[미국] 해양 종에 대한 연안 풍력 단지의 환경 영향 평가
연안 풍력 발전(offshore wind power)은 탄소 배출(carbon emissions)을 줄일 수 있는 귀중한 재생 에너지 자원이다. 기술적 발전은 더 높은 용량의 터빈을 깊은 해수에 설치할 수 있게 해주었지만, 환경에 대한 효과에 대하여는 아직까지 많은 부분이 규명되지 않았다. 최근 연구에서, 미국 메릴랜드 대학(University of Maryland) 환경 과학 연구소(Center for Environmental Science) 소속의 Helen Bailey와 동료 연구진은 해양 종에 대한 연안 풍력 개발의 가능한 영향을 검토하고, 향후 전 세계에서 성장하고 있는 연안 풍력 에너지에 대한 관심으로서 모니터링과 평가를 수행해야 한다고 권고했다.
연안 풍력 개발의 수와 크기가 증가함에 따라, 해양 종에 대한 이러한 활동의 결과와 점진적인 영향을 고려해야 할 필요성이 증가하고 있다고 주저자이며, 메릴랜드 대학 환경 과학 연구소 소속의 연구 조교수인 Helen Bailey는 밝혔다. 풍력 터빈(wind turbine)의 건축과 운영에 대한 고래, 돌고래 및 다른 해양 종 등의 반응을 지속적으로 모니터링하고 부작용을 피하는데 도움을 주기 위하여 이러한 해양 종에 대한 생물학적 효과가 어디서 발생하는지를 규명하는 것은 필수적이라고 Bailey는 밝혔다.
말뚝을 박는 동안 발생하는 시끄러운 소리(loud sounds)는 동물과 어류가 소음을 피하여 다른 지역으로 이동할 때 청각 손상(hearing damage), 마스크 의사소통 또는 방향 감각을 잃게 하는 원인이 된다. 해양 동물은 조사 및 설치 활동과 관련된 선박 이동에 의해 방해를 받거나 선박에 의해 손상을 받을 수 있는 위험이 있다. 한편, 풍력 터빈은 인공 어초(artificial reefs)로 작용할 수 있으며, 식량 공급원을 증가시킨다. 또 풍력 터빈은 풍력 터빈 주변의 낚시와 보트 타기에 대한 제한이 가해지기 때문에, 사실상 해양 보호구를 제공할 수 있는 가능성이 있다.
풍력 에너지 계획의 중요한 요인은 우리가 풍력 에너지를 설치하는데 있어서 발생할 수 있는 부정적인 환경 영향(negative environmental impact)을 피하거나 최소화시킬 수 있는 방법으로 프로젝트를 개발하는 것이라고 메릴랜드 대학 환경 과학 연구소 소속의 책임자인 Tom Miller는 밝혔다. 이러한 결정을 내리기 위해서는 해양 포유류와 같이 특히 소리에 민감한 보호종에 대하여 1년 내내 풍력 발전에 대한 해양 종의 반응을 이해하는 것이 필요하다.
연안 풍력 단지 건설과 운영에 대한 해양 종의 반응을 측정한 연구는 거의 없으며, 보다 더 장기적인 관점에서 해양 동물 개체에 대한 영향을 평가한 연구는 없었다. 연구진은 규제자들이 의사 결정을 수행하는데 도움을 주기 위하여 특히 미국처럼 연안 풍력 발전이 아직까지 초기 단계에 있는 국가에서, 해양 종에 대한 환경 영향과 관련된 질문에 해답을 제공하는 모델링과 전략적으로 목표가 되는 자료 모음을 권고했다.
이러한 프로젝트 중 하나는 수중 돌고래가 거대한 고래와 다른 해양 포유동물에 의해 생성된 소리를 지속적으로 기록하기 위하여 대양저(ocean floor)에 어디서 정박하게 될지를 규명하는 메릴랜드 해안에서 시작됐다. Bailey의 주도 하에, 이 연구는 건축 소음(construction noise)과 환경 영향을 어떻게 최소화할 수 있는지와 이러한 지역에서 해양 계획을 어떻게 구현할 수 있는지 등, 풍력 단지의 디자인에 대한 정보를 제공하기 위하여 사용될 수 있는 2년 동안의 기초 자료를 수집할 것이다.
해양 포유동물(marine mammals)에 대한 연안 풍력 단지의 가장 큰 영향이 건축 소음을 피하는 것이라는 사실이 확실해지고 있다고 Bailey는 밝혔다. 특정 행동 양식의 반응에 대한 장기적인 환경 영향을 평가하는데 더욱 더 초점을 맞출 필요가 있다고 Bailey는 지적했다.
이 연구는 해양 포유동물과 바닷새(seabirds)에 대한 연안 풍력 개발의 영향을 평가하고 최근 문헌을 기반으로 하는 교훈을 기술했다. 또한 이를 바탕으로 연안 풍력 에너지에 대한 미래 모니터링과 평가를 위한 권고 사항을 수립했다. 연구진이 논의한 네 가지 교훈은 다음과 같다.
1) 제안된 풍력 에너지 위치와 핵심적인 개체 사이의 연관성(connectivity)을 결정하고, 기준이 되는 자료 모음에 정보를 제공하기 위하여 생물학적 효과가 어느 지역에서 일어날 것인지 규명할 필요가 있다.
2) 해양 종에 생물학적으로 어나 정도의 영향을 끼칠 것인가를 결정하기 위하여 개체수 수준의 관점에서 환경 영향을 평가해야 한다.
3) 장애 효과(disturbance effects)와 회피 반사(avoidance responses)를 결정하기 위하여 풍력 단지 건설과 운영에 대한 반응을 측정해야 한다.
4) 위험 평가와 완화 조치의 효과에 대한 영향을 규명하기 위한 다른 산업으로부터 얻은 교훈을 반영할 필요가 있다.
“연안 풍력 단지의 환경 영향을 평가하는 것 : 미래를 위한 교훈과 권고(Assessing environmental impacts of offshore wind farms: lessons learned and recommendations for the future)”라는 제목의 연구에는 메릴랜드 대학 환경 과학 연구소 소속의 Helen Bailey, 해양 스코틀랜드 과학(Marine Scotland Science) 소속의 Kate Brookes 및 스코틀랜드 애버딘 대학(University of Aberdeen) 소속의 Paul Thompson 등이 참여했으며, 동 연구는 Aquatic Biosystems 저널에 발표됐다.
그림1> 돌고래 개체. 풍력 에너지 계획의 중요한 요인은 환경 영향, 특히 보호종(protected marine species)에 대한 부정적인 환경 영항을 피하거나 최소화하는 프로젝트를 개발하는 것이다.
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 10월 22일]
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Study recommends ongoing assessment of impact of offshore wind farms on marine species
Offshore wind power is a valuable source of renewable energy that can help reduce carbon emissions. Technological advances are allowing higher capacity turbines to be installed in deeper water, but there is still much unknown about the effects on the environment. In a recent paper, University of Maryland Center for Environmental Science researcher Helen Bailey and colleagues review the potential impacts of offshore wind developments on marine species and make recommendations for future monitoring and assessment as interest in offshore wind energy grows around the world.
"As the number and size of offshore wind developments increases, there is a growing need to consider the consequences and cumulative impacts of these activities on marine species," said Helen Bailey, lead author and research assistant professor at the University of Maryland Center for Environmental Science's Chesapeake Biological Laboratory. "It is essential to identify where whales, dolphins and other species occur to help avoid adverse impacts and to continue to monitor their response to the construction and operation of wind turbines."
The loud sounds emitted during pile driving could potentially cause hearing damage, mask communication or disorient animals and fish as they move out of the area to avoid the noise. There is also a risk of marine animals being injured by ships or being disturbed by vessel movements associated with surveying and installation activities. On the other hand, wind turbines may act as artificial reefs and increase food sources. They could also potentially provide a de facto marine reserve thanks to restrictions on boating and fishing surrounding the wind turbines.
"A critical element of wind energy planning is developing projects in such a way that we avoid or minimize negative environmental impacts those installations may cause," said Tom Miller, director of the University of Maryland Center for Environmental Science's Chesapeake Biological Laboratory. "Making these decisions requires a year-round understanding of the species that frequent the area, particularly for protected species that are sensitive to sound, such as marine mammals."
Few studies have measured the response of marine species to offshore wind farm construction and operation, and none yet have assessed the longer terms impacts to the population of marine animals. The researchers recommend strategically targeted data collection and modeling to answer questions about impacts on marine species to help regulators make decisions, particularly in countries where the implementation of offshore wind energy is still in its early stages, such as the United States.
One such project begins this fall off the coast of Maryland where underwater microphones will be anchored to the ocean floor to continuously record sounds produced by large whales and other marine mammals. Led by Bailey, the study will collect two-years of baseline data that can be used to inform the design of wind farms, how to minimize the impact of construction noise and environmental impacts, and how to facilitate ocean planning in the area.
"It is becoming increasingly clear that the most significant impact of offshore wind farms on marine mammals is the avoidance of construction noise," said Bailey. "There needs to be a greater focus on assessing the longer-term impact of any behavioral responses."
"Assessing environmental impacts of offshore wind farms: lessons learned and recommendations for the future" was published in the September 14 issues of Aquatic Biosystems by Helen Bailey of the University of Maryland Center for Environmental Science, Kate Brookes of Marine Scotland Science and Paul Thompson of the University of Aberdeen.
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