해조류 양식과 탄소 제거 역할: 해양 기반 탄소중립의 실현 가능성

1. 해조류 양식이란 무엇인가?

핵심어: 해조류, 양식업, 해양 생태계
해조류 양식은 바다에서 다시마, 미역, 김과 같은 대형 조류(Macro algae)를 인공적으로 재배하는 산업으로, 전통적으로는 식량 및 사료, 화장품 및 의약용 원료 생산을 위해 운영되었다. 하지만 최근에는 해조류가 광합성을 통해 대기 중 이산화탄소를 흡수하고, 빠른 생장 속도로 단위 면적당 많은 양의 탄소를 고정할 수 있다는 사실이 밝혀지며 탄소 제거 수단으로의 전략적 가치가 재조명되고 있다. 해조류는 광합성 효율이 높고, 해양에 넓은 면적을 사용할 수 있어 육상 작물보다 빠르고 지속적으로 탄소를 고정할 수 있는 가능성을 지닌다. 또한, 토양이 필요하지 않으며 비료와 담수 사용이 거의 없기 때문에 환경 부담이 적은 저탄소 식량 시스템으로도 평가된다. 해조류 양식은 해양 생태계 복원, 수질 정화, 수산 자원 회복 등과 연계되어, 복합적인 생태계 서비스 제공의 중심축으로 부상하고 있다.

2. 해조류의 탄소 흡수 메커니즘과 저장 방식

핵심어: 광합성, 생체 탄소, 침적 저장
해조류는 대기 중 또는 해수 내의 용존 이산화탄소(CO₂)를 흡수하여 광합성을 통해 유기 탄소로 전환하는 과정을 거친다. 생성된 유기물은 해조류 자체의 생장에 사용되며, 수확을 통해 이 탄소를 육상으로 이전하면 대기 중 탄소 순환을 차단하는 효과가 있다. 또한 일부 해조류는 탈락된 잎이나 줄기 등 생체 잔재물이 심해로 침적되어 해저 퇴적층에 저장되는 경우도 있어, 장기적인 탄소 고정이 가능하다. 해조류는 특히 빠른 성장 속도로 인해 단기간 내 높은 탄소 고정량을 달성할 수 있으며, 특정 종은 연간 20~40톤/ha의 탄소를 흡수할 수 있다는 보고도 있다. 해조류 탄소는 바이오에너지, 비료, 사료, 바이오플라스틱 등으로 전환되어 산업 전반의 탈탄소화에도 기여할 수 있다. 이와 같은 생물학적 탄소 제거(Biomass Carbon Removal)는 해양 기반 탄소 감축 기술로 각광받으며, 육상 중심의 탄소 제거 전략을 보완하는 수단으로서 가능성을 입증하고 있다.

3. 글로벌 해조류 양식 사례와 탄소중립 기여

핵심어: 중국, 한국, 노르웨이, 해조류 산업
전 세계 해조류 생산량의 50% 이상을 차지하는 중국은 대규모 해조류 양식장을 운영하며, 일부 지역에서는 탄소 크레딧 발급을 위한 시범 사업을 병행하고 있다. 한국 또한 전통적인 다시마·미역 양식 산업을 기후 대응 산업으로 전환하려는 움직임이 활발하며, 신안군, 완도군 등에서 탄소 흡수량 산정과 검증을 위한 R&D 프로젝트가 추진 중이다. 유럽에서는 노르웨이가 주도적으로 해조류 기반 바이오연료 생산과 이산화탄소 흡수 기술의 상용화를 추진 중이며, EU의 ‘블루 이코노미’ 전략 하에 해조류 양식이 친환경 산업군으로 분류되고 있다. 미국, 호주, 칠레 등지에서도 해조류를 활용한 해양 온실가스 감축 및 경제 재생 프로젝트가 확산되고 있으며, 국제사회는 해조류 기반 탄소 감축을 블루카본 정책에 포함시키는 방안을 논의 중이다. 이러한 사례는 해조류 산업이 단순 식품 생산을 넘어 기후 전략, 에너지 전환, 지역경제 활성화 등 복합 목표를 달성할 수 있는 구조로 진화하고 있음을 보여준다.

 

4. 해조류 기반 탄소 제거의 한계와 과제

핵심어: 검증 문제, 생태 영향, 상업화 장벽
해조류 양식의 탄소 제거 효과는 기대가 크지만, 실질적인 탄소 저장 검증 및 국제 표준화가 미흡하다는 한계가 존재한다. 특히 해조류의 일생 동안 고정된 탄소가 실제로 얼마나 심해에 저장되거나 제거되는지를 정량적으로 검증하는 기술이 부족하며, 이는 탄소 크레딧 거래나 국가 온실가스 인벤토리 반영의 걸림돌이 된다. 또한 대규모 양식이 해양 생태계에 미치는 영향에 대한 우려도 있다. 해조류 밀집 지역에서의 산소 감소, 플랑크톤 군집 변화, 토착종 침입 등이 보고되고 있으며, 지속가능한 양식 기술 개발이 요구된다. 상업화 측면에서는 수확 및 가공 인프라, 가격 경쟁력, 수요처 개발 등의 산업적 장벽이 여전히 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 탄소 회계 기준 마련, 생태 모델 구축, 공공-민간 협력 구조 확대 등이 필수적이며, 기술과 정책, 사회 인식이 함께 발전해야 해조류 탄소 제거의 잠재력이 실현될 수 있다.

5. 해조류와 산업 융합을 통한 지속가능 전략

핵심어: 바이오연료, 비료, 바이오소재, 순환 경제
해조류는 탄소 고정뿐만 아니라 다양한 산업과의 융합을 통해 지속가능한 자원 순환 구조를 형성할 수 있다. 해조류는 건조 및 가공 후 바이오연료(바이오에탄올, 바이오가스)로 전환이 가능하며, 화학 비료를 대체할 수 있는 천연 비료, 축산·양식용 사료, 의료용 다당류 및 기능성 소재 등 다방면에서 부가가치를 창출할 수 있다. 특히 해조류 유래의 바이오플라스틱과 섬유소는 석유 기반 소재를 대체할 수 있는 저탄소 원료로 각광받으며, 친환경 산업 생태계의 중심 소재로 성장 가능성이 높다. 이와 같은 산업 융합은 지역 경제 활성화, 해양 쓰레기 감축, 에너지 자립 등과 연계되며, 블루이코노미 실현을 위한 핵심 기반이 된다. 정부와 민간 부문이 협력하여 해조류 산업 전주기 관리체계를 구축하고, 시장 개척 및 국제표준 확보를 통해 지속가능한 해양 자원 산업으로 발전시켜야 한다.

6. 해조류 탄소 전략의 미래와 정책 방향

핵심어: 블루카본 정책, 국제 협력, 탄소 회계 제도
해조류 기반 탄소 제거는 향후 블루카본 정책의 핵심 축으로 자리매김할 가능성이 높다. 이를 위해 국가 단위의 해양 탄소 감축 목표 설정, 해조류 양식지의 탄소 저장량 측정 기술 고도화, 정책적 인센티브 도입 등이 필요하다. 국제적으로는 IPCC 산하에서 해조류 기반 탄소 회계 기준을 마련하려는 논의가 진행 중이며, 블루카본 데이터베이스 구축, 국제 인증 체계 수립, 탄소 배출권 시장 연계 등이 점차 구체화되고 있다. 또한, 해조류 복합 양식 모델(Integrated Multi-Trophic Aquaculture: IMTA)을 통해 해양 생태계와의 조화를 추구하는 생태 기반 양식 전략이 확대되고 있으며, 이는 미래 세대의 지속가능한 해양 이용을 가능케 하는 방향으로 발전하고 있다. 궁극적으로 해조류는 기후 변화 대응, 식량 안보, 에너지 전환, 생물다양성 보호를 동시에 충족시킬 수 있는 차세대 해양 기반 솔루션으로서, 강력한 정책적 추진력과 과학적 뒷받침이 뒷받침될 때 글로벌 기후 위기 해결의 핵심 자원이 될 것이다.