Zongqing Lv(吕宗青) , Xiaosong Zhong(钟晓松) 등 / 연구원

중국 자연자원부 제1해양연구소

 

서문

 

오랫동안 우리는 푸르른 하늘을 우러러보며, 드넓게 펼쳐진 하늘이 산업 문명이 배출한 모든 잿더미를 희석하기에 충분하다고 굳게 믿어왔다. 또한 깊은 바다를 내려다보며, 만경의 파도가 인류가 지구에 던지는 모든 짐을 말없이 묻어줄 것이라고 착각했다. 그러나 점점 달아오르는 바닷물이 빈번한 허리케인을 몰고 오고, 색이 바랜 산호초가 바닷속 폐허로 변하면서, 지구는 격렬한 진동으로 우리에게 경고 메세지를 전달 하고있다. 더 이상은 침묵할 수 없다고 말이다. 기후 변화는 전례 없는 거대한 파도로 인간의 해안을 강타하고 있다.

 

산업 혁명의 거대한 바퀴가 굴러가기 시작한 이래, 인류 문명은 대기의 탄소 용량을 소진하는 대가로 전례 없는 번영을 얻었으나 여러 권위 있는 과학적 평가들은 전지구에 무거운 경종을 울렸다. 지구 온난화를 1.5°C에서 2°C 사이로 억제해야 한다는 절박한 요구 앞에서, 단순한 '배출 감축'만으로는 인위적 배출이 쌓아온 무거운 짐을 더 이상 감당할 수 없다. 이 취약한 방어선을 지키기 위해 인류는 '배출 감소'에서 '카본싱크 증대'로 나아가는 패러다임 전환이 필요하다. 즉 단순히 배출을 줄이는 것에서 대기 중 이산화탄소를 적극적으로 제거하는 방향으로 나아가야 하는 새로운 국면을 열어야 한다.

 

이것이 바로 네거티브 배출의 가치다. '네거티브'라는 워드가 강조하는 것은 자연에게서 훔쳐온 모든것을 되돌려주는 능동적으로 취한 구원 행동이다. 이는 더 이상 실험실의 과학적 용어가 아니라, 인류의 운명을 결정짓는 지구 기후 거버넌스 과정의 핵심 전략으로 도약했다. 지구상 가장 큰 활성 탄소 저장고로서, 해양은 오랫동안 과도한 흡수로 인해 산성화와 탄소 '수지' 불균형으로 고통받아 왔으며, 천연 카본싱크 기능은 '포화'라는 한계점에 직면해 있다. 기후 거버넌스의 갈림길에서, 인류는 방관자에서 수호자이자 협력자로 변모하여, 해양의 원리에 대한 존중을 기반으로하는 문명 지속을 위한 생태학적 돌파구를 찾아야 한다.

 

바로 이러한 사명감에 힘입어, 일련의 첨단 해양 네거티브 배출 기술들이 종이 위에서부터 바다로 나아가기 시작했다. 맹그로브 숲, 잘피림 서식지 등 '블루 카본' 생태계를 복원하여 생기를 되살리는 것부터, 인공 용승을 통해 해양의 물질 순환을 조절하는 것, 광물을 투입하여 알칼리도를 높임으로써 해수 산성도를 중화하는 것, 미세조류를 이용해 탄소를 효율적으로 고정시킨 후 심해에 격리하는 것까지. 이러한 시도들은 본질적으로 자연의 운동 법칙과 고효율적이고 정밀한 협력을 이루어내며, 해양 고유의 물리적, 화학적, 생물학적 과정을 활용하여 탄소 순환의 균형을 재구축하는 것이다.

 

"해양 네거티브 배출 대과학 계획(Ocean Negative Carbon Emission, ONCE)"은 바로 이러한 법칙들을 인류가 개입하고, 측정하고, 검증할 수 있는 기후 처방전으로 전환하는 것이다. 이는 단지 자연의 힘을 빌리는 것이 아니라, 인류의 지혜가 지구 생명 지원 시스템에 깊이 보답하는 것이다. 더 깊은 의미에서 ONCE 계획은 정치적으로 지연되는 사항을 허물고, 파도 위에 국경을 초월하는 과학의 교량을 쌓은것이다. 기후 위기 앞에서 어떤 국가도 고립된 섬이 될 수 없고, 어떤 해역도 무사할 수 없다. 통합된 모니터링 기준과 평가 체계를 구축함으로써, 이 대과학 계획은 글로벌 기후 거버넌스를 위한 과학적으로 효과적인 '공통 언어'를 제공하고 있다. 인류의 과학 기술과 해양의 자연적 위대한 힘이 진정으로 융합될 때, 우리가 바다로부터 빌려온 미래와 갈망하는 기후는  아마도 그 끝없이 일렁이는 파도 속에서 정답을 찾을수 있을 것이다.

 

1. ONCE: 과학적 논리에서 기후 거버넌스로의 패러다임 전환

 

탄소 중립을 달성하는 것은 단순히 기술 낙관주의만으로 이룰 수 있는 목표가 아니다. 전 세계적으로 에너지 전환이 전력으로 추진되더라도, 철강 제련, 시멘트 산업, 원양 항해, 현대 농업 등의 배출을 줄이기 어려운 업계에서는 상당히 긴 기간 동안 완전히 제거할수 없는 잔여 배출물을 계속 만들어낼 것이다. 이러한 불가피한 탄소 발자국을 상쇄하기 위해, 네거티브 배출 기술은 핵심적인 기술일 뿐만 아니라 글로벌 탄소 수지 균형을 유지하는 핵심 축이다. 국제 과학계는 이미 금세기 중반까지 매년 수십억 톤 수준의 이산화탄소 제거 능력이 필요하다는 데 합의했다. 이러한 엄청난 규모의 수요와 비교했을때 육상 카본싱크와 고에너지 소비형 공기 포집 기술만으로는 감당하기 어렵다. 따라서 인류는 지구 표면의 71%를 차지하는 바다로 시선을 돌려, 그 깊은 푸른 곳에서 체계적인 해결책을 모색해야 한다.

 

해양의 우세는 광활한 탄소 저장 공간뿐만 아니라, 극히 복잡한 비선형 역학 시스템에 있다. 해양은 이산화탄소를 수동적으로 받아들이는 불활성 수체가 결코 아니라 해수-대기 플럭스 교환, 전 지구적 해양 순환 수송, 바이오 펌프에 의한 탄소 고정, 미생물 대사 과정이 함께 작동하며 역동적으로 균형을 이루는 생지화학적 순환 시스템이다.

 

용해된 무기 탄소가 열염순환을 통해 심해로 가라앉는 과정부터 표층 식물성 플랑크톤의 광합성을 통한 1차 생산 과정까지, 활성 유기 탄소를 복잡한 화학 구조의 불활성 용존 유기 탄소로 전환시켜 장기간 수층에 머무를 수 있게 하는 미생물 탄소 펌프부터 일부 입자성 유기 탄소가 수온약층 통과후 심해 퇴적물에 침강 및 매장되어 장기적인 지질학적 규모의 저장소로 들어가는 과정까지, 이모든 과정들이 모여 비로소 해양 탄소 순환의 장대한 그림이 완성된다. 따라서 해양 탄소 네거티브 배출의 본질은 인위적으로 기계적인 과정을 구축하는 것이 아니라, 해양의 근본적인 진화 논리에 대한 심층적인 분석과 자연적인 탄소 흡수 메커니즘의 과학적 강화 및 시너지 효과에 있다.

 

더욱 중요한 것은, 해양 네거티브 배출의 비전이 단순히 '카본싱크 증대'라는 하나의 목표에만 국한되지 않는다는 점이다. 과학적으로 구축된 기술 경로는 종종 다차원적인 시너지 효과를 창출할 수 있다. 연안 생태계의 훼손 복원과 공명을 일으키고, 영양염 순환 조절을 통해 부영양화 관리와 연계될 수 있으며, 알칼리도 증가 기술을 이용하여 해양 산성화에 대한 화학적 완충 역할을 할 수 있다. 동시에 이러한 개입은 해조류 양식과 같은 전통 산업의 청색 경제로써의 부가가치를 크게 향상시킬 수 있다. 달리 말하면, 바다는 온실가스를 수동적으로 감당하는 '탄소 저장고'가 아니라, 기후 완화, 생태 보상, 자원의 지속 가능한 이용 사이에서 육해 통합의 균형을 잡아주는 역할을 하고 있다. 이것이 바로 해양 네거티브 배출이 단순한 공학적 수단을 넘어 글로벌 생태 거버넌스의 높은 차원을 보여주는 논리의 핵심이다.

 

그러나 대규모 해양 네거티브 배출을 추진하는 과정에서는 엄격한 과학적 신중함과 생태 윤리가 반드시 수반되어야 한다. 해양 네거티브 배출은 맹목적으로 추진해도 되는 실험장이 아니다. 이는 글로벌 과학계에 시급히 해결해야 할 위험 평가 및 거버넌스 원칙들을 제시하고 있다. 제거된 이산화탄소는 어떤 화학적 상태로 장기간 존재할 것인가? 세기 척도의 측정 가능, 보고 가능, 검증 가능 체계를 어떻게 구축할 것인가? 과연 인위적 개입이 심해 생태계의 생물 다양성과 서식지 안정성을 교란하는가? 글로벌 기후 거버넌스 틀 안에서 기술 적용의 국제적 공정성, 투명성, 법적 적합성을 어떻게 확보할 것인가?

 

만약 이러한 핵심 과학적 문제들에 대한 확실한 실증적 지지가 부족하다면, 어떤 거시적 계획도 불확실성이라는 위험에 직면할 수밖에 없다. 바로 이러한 이유로 ONCE 계획은 발의 초기부터 '과학적 원리, 신중한 거버넌스, 국제적 협력'이라는 핵심 지침을 수립했다. 엄격한 현장 관측과 다차원 모델 시뮬레이션에 기반한 기술 혁신만이 해양 역학 환경과 장기적 시간 척도의 이중 검증을 통과할 수 있다.

 

2. ONCE, '4대 펌프 통합' 생태 공학의 시작

 

2.1. 천연 카본싱크 메커니즘: 용존 펌프와 바이오 펌프의 협력적 구동

 

해양이 지구상에서 가장 규모가 큰 활성 탄소 저장고가 될 수 있었던 핵심 메커니즘은 물리적 구동과 생지화학적 순환이 고도로 결합된 시스템에 있다. 대기와 해양의 경계면에서 용존 펌프는 이산화탄소 분압 차이의 물리적 힘에 의해 용존 무기탄소를 열염순환을 통해 깊은 수괴로 수송하고, 저위도 흡수와 고위도 해수의 침강 효과를 이용하여 탄소의 장주기적, 규모 간 이동을 실현한다.

 

동시에, 바이오 펌프는 생명 활동이 열역학적 평형을 돌파하는 것이다. 식물플랑크톤의 광합성 탄소 고정을 통해 바이오 펌프는 표층의 용존 무기탄소를 유기물 형태로 전환한다. 이러한 능동적인 생지화학적 과정은 이산화탄소의 확산 구배를 극복하고 표층과 심해 사이에 화학적 전위차를 확립한다. 이 유기탄소들은 해양 먹이망을 통해 단계적으로 전달되며, 배설물, 분비물, 그리고 사체로 인한 입자물질의 중력 침강을 동반하여 심해로 지속적으로 운반되는 입자성 유기탄소의 수직 플럭스를 형성한다. '해설'(海雪)이라고 불리는 이 물리-생물학적 결합 침강 과정은 심해 생태계의 에너지 공급원일 뿐만 아니라, 인류 문명이 탄소 순환 과정에서 탄소 원소를 활성 대기권으로부터 분리하여 궁극적으로 지질 퇴적물에 격리시키는 핵심 경로이다. 바로 이 두 메커니즘의 협동이 온난화에 대응하는 천연 장벽을 구축한 것이며, 만약 이러한 활동이 없다면 지구 기후 시스템의 열적 진화 추세는 인류 문명의 한계를 훨씬 넘어섰을 것이다.

 

그림1 해양속 바이오 펌프와 용존 펌프（Chisholm, 2000）

 

2.2. 미생물 탄소 펌프: 난분해성 용존 유기탄소의 생지화학적 메커니즘

 

해양 생지화학 연구가 깊어지면서, 과학계는 해양의 장주기 탄소 저장 능력이 단순히 입자물질의 침강 과정에만 의존하지 않는다는 사실을 발견했다. 전통적인 바이오 펌프가 탄소 순환에서 핵심적인 역할을 차지하고 있음에도 불구하고, 그 탄소 고정 효율은 재광화 작용에 의해 제한받는다. 대부분의 입자성 유기탄소는 침강 과정 중에 종속 영양 미생물에 의해 빠르게 분해되며 이산화탄소로 전환후 온도약층을 통과하여 최종적으로 심해 퇴적물에 매몰되는 비율은 극히 낮다.

 

해양에는 대기 중 이산화탄소 총량에 맞먹는 거대한 용존 유기탄소 저장고가 존재한다. 이 중 약 95%의 성분은 생화학적 성질이 매우 불활성인 난분해성 용존 유기탄소로, 해양에서의 평균 체류 시간은 수천 년에 달할 수 있다. 바로 이 탄소 저장고의 형성 메커니즘에 대한 깊이 있는 분석을 바탕으로, 미생물 탄소 펌프 이론이 등장했다 (그림 2).

 

미생물 탄소 펌프의 과학적 의미는 해양 탄소 순환에서 미생물의 역할을 재정의하는 데 있다. 미생물은 유기물의 분해자일 뿐만 아니라, 비활성 유기물의 전환자이자 형성자이다. 일련의 복잡한 대사 전환, 분자 재조합, 세포 외 분비 과정을 통해, 미생물은 쉽게 분해되는 활성 유기물을 분자 구조가 복잡하고 생물학적으로 다시 이용하기 어려운 난분해성 용존 유기탄소로 전환할 수 있다. 중력 침강에 의존하는 바이오 펌프와 달리, 미생물 탄소 펌프에 의해 이루어지는 탄소 저장 과정은 전 수심에서 발생할 수 있으며, 규모를 초월하고 화학적으로 안정적인 전지구 탄소 저장 메커니즘을 구축하였다.

 

그림2 해양속 탄소 순환과 저장 주요 생물 과정, 바이오 펌프와 미바이오 펌프 포함（Jiao et al., 2010）

 

2.3. 4대 펌프 통합: 해양 네거티브 배출의 시스템적 결합 논리

 

해양 생지화학적 과정에 대한 깊은 이해를 바탕으로, ONCE 계획은 단일 과정 연구의 한계를 돌파하고 용존 펌프, 바이오 펌프, 미생물 탄소 펌프, 탄산염 펌프가 협력적으로 구동되는 통합 이론 프레임워크를 구축했다. 이 통합 시스템은 과학계의 대양 탄소 순환에 대한 다규모 결합 메커니즘 이해를 심화시켰을 뿐만 아니라, 해양 네거티브 배출 잠재력을 객관적으로 평가하고 카본싱크 회계 체계를 수립하는 데 체계적인 이론적 기반을 제공하였다.

 

이러한 시스템 통합적 관점에서 볼 때, 해양 네거티브 배출은 더 이상 고립된 공학적 개입이 아니라, 서로 다른 펌프 효율 간의 상호 피드백과 동적 균형의 종합적 산물이다. 용존 펌프는 물리화학적 과정을 통해 해양이 이산화탄소를 흡수하는 기준 베이스라인을 마련하고, 바이오 펌프는 생지화학적 동력을 활용하여 탄소 원소의 표층에서 심해로의 수직 이동을 실현하였다. 동시에, 미생물 탄소 펌프는 미생물 전환 메커니즘을 통해 수주(水柱) 내 유기탄소의 체류 시간을 현저히 연장하여 화학적으로 안정적인 난분해성 성분으로 전환하였으며, 탄산염 펌프는 해양의 알칼리도 균형을 조절함으로써 무기탄소 시스템의 완충 능력을 정밀하게 제어하였다. 이러한 '4대 펌프 통합' 논리는 연구자들이 전 수심, 전 성분(무기탄소 및 유기탄소), 전 규모(분자 수준에서 지구적 수준까지)의 차원에서 해양 탄소 순환의 플럭스 변화를 정밀하게 포착할 수 있게 함으로써, 과학적이고 검증 가능한 해양 네거티브 배출 기술 경로를 수립하기 위한 견고한 이론적 기초를 마련해 주었다. 

 

그림 3 바이오 펌프(BCP), 탄산염 펌프(CCP), 미생물 탄소 펌프(MCP) 및 용존 펌프(SCP)의 '4대 펌프 통합' 해양 네거티브 배출 생태 공학 (Jiao et al., 2023)

 

이 정밀한 시스템에서 탄산염 펌프의 역할은 특히 미묘하다. 산호, 조개류 등 탄산칼슘을 형성하는 생물들은 골격을 만들 때 탄소를 저장하지만, 화학 반응으로 인해 동등한 양의 이산화탄소를 방출하여 이른바 '탄산염 역펌프'를 형성한다.

 

그러나 최근 과학자들은 특정 퇴적 환경에서 미생물 활동이 '자생 탄산염'의 형성을 유도할 수 있다는 점을 발견하였으며, 이는 무기탄소의 장기적 매장에 새로운 과학적 경로를 제시하였다. 이러한 복잡한 상호작용에 대한 깊은 통찰은 해양 네거티브 배출이 결코 특정 메커니즘의 단순한 확대가 아니라, 전체 인식에 기반하여 해양 탄소 순환 네트워크를 정밀하게 조정하는 과정임을 예고한다.

 

3. ONCE: 자연 메커니즘 해석에서 공학적 실증으로의 도약

 

해양 네거티브 배출의 핵심 가치는, 그 기술 경로가 엄격한 생지화학 이론에 뿌리를 두고 있을 뿐만 아니라 실제 구현에 있어 생태적 안정성과 탄소 격리의 지속 가능성을 함께 고려한다는 데 있다. 현재의 실천 패러다임은 단일한 인위적 개입에서 자연 탄소 순환 과정의 복원, 강화 그리고 시스템적 협력 활용으로 전환되고 있다.

 

3.1. 육해 통합: 외래 영양염 유입의 생지화학적 영향 조절

 

연안 카본싱크 증대의 핵심 돌파구는 육해 통합적 수단을 통해 연안 해역의 영양염 순환을 최적화하는 데 있다. 지난 수십 년간, 전 세계 농업 활동으로 인한 과도한 질소와 인이 하천을 통해 바다로 유입되면서, 연안 수역의 부영양화, 계절적 빈산소, 유해 적조 발생 등 시스템적인 생태학적 위험을 야기했다. 탄소 순환 관점에서 보면, 과도한 외래 영양염 유입은 미생물의 재광화 속도를 현저히 증가시켜, 원래 장기간 저장될 수 있었던 유기탄소를 빠르게 분해하여 이산화탄소로 전환시킴으로써 연안 생태계의 천연 카본싱크 기능을 크케 약화시킨다.

 

미생물 탄소 펌프 이론에 기반하여, ONCE 계획은 '배출 감소 및 카본싱크 증대' 결합 관리 방안을 제시했다. 육상의 비료 사용량을 정밀하게 관리하고, 유역-하구-연안의 생지화학적 통합 복원을 추진함으로써 연안 환경 압력을 완화하는 동시에, 종속 영양 미생물이 활성 유기물을 난분해성 용존 유기탄소로 전환하는 효율을 높이는 것이다 (그림 4). 이 경로의 핵심 논리는, 인위적 교란으로 인한 영양염 불균형을 보정함으로써 해양 생태계의 내생적 탄소 고정 능력을 회복하고 강화하여, 환경 관리와 카본싱크 증대라는 이중의 이익을 달성하는 것이다.

 

그림4 육지 비료 사용량 감소를 통한 해양 카본싱크 기능 증가

 

3.2. 해조류 카본싱크 시스템: 대형 조류 양식과 인공 용승류의 결합 메커니즘

 

또 다른 매우 유망한 경로는 대형 조류 양식을 핵심으로 하는 생태 복원 공정이다. 해조류는 효율적인 광합성 탄소 저장을 통해 '무기탄소 펌프'로서 해수 중 용존 이산화탄소를 직접 흡수할 뿐만 아니라, 광합성을 통해 표층 해수의 pH 값을 현저히 높여 지역 해역의 산성화 스트레스를 완화할 수 있다. 대형 조류 양식을 패류, 해삼 등 저영양 단계 생물과 결합하여 다 영양의 단계별 양식 시스템을 구축하면, 전통적인 일차 생산 지역을 경제적 생산과 생태적 탄소 기능 기능을 겸비한 '블루 카본' 복합 시스템으로 전환할 수 있다.

 

대규모 고밀도 양식이 초래할 수 있는 표층 영양염 결핍(즉, 양식 용량 병목 현상)에 대응하기 위해, 인공 용승류 기술은 체계적인 해결책을 제공하고 있다. 이 기술은 풍력 또는 파력 등 현장 재생 에너지를 활용하여 심층의 영양이 풍부한 해수를 온도약층을 넘어 광합성이 가능한 투광층까지 운반한다. 이러한 과정을 통해 조류 성장에 필요한 필수 영양염(시비 효과, 施肥效应)을 공급하는 동시에, 정밀한 혼합 비율 제어를 통해 심층의 높은 pCO2 해수가 직접 용승할 때 발생할 수 있는 표층 산성화 위험을 회피할수 있다 (그림 5).

 

중국 칭다오 아오산만(鳌山湾) 실증 연구에서는 인공 용승류를 통한 지역 생지화학적 순환의 정밀한 개입이 연안 양식 지역의 일차 생산성과 탄소 격리 플럭스를 유의미하게 향상시킬 수 있음을 확인했다. 이 실증은 연안 양식이 단순한 생물자원 개발에서 '환경 친화적 생태 카본싱크 증대' 모델로의 패러다임 전환에 엄격한 과학적 증거를 제공하였다.

 

그림 5 인공 용승류가 상층 영양염을 보충하여 바이오 펌프를 구동, 동시에 알칼리 물질 투입으로 양식 지역 산성화를 완화하여 협동 탄소 고정을 실현하는 개념도

 

3.3. 해양 알칼리도 증가과 배출수 협동 처리: 화학적 경로의 공학적 탐색

 

화학 및 퇴적 조절 분야에서 해양 알칼리도 증가 기술은 뚜렷한 지구적 규모 완화 잠재력을 보여준다. 그 핵심 메커니즘은 해수의 탄산염 평형을 인위적으로 조절함으로써, 해양의 이산화탄소 물리화학적 흡수 용량을 높이는 동시에 수소 이온(H+)을 중화하여 해양 산성화 추세를 효과적으로 억제하는 고효율 화학 완충제 역할을 하는 데 있다.

 

ONCE 계획은 하수 처리장 방류수를 활용한 알칼리화 기반의 협력적 증가 방안을 혁신적으로 제안했다. 이 방안은 산업 또는 생활 하수의 낮은 pH라는 지구화학적 특성을 이용하여 감람석, 석회석 등 알칼리성 광물의 비생물학적 풍화 및 용해 동역학 과정을 가속화한다. 하수 방류 말단에 미세 크기의 알칼리성 물질을 투입하고, 하천 흐름과 연안 해류의 물리적 동력을 활용하여 저비용 대규모 해양 플럭스 확산을 실현한다 (그림 6). 이 경로는 열역학적 모델에서 매우 높은 흡수원 증대 효율을 보이지만, 잠재적인 생태적 부작용(예: 중금속 농축)에 대해서는 여전히 장기적이고 동태적인 환경 모니터링과 생태 독성학적 위험 평가 체계를 구축해야 한다.

 

그림 6 하수 처리장 기반 알칼리화를 통한 OAE새로운 패러다임 (Cai & Jiao, 2022)

 

3.4. 협력적 진화: 해양 생태 관리의 체계적 솔루션

 

신규기술 외에도 유해 적조 제어, 변성 점토 응집 등의 전통적인 생태 개입 수단이 네거티브 배출 기술 체계에 통합되고 있다. 이러한 변화는 단순한 용어의 재포장이 아니라 해양 네거티브 배출 기술의 통합적 추세를 반영한다. 효과적인 해양 흡수원 증대 방안은 특정 생지화학적 과정의 효율 극대화를 단독으로 추구해서는 안 되며, 해양 생태계의 내재적 법칙에 기초하여 생태 복원, 오염 방지, 해수 양식 산업 업그레이드 및 카본싱크 증대 사이에서 체계적인 균형을 이루어 다목표 결합의 통합 관리를 실현해야 한다.

 

4. ONCE의 글로벌 차원

 

해양 네거티브 배출은 뚜렷한 글로벌 공공재 속성을 갖는다. 해류의 유동성과 글로벌 탄소 순환의 연결성으로 인해, 지역 해역의 개입 실험은 불가피하게 국경을 넘는 영향을 초래한다. 따라서 심해 네거티브 배출 행동은 국제법 프레임워크 하에서 법적 규제, 윤리 기준, 생태적 형평성 및 다자 협력 문제를 종합적으로 고려해야 한다.

 

ONCE 계획의 실질은 과학적 경계, 기후 정책, 법적 거버넌스, 산업 협력을 통합하는 글로벌 프레임워크를 구축하는 것이다. 이 계획은 단순히 특정 기술 경로를 보급하는 것이 아니라, 인류 운명 공동체가 해양 거버넌스 분야에서 수행하는 체계적 실천이다. 'UN 해양 과학 10년' 프레임워크 하에서 ONCE의 핵심 사명은 엄격한 모니터링, 보고 및 검증(Monitoring, Reporting, Verification; MRV) 체계를 수립하고, 글로벌 데이터 공유, 표준 통일, 법적 프레임워크 개선을 추진하여 세계 남반구 국가들이 심해 거버넌스에 평등하게 참여할 수 있도록 보장하는 것이다.

 

이러한 비전은 UN의 지속 가능한 발전 목표(SDGs)와 고도로 일치한다. 해양 네거티브 배출은 해양 기반 기후 솔루션을 개발하는 것일 뿐만 아니라, 인간과 해양의 관계를 단순한 이용에서 체계적 거버넌스로 전환하는 패러다임 전환이다. ONCE가 강조하듯, 과학 연구의 엄격함은 생태 우선을 전제로 해야 하고, 거버넌스 체계의 구축이 기술의 대규모 배치보다 선행되어야 하며, 제도적 차원의 최상위 설계를 통해 기술의 진화를 이끌어야 한다.

 

시행 경로에 있어, 해양 네거티브 배출은 배출 감소 행동의 필수적 보완이지 화석 연료 전환의 대안이 아님을 명확히 해야 한다. 그 핵심 역할은 지구 시스템이 기후 변화에 대응하는 데 필요한 중요한 완충 기간을 확보하는 것이다. 따라서 ONCE는 맹목적인 규모 확장을 주장하지 않고, 과학적 평가 하의 '야심 찬 제약'을 옹호한다. 즉, 기술 추진 과정에서 생태적 레드라인, 윤리적 기준선, 국제법적 적합성을 고수해야 한다.

 

과학적 공신력과 사회적 정당성이 깊이 융합될 때만, 해양 네거티브 배출 기술은 진정으로 글로벌 기후 위기에 대응하는 장기적 사명을 감당할 수 있다. 이러한 규칙과 증거 기반의 거버넌스 모델을 구축함으로써, 해양 네거티브 배출은 단순한 기술적 수단으로 존재하는 것을 넘어, 지구 기후 안정성을 유지하고 해양 지속 가능한 발전을 실현하는 핵심 축으로 자리매김할 것이다.

 

5. 전망

 

향후 10년은 해양 네거티브 배출이 과학적 개념에서 글로벌 행동으로 나아가는 중요한 창구가 될 것이다. 우리는 더 강력한 정책적 결심과 국제적 협력을 바탕으로 ONCE 대과학 계획의 시행을 가속화해야 한다. 통합된 모니터링, 보고, 검증 체계를 확립하고, 명확한 생태적 레드라인과 법적 프레임워크를 마련하여, 모든 심해 개입이 과학, 윤리, 형평성의 검증을 견딜 수 있도록 보장해야 한다. 그래야만 이 푸른 바다가 장기간의 수동적 카본싱크에서 벗어나 지구 기후를 안정시키는 전략적 힘으로 전환될 수 있다.

 

 

사사: 본 논문은 자오녠즈(교념지, 焦念志) 교수의 지도 아래 작성되었다.

 

참고문헌:

Cai W J, Jiao N. Wastewater alkalinity addition as a novel approach for ocean negative carbon emissions[J]. The Innovation, 2022, 3(4).

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Jiao N, Herndl G J, Hansell D A, et al. Microbial production of recalcitrant dissolved organic matter: long-term carbon storage in the global ocean[J]. Nature Reviews Microbiology, 2010, 8(8): 593-599.

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