해양소음 관리의 과학적 근거와 정책적 방향
1. 서론
해양 개발은 에너지 확보, 수송, 자원 탐사 등 현대 사회의 필수 기반을 이루고 있다.
그러나 이러한 산업 활동은 필연적으로 수중 소음(underwater noise) 을 발생시켜,
해양 생태계에 점진적이고 누적적인 영향을 미치고 있다.
특히 선박 엔진, 해상풍력, 해저 굴착 장비, 지진탐사 등에서 발생하는 저주파 소음(10–1000 Hz) 은
해양 포유류, 어류, 갑각류 등 청각 의존 생물에게 스트레스·회피행동·의사소통 교란을 일으킨다.
이러한 문제가 국제적으로 인식되면서,
최근 해양 환경 정책의 새로운 축으로 “음향환경 관리(Acoustic Environment Management)” 가 부상하고 있다.
2. 해양소음 문제의 배경
해양은 본래 다양한 생물과 물리적 요인이 만들어내는 복합적인 소리의 공간이다.
하지만 인간 활동으로 인한 인공소음이 이 생태적 균형을 깨뜨리고 있다.
- 선박 교통량 증가: 1950년 대비 약 30배 증가
- 에너지 개발 확장: 해상풍력·시추선·탐사 장비 소음의 대형화
- 군사·탐사 활동: 중주파 소나(Mid-frequency sonar)로 인한 해양 포유류 좌초 보고 다수
이러한 소음은 ‘보이지 않는 오염원’으로,
물리적 파괴 없이도 서식지의 질을 장기적으로 저하시키는 비가시적 환경오염(invisible pollution) 으로 분류된다.
3. 국제적 관리 동향
3.1 IMO(국제해사기구)의 지침
2014년 IMO는 「Guidelines for the Reduction of Underwater Noise from Commercial Shipping」을 발표하며,
선박 설계 단계에서부터 소음을 줄이기 위한 권고 기준을 제시했다.
핵심 내용은 다음과 같다.
- 프로펠러 공동현상(cavitation) 최소화 설계
- 엔진 진동 감소를 위한 방진(hull damping) 시스템 도입
- 선박 운항속도 조절 정책(speed reduction)
3.2 유럽연합(EU)의 MSFD
EU의 「Marine Strategy Framework Directive (2008/56/EC)」는
‘해양 환경의 양호한 상태(Good Environmental Status)’를 평가하기 위한 11개 지표 중 하나로
“수중 소음 및 에너지(Descriptor 11)” 를 포함시켰다.
즉, 해양의 음향 환경이 환경 질(Environmental Quality) 의 핵심 요소로 공식 인정된 것이다.
3.3 캐나다·호주 등의 사례
캐나다는 해양 보호구역(MPA) 내 배경소음 기준치(ambient noise baseline) 를 설정하고,
기준 초과 시 선박 경로를 변경하거나 운항 속도를 제한하는 시스템을 운영 중이다.
호주 또한 ‘해양 포유류 보호 구역(Marine Mammal Protection Zone)’에서
특정 주파수 대역(20–100 Hz)의 소음을 모니터링하여 관리한다.
4. 음향환경 기준의 과학적 근거
4.1 생물군별 청각 감수성
각 생물군은 서로 다른 주파수 범위에 반응한다.
- 고래류: 10–500 Hz (저주파 통신 중심)
- 돌고래: 1–150 kHz (초음파 중심)
- 어류: 100–1000 Hz (산란 및 사회적 신호)
- 갑각류: 200–800 Hz (진동 감지 중심)
따라서 단일 기준이 아닌, 주파수별·생태군별 기준(frequency- and species-specific standard) 이 필요하다.
4.2 소음 노출 한계값
과학자들은 일반적으로 160 dB re 1 µPa 이상의 단기 노출은 청각 손상,
120 dB 이상은 행동 교란을 일으킨다고 본다.
이 수치는 해양 생물의 Temporary Threshold Shift (TTS) 실험을 통해 도출되었다.
4.3 누적 노출 평가(Cumulative Exposure Level, CEL)
해양소음의 영향은 단발적 강도보다 시간적 누적량에 의해 좌우된다.
이에 따라 최근 연구에서는
$$ CEL = 10 \log_{10} \sum (P_t^2 \Delta t) $$
형태의 지표를 사용하여, 개체가 장기간 노출되는 총 에너지량을 계산한다.
이는 ‘단속적 강소음보다 지속적 저소음이 더 위험할 수 있다’는 개념을 반영한다.
5. 적용 방안 및 정책 제언
5.1 해양 개발 사업의 사전 평가
모든 해상 인프라(풍력, 해저터널, 해저 파이프라인) 설계 시
소음영향평가(Acoustic Impact Assessment) 를 의무화해야 한다.
이는 기존의 환경영향평가(EIA)에 포함되어야 하며,
소음 발생 모델링과 생물군별 감수성 분석이 병행되어야 한다.
5.2 실시간 모니터링 시스템 구축
국가 단위의 수중 음향관측망(National Hydrophone Network) 을 구축해
선박 항로·산란장·보호구역의 소음을 실시간으로 감시하고,
기준치 초과 시 즉시 운항경로를 변경하는 AI 기반 대응체계가 필요하다.
5.3 산업계와의 협력
선박 제조사와 해양 에너지 기업에
저소음 기술 인증제(Quiet Vessel Design Certification)를 도입해,
친환경 선박에 세제 혜택과 운항 우선권을 부여하는 인센티브 정책을 추진할 수 있다.
6. 결론
해양의 음향환경은 단순한 기술적 관리 대상이 아니라,
지속 가능한 해양개발의 핵심 환경자원이다.
과도한 인공소음은 해양 생태계의 의사소통 구조를 붕괴시키고,
그 결과로 생태계 기능과 복원력을 약화시킨다.
따라서 향후 해양정책은
① 생물학적 감수성을 고려한 주파수별 기준 확립,
② 산업 부문별 저소음 설계 의무화,
③ 실시간 사운드 모니터링 체계 구축을 통해
과학적 데이터 기반의 해양 음향환경 관리체계를 확립해야 한다.
조용한 바다를 만드는 일은, 결국 지속 가능한 해양 문명으로 나아가는 첫걸음이다.