해양 분야 최초 SRC 선정

해양에는 환경파괴에 대한 경각심을 불러일으킨 플라스틱뿐 아니라 탄소, 질소, 인, 유기물 등 다양한 물질이 물리·화학·생물학적 과정을 거치며 변화하고 이동한다. 이러한 물질의 순환은 생태계 유지에 필수적이며, 지구의 기후조절과 직결된다. 그런데 현재 전지구적인 기후변화로 물순환이 달라지면서 홍수, 가뭄, 파랑 등이 심화되고, 그로 인해 하구, 연안, 연근해의 환경이 바뀌며 물질순환에 변화가 일고 있다. 이는 해양 생태계 구조와 탄소저장능력에도 중대한 영향을 끼치며, 종국에는 인류를 포함한 지구의 모든 생명체에 영향을 미칠 것이다.

하지만 현재 미래의 해양물질 순환이 어떻게 변화할 것인지 예측은 물론, 기후변화로 인한 물리적 해양 환경의 변화가 해양물질의 순환 구조에 미치는 메커니즘조차 규명하지 못하고 있다. 그래서 이러한 과학적 난제를 해결하고자 해양과학 분야의 내로라하는 국내외 연구진들이 집결했으니, 그 어벤저스팀이 바로 ‘해양물질 순환 프로세스 글로벌 퍼스타 토토센터’다.

“본 연구센터는 2025년 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 선도연구센터(SRC) 과제에 선정돼 설립됐습니다. SRC 사업은 1990년부터 우리나라 최고의 기초과학 연구그룹을 지원하는 사업인데, 해양과학 분야가 선정된 것은 처음입니다. 해양이 기후변화, 생물 다양성 위기 등 전지구적 심각한 환경 생태 문제해결의 핵심이라는 점을 인식한 것이죠.”

연구센터를 이끄는 해양융합공학과 신경훈 교수의 설명이다. ERICA가 주축인 본 연구센터가 해양 분야 최초의 SRC 과제를 수주할 수 있었던 것은 한국해양한림원 석학회원이기도 한 신경훈 교수를 필두로 핵심 연구진 10명이 2020년 이후 JCR 상위 10% 내 국제저널에 발표한 논문만 200편이 넘을 정도로 우수한 연구 역량을 갖추고 있기 때문이다. 더불어 ERICA는 지난 6월 ‘2025 THE 세계대학 영향력 평가’의 「SDG 14: 해양 생태계 보전(Life Below Water)」 부문에서 세계 12위를 차지하며 국내 대학 최초로 해당 분야 세계 20위권에 진입해 독보적인 경쟁력을 입증했다.

글로벌 해양과학 퍼스타 토토자들이 모인 이유는?

ERICA 창의융합교육원 원은지 연구전담교수는 “국가의 기초과학을 선도하는 SRC 사업에 공동 연구원으로 참여하게 돼 뜻깊게 생각한다”며 “기후변화와 인간 활동이 생태계에 미치는 복합적 영향을 밝혀 후속 세대를 위해 과학에 기반한 지속가능한 정책이 추진될 수 있도록 기여하고 싶다”고 말했다.

연구센터에는 ERICA 해양융합공학과 내 동위원소생태환경연구실, 기후모델링연구실, 연안해양공학연구실, 휴먼·생태분석연구실뿐 아니라, 건설환경공학과의 수자원공학연구실 외 서울대, 경북대, 충남대, 전북대, 인하대, 포스텍 등 국내 대학만 7군데가 참여해 공동연구를 수행한다. 갯벌로 유입되는 유기물과 갯벌 생태계 먹이망을 연구하는 구민화 연구원(해양융합과학과 박사과정생 23)은 “강 하구부터 연근해까지 생태계를 통합적인 시각으로 연구하고 다양한 분야의 연구원들과의 융합연구를 직접 경험할 수 있어 참여하게 됐다”고 말했다.

이뿐만이 아니다. 글로벌 퍼스타 토토센터라는 이름에 걸맞게 정교한 해양 관측과 기후 모델링 역량을 보유한 미국 캘리포니아대학의 스크립스해양퍼스타 토토소, 열대 해역 및 태평양 중심의 장기 해양 관측 시스템을 구축한 하와이대, 유해물질 추적 분야에서 세계적 경쟁력을 갖춘 프랑스 국립해양퍼스타 토토소, 물질순환 및 생태계 모델 퍼스타 토토에 강점을 지닌 호주 태즈매니아대 등 전 세계 7개국의 22개 퍼스타 토토기관이 학제 간 융합퍼스타 토토를 위해 합세했다. 해양의 물질순환에 대한 퍼스타 토토는 단일 학문으로 접근하기 어려운 복합적인 주제이기 때문이다.

“물리적 해류와 에너지, 생지화학적 반응, 생물군집의 변동, 인간 기원 물질의 유입 등 해양 물질순환을 연구하는 일은 다양한 요소가 얽혀 있어 해양학, 지구화학, 생지화학, 해양공학, 해양생물학 등 학제 간 협력이 필수입니다. 그동안 국제심포지엄이나 공동연구를 통해 글로벌 협업 네트워크를 탄탄히 구축해 온 덕분에 다들 흔쾌히 참여 의사를 밝혔습니다.”

해양 물질순환 변화 예측 모델 구축

이렇게 다수의 퍼스타 토토기관이 참여하다 보니 퍼스타 토토원들만 90여 명에 이르는 대규모 퍼스타 토토그룹을 형성하게 됐다. 이들의 퍼스타 토토 목표는 기후변화에 의한 해양 물질순환 프로세스 변화를 규명하는 것. 궁극적으로 미래 기후 시나리오에 따른 물질순환 예측 모델을 구축하는 것이다. 퍼스타 토토그룹은 총 3개의 그룹으로 나뉘는데, 그룹별로 2개의 퍼스타 토토주제를 진행한다.

즉, 제1그룹(화학물질순환 연구그룹)은 친생물원소 순환과 유해물질 거동을, 제2그룹(기후물리·생지화학 모델 연구그룹)은 물순환 변동과 해류 시스템 변화를 연구한다. 융합연구를 추진하는 3번째 연구그룹은 조류 독소 거동(화학-물리 융합연구)과 최종 연구 목표인 물질순환 변동 예측(물리-생태 융합연구)에 대한 연구를 수행한다.

이러한 퍼스타 토토를 통해 국제적인 물질순환 데이터를 축적할 예정인데, 퍼스타 토토 성과는 해외 퍼스타 토토자 초청 세미나, 국제심포지엄, 공동논문 등으로 공유할 계획이다. 아울러 국제 네트워크를 활용해 국내 퍼스타 토토원을 국외기관에 파견하는 등 신진 퍼스타 토토자를 양성하는 기회가 될 것으로 기대된다.

“기후위기는 해양 생태계 전반에 중대한 위협을 가하고 있으며, 이에 대해 국내외 연구진들이 힘을 모아 대응해야 합니다. 우리 센터는 해양과학의 선도기관으로서 지속가능한 해양 환경과 국제 정책의 과학적 토대를 마련하는 데 기여하겠습니다.”