독성연, 식물 26종 군집 재현…중금속 생태독성 평가

455개체 군집 재현해 생물다양성 분석

카드뮴 농도 높을수록 종 간 연결 단순화

국가독성과학연구소는 환경안전성연구센터 김로사·김신웅 연구팀이 식물 군집을 활용해 화학물질의 생태독성을 평가하는 새로운 실험법을 마련했다고 28일 밝혔다. ⓒ국가독성과학연구소

국내 연구진이 식물 26종을 함께 키워 중금속이 생물다양성과 식물 간 관계에 미치는 영향을 한 번에 평가하는 기술을 개발했다.

국가독성과학연구소(독성연)는 환경안전성연구센터 김로사·김신웅 연구팀이 식물 군집을 활용해 화학물질의 생태독성을 평가하는 새로운 실험법을 마련했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 경남 진주 지역의 토양에서 휴면 상태의 식물 종자를 채취한 뒤 실험실에서 발아시켜 26종, 총 455개체로 이뤄진 군집을 재현했다.

기존 생태독성평가는 주로 한 종류의 생물을 대상으로 이뤄져 여러 종이 영향을 주고받는 실제 생태계의 특성을 반영하기 어려웠다. 이번 기술은 식물 군집 전체의 변화를 측정해 이러한 한계를 보완한다.

중금속인 카드뮴으로 검증한 결과 농도가 높아질수록 식물 종의 풍부도와 다양성이 감소했다. 식물 사이의 상호작용을 보여주는 연결망도 단순해지는 것으로 나타났다.

특히 기존 단일종 평가에서는 확인하기 어려웠던 군집 구조와 종 간 관계 변화를 하나의 실험에서 측정할 수 있었다.

기존 단일종 실험 자료를 바탕으로 한 위해성평가 기준과 비교하면 여러 식물이 함께 존재하는 군집은 카드뮴의 영향을 상대적으로 덜 받았다. 이는 군집 단위에서 화학물질에 대한 반응이 단일종 평가와 다를 수 있다는 의미다.

이번 기술은 실제 생태계에 가까운 조건에서 화학물질의 위해성을 평가하는 데 활용될 것으로 기대된다. 연구 결과는 국제학술지 '환경과학기술(Environmental Science & Technology)'에 지난 9월 19일 온라인 게재됐다.

김신웅 독성연 환경안전성연구센터 선임연구원은 "화학물질이 실제 생태계에 미치는 영향을 보다 현실적으로 예측하고 관리하기 위한 연구 기반으로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.