양성 조류가 직접적으로 부딪히는 것을 관찰하거나 사채를 바다에서 확인하는 것은 거의 불가능합니다.
    • 생태 기반 수질평가지수(WQI)는 일부시기를 제외하면 Ⅰ~Ⅱ등급을 유지
    • 하지만 매년 일정 시기에 집단으로 모이는 집단번식지와 새끼를 키우기 위해 매일 수십번씩 오가는 취식지 사이의 지역은 매년 새들의 이동과 서식이 반복될 수 있습니다.
    • 이러한 위치에 해상풍력발전단지가 설치된다면, 번식지에 가까운 해양에서의 영향과 번식지-취식지로 이어지는 연결공간에서의 장벽효과 등의 부정적인 영향이 발생할 가능성이 높음을 확인하였습니다. 다만 추가적이고 지속적인 연구를 통해 한반도 삼면에서의 해양성 조류의 공간 이용 분석이 필요함을 확인할 수 있었습니다.
  • [ 2021년 4~7월 서해안 일대 괭이갈매기의 주요 행동권 95% KDE 분석 결과 ]

    출처 : 산업통상자원부(2021), 해상풍력 단지 해양공간 환경 영향 분석 및 데이터베이스 구축 (부록보고서)

본 연구는 산업통상자원부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구(No. 20203030020080, 해상풍력 단지 해양공간 환경 영향 분석 및 데이터베이스 구축, 2020~2024)의 결과입니다(문의 : 한국환경연구원 이후승 연구위원, wslee@kei.re.kr).