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바닷말

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목차

1. 개요

바닷말은 바다에 서식하며 육안으로 볼 수 있는 해양 조류와 현화식물을 통칭하는 용어이다. 홍조류, 녹조류, 갈조류 등 다양한 다세포 조류 그룹을 포함하며, 종의 수는 수천 종에 이를 것으로 추정된다. 바닷말은 엽상체, 자루, 부착기로 구성되며, 광합성을 통해 에너지를 얻고 연안대와 해저에서 서식한다. 식용, 약용, 산업용 등 다양한 용도로 사용되며, 특히 동아시아 지역에서 식재료로 널리 소비된다. 알긴산, 한천, 카라기난 등 추출물은 식품 첨가물, 의약품, 산업 제품으로 활용된다. 기후 변화, 해양 오염, 갯녹음 현상 등으로 위협받고 있으며, 탄소 포집과 블루 카본의 주요 원천으로서 기후 변화 대응에 중요한 역할을 한다.

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바닷말
개요
설명광합성을 하는 다세포 생물로, 엽록소를 가지고 물속에서 생활하는 식물과 유사한 생물
특징주로 바다에 서식하며, 민물에서도 일부 종이 발견됨
크기, 형태, 색깔이 매우 다양함
분류
주요 분류군녹조식물 (green algae)
갈조식물 (brown algae)
홍조식물 (red algae)
규조류 (diatoms)
남세균 (cyanobacteria)
황갈조류 (Phaeothamniophyceae)
착편모조류 (Chrysophyceae, gold algae)
생태
역할광합성을 통해 산소를 생산하여 지구 산소의 상당 부분을 공급
해양 생태계에서 중요한 1차 생산자
다양한 해양 생물의 서식지 및 먹이 제공
서식지조간대에서 심해까지 다양한 깊이에서 발견
암반, 모래, 갯벌 등 다양한 기질에 부착하여 서식
활용
식용다양한 종이 식용으로 이용됨 (김, 미역, 다시마, 청각)
아이슬란드 이끼
산업적 이용한천, 알긴산, 카라기난 등 다양한 산업 소재 추출
의약품, 화장품, 비료 등 다양한 분야에 활용
해양 바이오 에너지 생산 연구 진행 중
환경적 이용해수 정화, 탄소 격리 등 환경 개선 효과
해안 침식 방지 및 생태 복원에 활용
위협
주요 위협기후 변화로 인한 수온 상승 및 해양 산성화
해양 오염으로 인한 서식지 파괴
무분별한 남획 및 외래종 유입
기타
관련 용어해초 (seagrass)

2. 분류

해조류는 계통학적으로 다양한 분류군으로 구성되며, 크게 홍조류, 녹조류, 갈조류로 나뉜다.[6] 이들은 공통 조상을 가지지 않는 다계통군이다.[6] 남세균(시아노박테리아)도 해조류로 간주되기도 한다.[7]

해조류는 아케플라스티다(광의의 식물)에 속하는 홍조류와 녹조류, 스트라메노필에 속하는 갈조류 등 다양한 계통으로 이루어져 있다.

해조류의 주요 분류군
분류군대표적인 해조류
갈조류미역, 다시마, 톳, 모자반
홍조류김, 우뭇가사리, 꼬시래기
녹조류파래, 청각, 괭생이모자반


  • 하위 섹션의 내용과 중복되는 부분은 간결하게 수정함.

2. 1. 주요 해조류



다음 표는 해조류의 몇 가지 속(genus)의 예시이다.

속조류 문비고
클로레르파100px녹조류잠수해 있다.
후쿠스150px갈조류암석 해안의 조간대에 서식한다.
그라실라리아150px홍조류식용으로 재배된다.
다시마100px갈조류켈프라고도 알려져 있으며, 수심 8~30m에서 서식하고 식용으로 재배된다.
자이언트켈프150px갈조류자이언트 켈프는 부유하는 덮개를 형성한다.
모노스트로마
녹조류
김150px홍조류온대 기후의 조간대에서 서식하며 식용으로 재배된다.
사르가스150px갈조류특히 사르가소해에서 부유한다.



대표적인 해조류는 다음과 같다.

3. 해부학적 구조

바닷말은 목질이 아닌 육상 식물과 유사하게 생겼다. 바닷말의 해부학적 구조는 다음과 같다:[9][10]


  • '''엽상체''': 조류의 몸체
  • '''잎상체''' 또는 엽: 다소 잎과 같은 편평한 구조
  • '''포자낭''': 포자 덩어리
  • '''기포''': 잎상체에 있는 부력을 돕는 기관
  • '''다시마''', 부유체: 잎상체와 자루 사이에 있는 부력을 돕는 기관
  • '''자루''': 줄기 모양 구조, 없을 수도 있음
  • '''부착기''': 기질에 부착하는 기저 구조
  • '''갈고리''': 저서대 기질에 고정되는 부착기의 손가락 모양 연장


자루와 잎상체를 통틀어 엽상지라고 한다.

기포(Pneumatocyst)는 내부에 저장된 가스에 의해 해조류를 띄워 광합성을 쉽게 한다.[50][51] 부착기(Holdfast)는 해조류가 해저에 뿌리를 내려 떠내려가지 않도록 한다.[9][10]

4. 생태

해초가 호주 동해안의 바위 해저를 덮고 있다.


바닷말은 해수(또는 최소한 기수)와 광합성을 할 수 있을 만큼 충분한 빛이 있는 환경에서 서식한다. 부착할 곳이 필요하기 때문에, 바닷말은 가장 일반적으로 연안대(연안 수역)와 그 구역 내에서 모래나 자갈보다 바위 해안에 서식한다. 잘피나 보라털처럼 해저에 부착하지 않고 자유롭게 떠다니는 종도 있다.

바닷말은 다양한 생태적 지위를 차지한다. 표면에서는 해수면의 꼭대기 부분에 의해서만 물에 젖고, 일부 종은 수 미터 깊이의 기질에 부착될 수 있다. 일부 지역에서는 연안 바닷말 군락이 수 마일까지 바다로 뻗어 나갈 수 있다. 가장 깊은 곳에 서식하는 바닷말은 일부 홍조류 종이다. 다른 종들은 조수 웅덩이에서 살도록 적응했다. 이 서식지에서 바닷말은 급격한 온도 및 염분 변화와 때때로의 건조함을 견뎌야 한다.[11]

바닷말은 녹조류, 갈조류, 홍조류 등 여러 종류가 섞여 있으며, 형태와 생태도 매우 다양하다. 조간대에서 수십 미터 깊이의 해저까지 서식하며, 일반적으로 녹조류는 얕은 곳에, 홍조류는 가장 깊은 곳에 서식한다(보색 적응 설). 1m가 넘는 대형 종은 갈조류에서 발견된다. 열대 해역에는 대형 바닷말이 적고, 추운 지방에 대형 바닷말이 많다. 대부분의 종이 해저에 뿌리와 같은 구조로 고착되어 있지만, 어떤 시기가 되면 뿌리에서 떨어져 해면을 떠도는 종도 있다. 그러한 것들이 뭉쳐 흘러가는 것을 부유 해조라고 부른다. 또한, 대부분은 바위에 달라붙는 방식으로 뿌리를 내리고 있기 때문에, 바닷말은 압도적으로 암초 해안에 많다.

온대에서는 일반적으로 바닷말의 활동이 활발한 시기는 봄부터 초여름이며, 그 이후에는 비활성화된다. 이는 비료 성분이 제한 요인이 되며, 동절기에 미생물의 활동 등으로 축적된 비료 성분이 다 소모될 때까지가 활동의 피크가 되기 때문이라고 한다.

대형 조류 중에는 경쟁 상대가 되는 조류나 포식자에게 알레로파시 물질을 생산·방출하는 것이 있다.[48][49]

일부 바닷말이 가진 플로로탄닌은 섭식 저해, 부착 생물의 부착 억제, 자외선에 대한 생체 방어 등의 역할을 한다.[50][51]

  • Pneumatocyst|기포영어 - 내부에 저장된 가스에 의해 해조류를 띄워 광합성을 쉽게 하는 것.
  • Holdfast (biology)|부착기영어(가근) - 해조류가 해저에 뿌리를 내려 떠내려가지 않도록 하는 것.

거머리말을 먹는 검둥오리


바닷말 군락은 중요한 생산자이자, 작은 동물의 서식지로서 중요한 존재이다. 암초 해저의 바닷말 군락은 잘피밭이라고 불리며, 많은 어류의 치어의 의지처가 된다. 물고기나 새 등의 먹이가 된다. 또한, 새에게는 둥지 재료가 되기도 한다.[52]

바닷말은 온난화 가스 중 하나인 이산화 탄소를 흡수한다. 이 때문에 잘피밭 조성 및 다시마 양식은, 파란(블루) 바다에서 이산화 탄소(탄소)를 흡수한다는 의미에서 해초와 염습지, 맹그로브와 함께 "블루 카본"이라고 불린다(육상 식물에 의한 광합성은 "그린 카본").[55]

4. 1. 갯녹음

헤이세이 시대부터 일본 각지에서 잘피밭이 쇠퇴하는 현상이 나타났다. 이러한 현상을 갯녹음이라고 부르며, 연안 어업에 중요한 문제로 여겨져 그 원인과 해소법이 연구되고 있다.[53] 철강슬래그 가공물을 침전시켜 해조류를 뿌리내리게 하는 등의 대책이 실시되고 있다.[54]

5. 이용

해조류는 식용, 약용, 산업용, 비료 등 다양한 용도로 활용된다.[20][21] 해조류는 수용성 식이 섬유가 풍부하며[56], 수용성 식이 섬유는 식후 혈당의 급격한 상승을 억제한다.[57] 또한 인간에게 필요한 다양한 영양소를 포함하고 있다.

일본 요리에서는 다시마를 사용하여 육수를 내거나 조림 재료로 사용하고, 얇게 썰어 종이처럼 건조시키거나 쓰쿠다니나 국물 재료로 사용하는 김, 국이나 조림 재료로 사용하는 미역, 한천이나 우무로 만들어 먹는 우뭇가사리, 주로 조림으로 먹는 톳 등이 사용된다.

일본 외에는 켈트계인 스코틀랜드와 아일랜드가 뛰어난 해조류 식문화를 가지고 있다. 돌세, 이보노리, 다시마과 해조류, 털깃, 꼬시래기, 청각 등 다양한 해조류를 전통적으로 먹었다.[58][59]

프랑스의 로스코프 생물학 연구소 연구팀은 일본인의 장이 해초에 포함된 다당류를 분해할 수 있는 것은, 분해 효소를 만드는 유전자를 장내에 사는 세균이 해양성 미생물로부터 얻었기 때문이라는 논문을 발표했다.[60]

해안 부근의 경작지에서는 예로부터 비료로 널리 사용되어 왔다. 해조류를 비료로 사용하는 장점은 유해한 포자나 곤충류의 알, 잡초의 종자 등이 섞이지 않고, 육상 동식물 기원의 비료보다 칼륨 등의 미네랄 성분, 옥신 등의 식물 호르몬이 풍부하다는 점이다.[68]

포르투갈 에스포젠드(Esposende)에서 전통적인 Masseira 농법의 비료로 사용하기 위해 해조류를 수확하는 모습.

5. 1. 식용

김, 미역, 다시마, 톳 등은 한국인의 식탁에 자주 오르는 대표적인 식용 해조류이다. 해조류는 식이섬유, 미네랄, 비타민 등 다양한 영양소를 함유하고 있어 건강식품으로 각광받고 있다.[56] 특히 김은 한국의 대표적인 수출 품목 중 하나이며, 전 세계적으로 인기를 얻고 있다.

해조류는 전 세계적으로 소비되며, 특히 동아시아 지역에서 널리 소비된다.[22] 일본 요리에서는 다시마를 사용하여 육수를 내거나 조림 재료로 사용하고, 얇게 썰어 종이처럼 건조시키거나 쓰쿠다니나 국물 재료로 사용하는 김, 국이나 조림 재료로 사용하는 미역, 한천이나 우무로 만들어 먹는 우뭇가사리, 주로 조림으로 먹는 톳 등 해조류가 식재료로 중요하게 사용된다.

일본 외에는 켈트계인 스코틀랜드와 아일랜드가 뛰어난 해조류 식문화를 가지고 있다. 돌세, 이보노리, 다시마과 해조류, 털깃, 꼬시래기, 청각 등 다양한 해조류를 전통적으로 먹었다.[58][59]

프랑스의 로스코프 생물학 연구소 연구팀은 일본인의 장이 해초에 포함된 다당류를 분해할 수 있는 것은, 분해 효소를 만드는 유전자를 장내에 사는 세균이 해양성 미생물로부터 얻었기 때문이라는 논문을 발표했다.[60]

5. 2. 약용

해조류는 예로부터 한의학에서 약재로 사용되어 왔다. 중국의 가장 오래된 약물학 서적인 신농본초경(서기 200-250년경)에는 해조류가 갑상선종, 종기, 복부 종양 등에 효과가 있다고 기록되어 있다.[61] 한방에서는 모자반속 해조와 톳 등이 약재로 쓰인다.

1881년 해병이 해조류를 상처에 감았던 것에서 알긴산이 발견되었다.[62][63] 이후 해조류에서 추출한 알긴산염은 창상피복재나 식품 첨가물로 사용되고 있다. 알긴산염 드레싱은 상처 드레싱 및 치과용 몰드에 사용된다.

미생물학에서 한천은 배양 배지로 사용된다. 카라기난, 알긴산염 및 아가로오스와 기타 거대 조류 다당류는 생물의학 분야에 응용된다. ''델리세아 풀크라''(Delisea pulchra)는 세균의 집락 형성을 방해할 수 있다.[31] 홍조류와 녹조류에서 추출한 황산화된 당류는 일부 DNA 및 RNA 외피 바이러스를 억제한다.[32]

해조류 추출물은 일부 다이어트 약에 사용된다.[33] 다른 해조류 알약은 위 밴드 수술과 같은 효과를 이용하여 위에서 팽창하여 포만감을 준다.[34][35]

아일랜드, 스웨덴, 일본에는 해조류를 넣은 해조류 목욕(씨위드 배스) 전통이 있다.[64] 일본의 지바현, 이바라키현, 미에현, 이시카와현 등에서는 감태가, 태평양 연안에서는 참미역이 많이 사용된다. 이러한 해조류 목욕에서는 항산화성이 확인되었다.[65]

5. 3. 산업용

바닷말에서 추출한 알긴산은 종이 코팅, 접착제, 염료, 젤, 폭발물과 같은 산업 제품 및 종이 사이징, 섬유 인쇄, 수력 멀칭, 드릴링과 같은 공정에 사용된다.[39] 치약, 화장품, 페인트의 재료로도 쓰이며, 바이오 섬유(직물) 생산에도 사용된다.[39]

우뭇가사리로 만들어진 한천 배지는 기본적인 배지로 미생물과 세포 배양에 사용된다. 일부 해조류는 요오드를 체내에 축적하는 성질이 있어 과거에는 요오드를 해조류 연소 재에서 추출했다. 1811년 프랑스 과학자 베르나르 쿠르투아가 초석 제조 방법에서 요오드를 만드는 기술을 발견하여 요오드 제조 산업이 확립되었다.

바닷말은 바이오에탄올의 잠재적 원료로 고려되고 있으며,[37][38] 도쿄 수산 진흥회 등은 대규모 바이오 에탄올 채취용 해조류 양식을 계획하고 있다. 미세 조류 연료는 화석 연료를 대체할 연료로 연구되고 있다.

카라기난 추출 재료로도 사용된다.

5. 4. 비료 및 사료

해안 부근의 경작지에서는 예로부터 비료로 널리 사용되어 왔다. 해조류를 비료로 사용하는 장점은 유해한 포자나 곤충류의 알, 잡초의 종자 등이 섞이지 않고, 육상 동식물 기원의 비료보다 칼륨 등의 미네랄 성분, 옥신 등의 식물 호르몬이 풍부하다는 점이다. 농지에 염류 집적 등의 우려는 있지만, 유용성은 높다.[68]

역사적으로 보면, 유럽에서는 2세기에 쓰인 로마 시대의 책에도 해조류의 비료 이용에 대한 내용이 있으며, 12세기에는 영국, 아일랜드, 프랑스, 스페인 등 여러 나라에서 비료로 사용하기 위해 해조류 양식도 이루어졌다. 현대에도 표착된 해조류를 농지에 갈아엎는 방법이 지중해 연안 국가, 아프리카 국가 등에서 행해지고 있으며, 미국 등에서는 해조류에서 제조한 액체 비료가 널리 판매되고 있다. 일본에서는 에도 시대에 이즈 반도에서 우뭇가사리를 비료로 사용했으며[67], 1950년대에는 홋카이도 에리모곶 주변에서 시행된 공공 사업(치산 사업)에서 사용되었다.

주로 사용된 해조류는 다음과 같다.

알긴 비료로서 분말화된 것이 사용되며[68], 칼륨 비료로서 구워서 재로 만든 해조류 재가 사용된다.

노스 로널드세이 섬의 양은 해조류를 먹는다.[69]

해조류 Asparagopsis taxiformis|카기케노리영어[70]를 사용한 사료는 소의 트림에 포함된 메탄을 억제할 수 있다는 연구가 있다.[71][72][73][74]

또한 수산물 양식 등에서도 사료로 사용된다.[75][76]

6. 기후 변화와 해조류

해조류는 광합성을 통해 이산화 탄소를 흡수하고 산소를 방출하여 지구 온난화 완화에 기여하며, '블루 카본'의 주요 원천으로 해양 생태계의 탄소 흡수 능력을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 해조류 양식은 탄소 격리, 생물 다양성 증진, 연안 생태계 복원 등 다양한 효과를 가져올 수 있다.

헤이세이 시대에 들어서 일본 각지에서는 갯녹음이라 불리는 잘피밭 쇠퇴 현상이 나타나 연안 어업에 중요한 문제로 여겨지고 있으며, 그 원인과 해소법이 연구되고 있다.[53] 철강슬래그 가공물을 침전시켜 해조류를 뿌리내리게 하는 등의 대책이 실시되고 있다.[54]

6. 1. 한국의 해조류 양식 산업

바닷말은 중요한 생산자이자, 작은 동물의 서식지이다. 암초 해저의 해조류 군락은 잘피밭이라고 불리며, 많은 어류 치어의 의지처가 된다. 물고기나 새 등의 해조류 식성 동물에게는 식량이 되고, 새에게는 둥지 재료가 되기도 한다.[52]

해조류는 온난화 가스 중 하나인 이산화 탄소를 흡수한다. 잘피밭 조성 및 다시마 양식은 파란 바다에서 이산화 탄소를 흡수한다는 의미에서 해초, 염습지, 맹그로브와 함께 "블루 카본"이라고 불린다(육상 식물의 광합성은 "그린 카본").[55]

7. 위협 요인

썩은 바닷말은 독성이 강한 황화 수소의 강력한 공급원이며, 일부 황화 수소 중독 사고와 관련이 있다.[41] 썩은 바닷말은 구토와 설사를 유발할 수 있다.[42]

"따끔거리는 바닷말" ''마이크로콜레우스 링비아케우스''(Microcoleus lyngbyaceus)는 린그비아톡신-a와 데브로모아플리시아톡신을 포함한 독소를 함유한 사상 시아노박테리아이다. 직접적인 피부 접촉은 며칠 동안 지속되는 고통스럽고 타는 듯한 병변을 특징으로 하는 바닷말 피부염을 유발할 수 있다.[43][44]

세균성 질병인 아이스-아이스는 ''카파피쿠스''(홍조류)를 감염시켜 가지를 하얗게 만든다. 이 질병은 필리핀, 탄자니아, 모잠비크에서 큰 작물 손실을 초래했다.[45]

해양 성게 황폐지는 여러 지역에서 다시마 숲을 대체했다. 이들은 "기아에 거의 면역"이며, 수명은 50년을 초과할 수 있다. 굶주림에 의해 스트레스를 받으면 턱과 이가 커지고, "전선"을 형성하여 집단으로 먹이를 찾아다닌다.[45]

헤이세이 시대 이후 일본 각지에서 잘피밭(해조류 군락)의 쇠퇴 현상, 즉 갯녹음이 나타나고 있다. 이는 연안 어업에 중요한 문제로 여겨져, 현재 그 원인과 해소법이 연구되고 있다.[53] 철강슬래그 가공물을 침전시켜 해조류를 뿌리내리게 하는 등의 대책이 실시되고 있다.[54]

해조류는 온난화 가스 중 하나인 이산화 탄소를 흡수한다. 이 때문에 잘피밭 조성 및 다시마 양식은, 파란(블루) 바다에서 이산화 탄소(탄소)를 흡수한다는 의미에서 해초와 염습지, 맹그로브와 함께 "블루 카본"이라고 불린다(육상 식물에 의한 광합성은 "그린 카본").[55]

8. 보존 노력



일본 각지에서 갯녹음 현상으로 잘피밭이 쇠퇴하면서 연안 어업에 중요한 문제로 여겨지고 있다.[53] 이 문제를 해결하기 위해 철강슬래그 가공물을 침전시켜 해조류가 뿌리내리도록 하는 등의 대책이 실시되고 있다.[54]

해조류는 이산화 탄소를 흡수하여 온난화를 막는 역할도 한다. 해조류, 염습지, 맹그로브를 통해 이산화 탄소를 흡수하는 것을 "블루 카본"이라고 부른다.[55] (육상 식물의 광합성은 "그린 카본"이라고 한다.)

참조

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