국가독성과학연구소(KIT)는 환경안전성연구센터 김로사·김신웅 등 연구진이 실제 식물 군집을 실험실에 재현해 화학물질이 생물다양성과 식물 간 관계에 미치는 영향을 함께 평가하는 생태독성평가 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

기존 생태독성평가는 주로 한 종류의 생물을 대상으로 하기에 다양한 생물종이 서로 영향을 주고받는 실제 생태계 다양성을 반영하기 어려웠다.

연구진은 경남 진주 지역의 여러 종류 풀이 자라는 곳에서 채취한 토양 속 휴면상태 식물 종자를 실험실에서 발아시켜 26종, 총 455개체로 구성된 식물 군집을 재현했다.

실제 자연환경을 대표할 수 있는 휴면종자를 활용해 동일한 조건에서 발아와 생장을 유도함으로써 실험의 반복성과 재현성도 확보했다.

중금속인 카드뮴으로 기술을 검증한 결과, 농도가 높아질수록 식물 군집의 풍부도와 다양성이 감소하고 식물 간 상호연계 네트워크가 단순해지는 변화가 나타났다.

기존 단일종 평가로는 확인하기 어려웠던 군집 구조와 생물다양성, 식물 간 관계 변화를 하나의 실험에서 정량적으로 포착했다고 연구진은 설명했다.

이를 통해 화학물질이 실제 생태계와 유사한 군집 수준에서 어떤 변화를 일으키는지 종합적으로 평가할 수 있음을 확인했다고 부연했다.

군집 수준에서 나타난 영향을 기존 단일종 실험 데이터 기반의 위해성 평가 기준과 비교한 결과, 여러 식물이 함께 존재하는 군집이 외부 스트레스에 상대적으로 영향을 덜 받는 것으로 나타났다.

이는 우리가 인식하고 있는 것보다 생태계가 더 강하게 환경오염에 저항하고 있음을 단적으로 보여준다고 연구진은 전했다.

김신웅 선임연구원은 "실제 자연과 유사하게 여러 식물이 함께 존재하는 상황을 실험실에서 재현하고, 그 변화를 정량적으로 평가할 수 있는 체계를 구축했다"며 "화학물질이 실제 생태계에 미치는 영향을 더욱 현실적으로 예측하고 관리하기 위한 연구 기반으로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.