환경문제 해결을 위한 국내 시민과학 유형과 특성 연구

I. 서론

과거 전문가의 전유물로 여겨졌던 과학연구에 참여하는 시민들이 증가하고 있으며, 그 성과도 새로운 생물종이나 은하계의 물체를 발견하는 등 놀라운 결과로 나타나고 있다. 이들은 시민과학자로 불리는데, 시민과학은 전문적인 훈련을 받지 않은 사람들이 자발적으로 과학연구에 참여하여 데이터를 수집하거나 집단지성을 통해 문제를 해결하는 행위를 의미하며, 광의로는 일반인들이 과학기술을 둘러싼 논의와 의사결정 과정에 참여하는 것을 포함한다. 전 세계적으로 생물다양성 분야에서만 시민과학 프로젝트에 참여한 시민들이 1.3~2.3백만 명에 이르며 이러한 기여를 경제적으로 환산하면 매년 25억 달러에 이르는 것으로 추정된다(Theobald et al., 2015).

영국이나 미국 등 선진국에서 시민들이 자발적으로 날씨를 관찰하고 생물계절을 기록하며 새의 개체수를 세는 시민과학의 전통과 역사는 19세기로 거슬러 올라가지만 이러한 활동들을 ‘시민과학(citizen science)’이라는 용어로 지칭한 것은 최근에 와서이다. 2005년 위키피디아에 시민과학이란 용어가 처음으로 등장하여, 2014년에는 옥스포드 영어사전에 추가되었다. 이는 인터넷, 스마트폰, 센서 등의 네트워크와 정보화 기술발전으로 많은 시민들이 손쉽게 참여할 수 있는 환경이 조성된 것과도 관련이 있다. 시민과학의 가치에 주목하여 EU와 미국에서는 정부 차원의 정책적 지원도 확대되고 있는데, 시민과학은 전문가나 정책입안자가 얻기 어려웠던 데이터 수집을 가능하게 하여 증거기반 의사결정을 지원하며, 사회문제 해결에 사회, 정책, 과학을 연결하고 확장하는 기회를 제공하는 사회혁신 수단으로 인식되고 있다(Bonn et al., 2016, pp.19-20).

시민과학은 특히 생태학, 보전생물학 등 환경 분야에서 가장 많이 활용되고 있으며, 이에 따라 환경문제 해결을 위한 시민과학의 잠재력도 증가할 전망이다. 국내에서도 시민들이 생태계 보전을 위한 동식물 관찰, 대기질, 수질, 악취, 유해화학물질, 해안쓰레기 발생량 등 환경질 모니터링에 참여하는 사례가 늘어나고 있다. 하지만 시민과학에 대한 전반적인 인식이 낮고 각 영역에서 산발적으로 접근되어 시민과학의 잠재력을 활용하는데 한계가 있다. 우리나라는 시민과학이라는 용어가 아직 정책적으로 공식화되어 있지 않아 아주 한정된 영역을 제외하고 시민과학에 대한 정책적 접근도 미미한 실정이다.

시민과학에 관한 국내연구는 주로 과학기술 정책의 민주화(김환석, 2001; 한재각, 2001; 박진희, 2004; 박희제, 2003; 박진희, 2007; 김정수, 2011; 김자경, 2014; 김지연, 2018; 이영희, 2009; 김동광, 2002), 과학에 대한 이해 증진 및 교육 측면의 접근(서영선･전영석, 2016; 박하나 등, 2016; 김찬국･이은주, 2014; 장진아, 2018; 김수경 등, 2006; 윤상균, 2009; 송진웅, 1999; 김성희･김은지, 2019)에 집중되어 있으며, 시민과학 방법론의 활용에 관한 연구는 매우 제한적이다. 이마저 대부분 개별 사례 연구 위주의 정성적 분석이 중심을 이루며(송재영 등, 2018; 김일훈 등, 2017; 박시룡･박대식, 2007; 백인환 등, 2014; 김윤정･이현우, 2016; 박진희･강윤재, 2018; 정지호 등, 2018) 정책과의 연계성을 다룬 연구는 거의 부재하다.

이 연구는 시민과학의 다양한 가치 중에서도 증거기반 정책결정 지원 및 시민참여 거버넌스 혁신이라는 관점에서 환경문제 해결 수단으로서 시민과학의 잠재력과 활용 가능성을 탐색하기 위해 국내 환경 관련 시민과학의 유형과 특성, 성과를 분석하고 시사점을 도출하는 데 목적이 있다. 따라서 민주적인 과학연구 과정과 거버넌스 구축을 위한 운동으로서의 시민과학보다는 전통적인 과학연구를 대규모로 진행할 수 있게 도와주는 방법론이자 사회의 지식창출 역량, 증거기반 의사결정 경로로서의 시민과학에 초점을 맞춘다(Eitzel et al., 2017). 2장에서는 시민과학의 개념, 환경문제와 시민과학의 잠재력을 살펴보고 3장에서는 선행연구 검토를 토대로 분석틀과 방법론을 제시하며, 4장에서는 시민과학 사례 분석 결과와 시사점을 도출한다.

Ⅱ. 시민과학과 환경문제

시민과학은 매우 다양한 범위의 활동을 포함하는 포괄적인 용어로 사용되고 있다. 옥스퍼드 영어사전(Oxford English Dictionary)은 시민과학을 ‘전문적인 과학자와 과학기관의 지도 아래 혹은 함께 협력하여 일반 대중이 수행하는 과학 작업’으로, 유럽 시민과학백서(White Paper on Citizen Science for Europe)는 ‘일반 대중이 과학연구 활동에 참여하여 지적 노력, 배경 지식, 도구나 자원을 가지고 과학에 적극적으로 기여하는 것’으로 정의하고 있다(Serrano Sanz et al., 2014, p.8). 밀러-러싱 등(Miller-Rushing et al., 2012)도 전문가가 아닌 사람들이 과학적 연구에 참여하는 것으로 정의하며 시민과학 프로젝트가 일반적으로 전문적인 과학자와 아마추어 간의 파트너십을 포함하는 것으로 본다.

미국 ‘크라우드소싱 및 시민과학법(Crowdsourcing and Citizen Science Act of 2016)’은 ‘개인이나 단체가 연구 질문의 형성, 프로젝트 설계 및 정교화, 과학적 실험, 데이터 수집 및 분석, 데이터 결과의 해석, 기술개발과 적용, 과학적 발견, 문제해결 등 다양한 방식의 과학적인 활동 과정에 자발적으로 참여하는 공개 협력의 형태’로 규정하고 있으며, 이와 유사하게 독일 시민과학 전략 2020 녹서(Green Paper Citizen Science Strategy 2020 for Germany)도 시민과학을 과학기관에 속해 있지 않은 사람들이 과학적 과정에 참여하며, 참여 형태는 단기적인 데이터 수집에서 과학자(또는 다른 자원활동가들)와 함께 연구 주제를 심층적으로 탐구하기 위해 시간을 집약적으로 사용하는 것에 이르기까지 다양하다고 보았다. 이들 시민과학의 개념이 미국적 전통의 시민과학 활동에 초점을 맞춘 것이라면 아이츨 등(Eitzel et al., 2017)은 유럽적 전통의 시민과학을 포함하여 방법론, 운동, 사회적 역량 등 시민과학이 지향하는 목적에 따라 개념을 포괄적으로 정의하고 있다.

시민과학을 다른 시민참여 또는 과학 활동과 구분하기 위해 시민과학이 갖추어야 할 기본적인 요소 또는 시민과학에 포함할 수 없는 활동을 배제하는 방식의 접근도 있다. 유럽시민과학협회(European Citizen Science Association)가 제시한 시민과학의 10대 원칙은 적극적인 시민참여의 필요성과 중요성, 과학적 결과물, 프로젝트를 통해 시민과 과학자가 얻는 편익, 시민과학 프로그램의 평가 등을 강조하며, 일반적인 과학적 연구와 마찬가지로 참여자의 기여도, 결과의 공개, 저작권 등 윤리적 문제를 제시하고 있다. 맥킨리 등(McKinley et al., 2017, p.16)은 시민과학의 핵심은 과학이므로 연구 설계, 실행, 평가에서도 과학적인 접근이 이루어져야 한다는 점을 강조하며, 밀러-러싱 등(Miller-Rushing et al., 2012)도 진정한 의미의 과학연구에 시민들이 참여하는 것을 시민과학의 중요한 특징으로 언급하고 있다. 아이츨 등(Eitzel et al., 2017)은 투명성, 정보에 기반한 동의가 시민과학 프로젝트 윤리강령의 핵심이므로 시민들에게 그들이 수집한 데이터나 과학적 결과의 활용에 대해 알려주지 않는 프로젝트는 시민과학이 아니라고 보았다. 반면에 다른 용어를 사용하더라도 시민과학과 유사한 프로그램 요소를 가지고 있는 참여적 모니터링, 커뮤니티 과학, 참여적 실행 연구(Participatory Action Research) 등은 시민과학에 포함시켰다.

학자와 기관에 따라 시민과학의 범위와 경계는 약간씩 차이가 있지만 공통적으로 시민과학은 ‘일반 대중이 과학연구 활동에 자발적으로 참여하여 전문적인 과학자와 협력하는 다양한 방식’으로 정의할 수 있다. 시민과학은 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 특히 환경문제 해결 및 생태계 보전을 위한 수단으로 더욱 활발하게 적용되고 있다(Newson et al., 2017; Pocock et al., 2017). 날씨, 개화시기, 새 관찰과 같은 영역에서 오랜 역사를 가지고 있는 시민과학은 기술발전에 따라 더욱 두드러진 성장세를 보이고 있는데, 시민과학이 이전에는 모으기 어려웠던 데이터 확보를 가능하게 하기 때문이다. 웹의 성장, GPS의 보편화, 컴퓨팅 능력의 고도화, 센싱 기능이 뛰어난 스마트폰, 오픈소스 데이터베이스, 디지털 플랫폼 등 개방성과 빠른 연결성에 의해 시민들이 공간적, 시간적 제약을 받지 않고 대규모로 과학 프로젝트에 참여할 수 있는 환경이 조성되면서 시민과학이 이전과는 다른 양상으로 변모, 확대되고 있다(Fiske et al., 2018; Socientize Consortium, 2013; Davies et al., 2016; Haklay et al., 2018).

이와 같이 시민과학은 과학적 데이터의 제약을 극복하는데 도움을 주며, 정부 입장에서는 정책결정을 위해 중앙집중적인 데이터 수집을 보완할 수 있는 비용효과적인 수단이기도 하다. 특히 시민들의 분산된 지식과 과학자들의 체계적인 방법론은 환경변화의 원인이나 추이를 분석하는데 중요한 기초 자료를 제공함으로써 기후변화와 같은 지구적 난제 해결을 위한 새로운 지식생산과 발견에 기여한다. 또한 국제협약에 의한 환경목표 이행 평가에도 유용한데(Bio Innovation Service, 2018, p.20), 지역뿐 아니라 전 지구적 차원의 모니터링과 시간적으로 수십 년 이상의 미시적인 데이터를 필요로 하는 생물다양성협약이나 기후변화협약 이행 모니터링은 전문가나 정책담당자 힘만으로는 한계가 있기 때문이다(Theobald et al., 2015).

공간적, 시계열적으로 대규모 모니터링이 어려운 분야 이외에도 지역에서 시민들의 도움을 얻지 않고는 정보를 얻기 어려운 환경 데이터 수집에도 시민과학이 중심적인 역할을 하고 있다. 후쿠시마 원전 사고 이후 세이프캐스트(Safecast)는 시민들에게 방사능 측정 센서를 배포하여 일본을 포함한 전 세계 약 2,700만개의 데이터를 수집하여 공개하였으며, 이는 후쿠시마 주변 고농도 방사능의 공간적 분포에 대한 신뢰성 있는 추정치를 제공함으로써 시민의 건강과 안전 보호에 매우 유용한 자료로 활용되었다(Hultquist and Cervone, 2019; Coletti et al., 2017; Bio Innovation Service, 2018, p.19에서 재인용). 또한 데이터와 이미지 분석을 통해 과학적 사실을 해석하고 미묘한 특성의 차이를 파악하는 것도 가능하다.

환경문제가 복합적인 양상을 띠고 환경수요가 다양해지면서 정책을 통해 문제를 해결하기까지 시간적 간극이 발생하고 이에 따라 시민이 체감하는 만족도도 떨어진다. 이러한 간극을 메우는 과정으로 시민들이 직접 나서서 지역의 환경오염을 측정하고 환경질 변화 추이를 관찰하는 시민과학은 현장성과 시의성 측면에서 가치를 가지고 있다. 환경변화를 쉽게 찾아내어 대응이 시급한 문제들을 파악하고 정책의 효과성을 모니터링하며 이를 통해 새로운 과학적 사실을 발견할 가능성도 있다. 코넬대학교 조류 실험실의 조류탐사(FeederWatch) 프로그램은 시민들이 수집한 정보에 기초해서 33개 주정부의 가금류와 다른 조류의 질병 확산을 추적할 수 있었다(McKinley et al., 2017, p.18).

특히 커뮤니티 기반 시민과학은 정책결정자들이 관심을 갖지 않거나 우선순위가 낮은 환경문제에 대해 시민들이 직접 데이터를 모아서 관심을 환기시키고 행동을 취하도록 요구하는데 도움을 준다. 지역의 자연자원, 환경에 의해 직접적인 영향을 받는 주민들이 지역적 지식을 동원하여 지역의 상황과 특성에 맞는 해결책을 찾을 수도 있다(McKinley et al., 2017). 또한 시민들은 데이터 수집 경험을 통해 환경문제에 대한 관심과 이해가 높아지고 자신들이 생산한 지식과 데이터를 활용함으로써 환경보전에 대한 책임성과 오너십이 향상되며, 프로젝트 결과의 지역적 적합성(local relevance)과 효용성도 높일 수 있다(Shirk et al., 2012). 커뮤니티 시민과학은 시민들이 오염도 측정을 위해 오픈소스를 활용하여 기기와 장비를 직접 제작하는 DIY 과학으로도 확장되고 있다(Bio Innovation Service, 2018, p.20).

시민과학은 증거기반의 환경정책 결정을 촉진하며, 의사결정 과정에서 전문가와 시민들이 공동으로 생산하는 지식의 중요성은 더욱 증가할 것으로 보인다. 각종 개발사업이 환경에 미치는 영향을 평가할 때 기존에 조사된 자료만으로 지역의 생태계에 미치는 위험을 파악하기에 불충분한 경우가 많으며, 이것이 갈등을 초래하는 원인이 되기도 한다. 입장이 대립되는 환경갈등 사안에 대해 단순한 주장이나 입장 표명이 아닌 과학적인 증거를 기반으로 정보와 지식의 상호교환과 학습이 이루어지므로 갈등의 사회적 비용을 줄이고 지역의 문제해결 능력을 높이는 효과가 있다. 시민과학에 의해 수집된 엄청난 양의 데이터는 기존 데이터의 한계를 보완하여 보호종의 분포와 개체 수, 핵심 서식처에 대한 정보를 제공하는 동시에 위험이 높은 지역을 파악하고 개발사업의 부정적인 영향을 줄이기 위한 대안을 도출하는데 기여한다. 패시브 탐지기와 소프트웨어를 사용하여 박쥐 분포와 개체수를 조사한 시민과학 데이터가 풍력단지 개발이나 주택건설이 박쥐 서식처에 미치는 영향을 객관적으로 제시함으로써 의사결정의 근거로 활용된 사례에서도 그러한 효과를 확인할 수 있다(Newson et al., 2017; Border et al., 2017).

Ⅲ. 선행연구 검토 및 분석틀

2. 분석틀 및 분석 방법

기존 국내 시민과학 연구는 개별 사례를 중심으로 보니 등에서 제시한 시민과학 유형을 분석한 것이 대부분이며 결과까지 포함하여 환경분야 시민과학 프로젝트를 종합적으로 분석한 연구는 부재하다. 본 연구는 과정과 결과라는 두 축을 중심으로 시민과학 사례를 분석하기 위해 선행연구를 토대로 구성 요소를 도출하여 설문조사 문항을 구성하였다.

먼저 보니 등(Bonney et al., 2009), 셔크 등(Shirk et al., 2012), 모지(Morzy, 2015) 등의 연구를 토대로 시민과학 프로젝트 단계를 문제 제기 및 정의-자료 수집-가설 설정-데이터 수집 방법 설계-데이터 수집-데이터 분석-데이터 해석 및 결론 도출-결과물 발표 및 확산･홍보-결과 평가 및 새로운 질문 도출 등 9단계로 구분하고 시민과 과학자의 참여 정도를 분석하여 유형을 도출한다. 여기서는 기여형(Contribute), 협력형(Collaborate), 공동연구형(Co-create) 등 세 가지 유형으로 구분하였다. 그리고 시민과학의 결과 및 영향을 키스링거 등(Kieslinger et al., 2018)과 셔크 등(Shirk et al., 2012)의 기준을 반영하여 프로젝트의 목적과 연계하여 평가한다. 선행연구에서는 세 가지 측면에 대해 좀 더 세분화된 평가 기준을 제시하고 있으나 국내 시민과학 여건 및 사례 특성을 고려하여 기준을 단순화하였다.

<그림 1>

분석틀

우리나라는 시민과학으로 명명된 프로젝트나 활동이 아직 초기 단계이고 명확한 개념 정의가 이루어지지 않아 기존 환경단체의 시민참여 모니터링, 리빙랩 등 시민참여 활동과 시민과학 프로젝트 사이의 경계가 불명확한 측면이 있다. 시민과학 프로젝트의 과학적 측면을 좀 더 강조할 경우 과학연구를 수행하기 위한 일련의 과학 활동(Science Activity)과의 부합성 여부가 중요한 판단 기준이 되는 반면 시민참여에 초점을 맞추면 문제제기, 모니터링, 대안 제시 등 일상적인 시민참여 활동(Civic Action)을 모두 포함하므로 ‘과학’ 또는 ‘환경’ 분야의 특성을 제외하면 다른 시민참여 프로젝트와 매우 유사하다. 전자에 비해 후자는 다양성과 유연성을 견지할 수 있는 장점이 있으나 환경단체에서 그동안 해왔던 시민참여 활동과 구별하기 어렵다는 한계가 있다.

환경(기후변화 및 에너지 포함) 분야 시민과학 사례 선정을 위해 먼저논문, 보고서, 기사에서 시민과학으로 언급되었거나 시민과학을 표방한 프로젝트를 조사하여 34개의 목록을 작성하였다. 이 중 시민과학을 증거기반 정책 결정을 지원하기 위한 수단으로 접근하는 본 연구의 목적을 고려하여 데이터 수집과 분석이라는 과학 연구의 기본적인 요소를 포함하면서 과학적 결과물을 도출하는 시민참여 프로젝트를 사례로 선정하였다. 이에 따라 논문에서 시민과학 사례로 언급되었고 시민과학 문헌에서 광의의 시민과학으로 포함하기도 하지만 데이터 수집이나 분석이 포함되지 않은 리빙랩, 메이커 운동, 커뮤니티 매핑, 그리고 과학적 연구 과정에 부합하지 않거나 전문가 위주 활동 또는 시민활동 사례는 제외하였다.

기준에 의해 선정된 18개 사례에 대해 프로젝트 담당자를 대상으로 2개월 동안(2019년 5월 1일~6월 28일) 이메일 설문조사와 인터뷰를 실시하였다.³⁾ 지금까지의 시민과학 사례 연구가 개별 사례들을 중심으로 정성적 분석에 치우쳤던 것에 비해 본 연구는 설문조사와 인터뷰를 통해 우리나라 시민과학 프로젝트의 특징에 대해 제한적이나마 정량적인 분석 결과를 제시할 수 있다는 점에서 차별성을 가진다. 한편 설문조사에 의한 정량적인 분석을 보완하기 위해 국가 해안쓰레기 모니터링, 지구사랑탐사대, 갯벌키퍼스, 시민참여 생물다양성 관측 네트워크(K-BON), 익산시 악취 3355, 시민참여형 대기질 모니터링, 구제역･AI 시민조사단 활동, 인천 저어새 시민모니터링 등 8개 사례에 대해서는 심층 분석을 실시하였다. 주제의 다양성, 공간스케일, 시민참여 특성 등을 고려하여 사례를 선정하였으며 구조화된 설문지에 의해 인터뷰를 실시하고 관련 보고서와 논문 등을 보완적으로 활용하였다.

Ⅳ. 환경문제 해결을 위한 시민과학 사례 분석

1. 시민과학 현황

1) 개요

시민과학 사례로 선정된 18개 프로젝트의 추진 배경은 시민들의 문제 제기를 계기로 시작되었거나(4개), 시민단체 활동(3개) 혹은 전문가 연구(5개)에 시민과학을 적용한 경우, 정부 사업의 일환으로 진행된 사례(6개) 등 4개 유형으로 구분된다.

<표 1>

환경분야 시민과학 18개 사례 개요

시민참여형 대기질 모니터링, 새만금시민생태조사, 인천 저어새 시민모니터링, 야생조류 유리창 충돌조사 사례는 각각 시민체감형 대기질 데이터의 부족, 새만금보전을 위한 생태계 모니터링의 필요성, 충돌사고로 인한 야생조류 폐사 등 환경문제에 대한 시민들의 요구를 시민과학으로 접근한 경우이다. 기존 시민단체 활동에 시민과학을 적용한 사례에는 갯벌키퍼스, 양서･파충류 산란시기 조사, 구제역･AI시민조사단 활동 등 3개 프로젝트가 해당된다. 조류 시민모니터링, 익산시 악취3355, 바다뱀 관찰과 포획의 제보 및 오제보, 지구사랑탐사대, 무미양서류 소리 모니터링 등 5개 사례는 전문가가 연구 프로젝트에 시민과학 접근을 적용하였다. 정부 지원에 의한 6개 시민과학 사업 중 시민참여 생물다양성 관측 네트워크(K-BON), 국립공원 북방산개구리 산란 모니터링, 국가 해안쓰레기 모니터링, 시화호 조류 모니터링은 중앙정부에 의해 지원되었으며, 경상남도 제비생태탐구 프로젝트, 서울시 제비 SOS는 지자체 자체 사업으로 추진되고 있다.

해외 시민과학 동향과 유사하게 국내 환경관련 시민과학 프로젝트 분야는 생태･생물다양성 분야가 14개(78%)로 압도적으로 많았고, 대기 분야(악취 포함) 2개, 환경오염･보건과 폐기물 분야가 각각 1개로 나타났다. 공간 규모로 보면 전국 단위로 진행되는 프로젝트가 10개(56%)로 가장 많았고, 로컬 6개(33%), 광역 2개(11%) 순이었다.

2) 프로젝트 지속 기간 및 시민참여 빈도

18개 사례 중 5개 사례는 프로젝트가 완료되었으며, 이 중 전문가 연구에 시민과학을 도입한 익산시 악취3355, 조류 시민모니터링, 무미양서류 소리 모니터링은 일회성으로 진행되었다. 서울시 제비 SOS, 갯벌키퍼스, 야생조류 유리창 충돌 조사는 시민과학 초기 단계에 있다. 반면 10년 이상 된 장기 프로젝트는 시민참여형 대기질 모니터링, 새만금시민생태조사, 국가 해안쓰레기 모니터링, 국립공원 북방산개구리 산란모니터링, 인천 저어새 시민모니터링, 양서･파충류 산란시기 조사, 경남 제비생태탐구 프로젝트 등 7개이며, 5년 이상 된 프로젝트가 전체의 61%를 차지하고 있다. 프로젝트당 평균 시민참여 빈도는 연간 1회 또는 비정기적(수시)인 경우가 대부분이며, 국가 해안쓰레기 모니터링, 시민참여형 대기질 모니터링, 새만금시민생태조사는 연간 5회 이상 진행되어 장기적이면서 시민참여 활동 빈도가 높은 프로젝트로 나타났다.

<표 2>

시민과학 프로젝트 지속 기간 및 시민참여 빈도

3) 예산 규모 및 재원⁴⁾

지구사랑탐사대, 갯벌키퍼스, 국가해안쓰레기 모니터링, 시민참여 생물다양성 관측 네트워크(K-BON), 경남 제비생태탐구 프로젝트 등 5개 사례는 예산이 연간 1억 원 이상으로 비교적 규모가 크며, 시민참여형 대기질 모니터링, 시화호 조류 모니터링, 구제역･AI 시민조사단 활동, 인천 저어새 시민모니터링, 서울시 제비 SOS 등 5개 사례는 연간 1~4천만 원 규모로 진행되었거나 진행 중이다. 프로젝트 초기 단계인 야생조류 유리창 충돌조사의 경우 별도의 예산 없이 진행되고 있으며, 나머지 5개 사례는 연 1~6백만 원의 소규모 예산이 투입되었다.

예산이 투입된 17개 사례 중 정부 보조금이 없는 지구사랑탐사대, 갯벌키퍼스, 구제역･AI 시민조사단 활동, 새만금시민생태조사 등 4개 프로젝트는 민간기업 또는 환경단체가 자체적으로 예산을 조달하였다. 특히 연간 예산이 10억 원 규모로 가장 큰 지구사랑탐사대는 매년 수 천 명의 시민이 참여하는 대규모 프로젝트로 민간이 자체 예산으로 웹사이트 및 앱 운영비용을 충당하고 있다. 정부 보조금으로만 운영되는 국가 해안쓰레기 모니터링, 시민참여 생물다양성 관측 네트워크(K-BON), 경남 제비생태탐구 프로젝트는 연간 예산 규모가 1억 원 이상의 장기 프로젝트의 성격을 띠고 있다.⁵⁾

4) 목적

프로젝트 목적을 조사한 결과 1순위로 문제해결 및 정책변화가 7개로가장 많았고, 그 다음으로 과학에 대한 시민의 이해 및 지식 증진(5개), 데이터 및 자료의 효과적 수집(3개), 과학적 조사 및 연구의 민주화(2개), 시민참여 촉진 및 커뮤니티 역량 배양(1개) 순이었으며, 새로운 과학적 지식의 생산 및 기술 개발을 목적으로 한 사례는 없었다.

<표 3>

시민과학 목적에 따른 사례 구분

2. 과정 및 결과 분석

1) 과정: 시민참여 유형 및 특성

(1) 참여 시민의 규모 및 특성

국가 해안쓰레기 모니터링, 지구사랑탐사대, 익산시 악취3355 등 3개 사례는 참여 시민이 연간 1,000명 이상으로 대규모이며, 경남 제비생태탐구 프로젝트, 시민참여형 대기질 모니터링은 연 500~1,000명의 시민들이 참여하고 있다. 양서･파충류 산란시기 조사, 갯벌키퍼스, 서울시 제비 SOS, 야생조류 유리창 충돌 조사, 무미양서류 소리 모니터링, 새만금시민생태조사 등 6개 사례는 100~500명이 참여하고 있으며, 나머지 7개 사례는 참여 시민 규모가 100명 미만이다. 프로젝트에 참여한 시민의 특성을 보면 지역 주민, 학생을 포함한 일반 시민이 참여한 경우(6개)보다 해당 분야에 어느 정도 지식이 있거나 관심이 있는 시민단체 및 관련 조직 회원의 참여 비중이 높은 것으로 나타났다.

(2) 시민참여 유형

프로젝트 담당자 설문 및 인터뷰를 통해 일반 시민과 전문가의 참여 정도를 파악하였으며, 시민은 단체나 기관에 소속되어 있지 않은 일반 시민을 의미한다. 시민참여 정도를 기준으로 시민과학 유형을 살펴보면 전문가가 대부분의 프로젝트를 주도하고 시민들이 데이터 수집 과정에 주로 참여하는 기여형(Contribute)은 국가 해안쓰레기 모니터링, 지구사랑탐사대, 바다뱀 관찰과 포획의 제보 및 오제보, 무미양서류 소리 모니터링, 갯벌키퍼스, 시민참여 생물다양성 관측 네트워크, 국립공원 북방산개구리 산란 모니터링 등 7개 사례가 해당되었다. 이들은 주로 전국 단위로 모니터링이 이루어지고 장기적인 데이터 구축을 목적으로 하며, 정부 예산 지원에 의해 시민과학 데이터를 정책 자료로 활용하는 특징을 보이고 있다. 이 중 3개 사례(갯벌키퍼스, 시민참여 생물다양성 관측 네트워크, 국립공원 북방산개구리 산란 모니터링)는 시민들이 문제 제기 및 정의, 자료 수집 과정에 일부분 참여하기도 한다.

다음으로 시민들이 데이터 수집뿐 아니라 데이터 수집방법 설계, 데이터 분석, 데이터 해석 및 결론 도출, 결과물 발표 및 확산(홍보) 등의 단계에도 적극적으로 참여하는 협력형(Collaborate)에는 가장 많은 9개 사례가 포함되었다. 하지만 이 중 데이터 수집 방법 설계, 데이터 분석, 데이터 해석 및 결론 도출, 결과물 발표 및 확산(홍보) 과정 모두에 시민들이 참여한 사례는 없으며 대부분 결과물 발표 및 확산(홍보)에 집중되어 있다. 협력형으로 분류할 수 있는 9개 사례는 시민참여 스펙트럼이 매우 다양하고 기여형과 협력형의 중간, 협력형과 공동연구형(Co-create)의 중간 단계가 혼재된 특징을 보이고 있다. 9개 사례를 다시 세분화하면 시민참여형 대기질 모니터링, 시화호 조류 모니터링은 공동연구형에, 구제역･AI 시민조사단 활동, 경남 제비생태탐구 프로젝트, 야생조류 유리창 충돌조사, 서울시 제비 SOS, 새만금시민생태조사는 기여형에 보다 가깝다.

마지막으로 시민이 연구를 설계하고 과학적 과정의 모든 단계 또는 적어도 대부분의 단계에 적극적으로 참여하는 형태인 공동연구형(Co-create)에는 인천 저어새 시민모니터링과 양서･파충류 산란시기 조사 등 2개 사례가 해당된다. 인천 저어새 시민모니터링의 경우 지역에 멸종위기 보호종인 저어새가 발견되자, 이를 간척사업으로부터 보호하기 위해 인천 저어새네트워크를 중심으로 자발적인 모니터링 활동과 문제 제기를 통해 정책 변화를 이끌어 내기도 했다. 양서･파충류 산란시기 조사는 한국양서파충류보존네트워크(KEPAR)⁶⁾가 주도적으로 기후변화 지표종에 해당하는 산개구리, 맹꽁이 산란시기를 모니터링하고, 장기 데이터를 구축하고 있다. 이들 사례는 시민들이 시민과학 활동의 전 과정에 주도적으로 참여하여 과학자들과 함께 해답을 찾고 해결책을 모색하는 커뮤니티 과학 또는 참여적 실행 연구 활동으로 볼 수 있다.

<그림 2>

시민참여 수준에 따른 시민과학 유형

2) 주요 결과 및 성과

시민과학 프로젝트의 과학적 성과, 시민 역량 증진 및 참여 촉진 성과, 문제해결 및 정책개선 성과에 대해 5점 척도로 담당자의 의견을 조사하였다. 담당자 설문이 이루어진 16개 사례⁷⁾ 중 10개는 과학적 데이터 제공 및 지식 생산 측면에서 우수(4점 이상)한 것으로 평가되었으며, 과학에 대한 시민의 역량 증진 및 참여 촉진, 문제해결 및 정책개선 측면에서 우수한 성과를 거둔 프로젝트는 각각 14개, 12개로 나타났다. 시민과학 프로젝트 결과를 논문으로 발표하여 과학적 성과로 연결된 사례는 바다뱀 관찰과 포획의 제보 및 오제보, 무미양서류 소리 모니터링, 조류 시민모니터링, 구제역･AI 시민조사단 활동, 국가 해안쓰레기 모니터링, 시민참여형 대기질 모니터링, 지구사랑탐사대 등 7개가 해당되었으며, 나머지는 보고서로 발간되었다.

국가 해안쓰레기 모니터링과 시민참여 생물다양성 관측 네트워크의 경우 3가지 측면에서 모두 매우 높은 평가(5점)를 받았다. 국가 해안쓰레기 모니터링 사업은 해안쓰레기의 성상과 종류, 발생원에 대한 모니터링을 통해 수집된 데이터를 근거로 해안쓰레기 문제의 원인과 해법을 제시하였으며, 이와 같은 결과는 국제학술지에 논문으로 발표되었다. 또한 조사에 참여하는 지역단체 책임자와 자원봉사자들의 역량과 인식이 향상되어 지역에서 시민과학 프로젝트를 조직화하는 활동으로 나타나고 있다. 시민참여 생물다양성 관측 네트워크(K-BON)는 시민의 생물다양성 보전 및 기후변화 적응정책에 대한 이해를 확산시키고, 기후변화 미래예측 연구로 기후변화에 의한 생물다양성 취약지역을 확인하였으며, 시민관측 결과와 표본정보를 활용한 현재의 분포정보 축적으로 향후 생물종 분포예측 연구의 실질적인 토대를 마련하는 성과를 거두고 있다.

과학적 데이터 제공 및 지식생산 성과가 두드러진 다른 사례로 구제역･AI 시민조사단은 환경부에서 개발하였으나 사용되지 않던 측정 기법을 적용한 객관적인 데이터를 근거로 가축 매몰지 문제를 제기하였고, 지구사랑탐사대 활동은 수원 청개구리 서식처와 멸종과정 분석에 중요한 기여를 하였으며 그 결과가 국제학술지에 논문으로 게재되었다. 서울 도심의 조류분포를 조사한 조류 시민모니터링 결과는 도심 내 조류 서식환경 개선 정책의 근거 자료가 되었으며, 익산시 악취3355 역시 악취 발생 시점과 장소, 악취 유형에 대한 시민과학 데이터를 정책 의사결정에 활용하였다. 시화호 조류 모니터링, 양서･파충류 산란시기 조사 역시 지속적인 모니터링을 통해 장기 데이터를 구축함으로써 전문가 모니터링의 한계를 보완하는 역할을 하고 있다.

과학에 대한 시민의 역량 증진 및 참여 촉진 측면에서는 경남 제비생태탐구 프로젝트가 교내 제비생태탐구 동아리를 지원하고 한국･일본･대만 제비캠프를 운영하여 학생들의 참여를 촉진함으로써 매우 우수한 수준으로 평가되었다. 지구사랑탐사대는 가족 단위 시민과학 프로젝트로 아이들에 대한 교육적 효과뿐 아니라 가족이 모두 자연환경에 관심을 가지고 함께 환경보전을 실천하는 변화로 이어졌다. 특히 참여자들의 흥미를 유발하고 동기를 유발하는 프로그램을 제공하여 지속적인 참여를 유도하고 과학적 관심을 확장하는 효과를 거두었다.

시민과학을 통한 문제해결 및 정책개선 효과도 다양하게 나타났다. 인천 저어새 시민모니터링의 경우 시민들이 장기간에 걸쳐 축적한 데이터가 남동유수지 부근 하수처리장건립 계획을 저지하고 준설계획을 변경하는 근거로 활용되었다. 악취3355 앱에 의한 시민과학 데이터를 토대로 분석한 악취 모델링 결과는 지역의 악취 원인을 찾아내어 서부지역 악취 문제를 해결하는데 기여하였으며, 패시브 샘플러(Passive Air Sampler)를 이용한 시민참여형 대기질 모니터링은 지역의 환경문제 해결 역량을 높이는 데 중요한 역할을 하였다. 구제역･AI 시민조사단은 조사 결과와 매몰지 문제에 대한 인식을 확산하고 변경된 구제역 긴급행동지침(SOP) 및 매몰지 관측장 설치 강화에 영향을 미쳤다.

새만금 시민생태조사의 경우 현재 초기에 비해 시민참여 규모가 줄어들고 활동 동력이 약화되어 다른 프로젝트에 비해 성과가 가장 낮게 평가되었다. 한편 서울시 제비 SOS, 갯벌키퍼스, 야생조류 유리창 충돌 조사 사례는 프로젝트 초기 진행단계로 결과물이 도출되지 않아 성과 평가가 이루어지지 못했다. 서울시 제비 SOS는 국립산림과학원에서 3년 동안 축적된 데이터를 검증하고 있으며 향후 모니터링 지역 설정 및 모니터링 방법 개선에 활용할 예정이다. 갯벌키퍼스와 야생조류 유리창 충돌조사는 데이터를 축적하는 과정으로 데이터를 활용한 보고서를 작성하여 공개할 계획인 것으로 나타났다.

<그림 3>

시민과학 프로젝트별 주요 성과

Ⅴ. 결론

시민과학은 이전에 불가능했던 규모와 수준의 환경 데이터를 확보하는 방법으로 잠재력이 높아지고 있으며, 동시에 커뮤니티의 환경질을 모니터링하고 지역에 적합한 해결책을 찾는 효과적인 방법으로도 주목을 받고 있다. 본 연구는 환경문제 해결을 위한 증거기반 정책 수단으로서 시민과학의 적용 가능성을 탐색하기 위해 시민참여에 의한 과학적 성과를 전제로 한 환경 관련 시민과학 18개 사례를 선정하여 과정과 결과를 분석하였다. 기존의 연구가 단편적으로 시민과학 사례들을 정성적으로 분석하고 시사점을 제시한 것에 비해 이 연구는 처음으로 국내 환경 관련 시민과학의 지형을 종합적으로 조망하고 정성적, 정량적 분석을 통해 시민과학의 유형과 특성을 도출했다는 점에서 의의를 지닌다고 할 수 있다.

시민과학이 전혀 새로운 방법은 아니지만 저비용의 센서와 기술을 활용하여 데이터를 수집하고 분석하는 능력의 빠른 발전을 고려할 때 미래 환경정책에 있어 시민과학의 역할도 증가할 것으로 보인다. 우리나라는 아직 시민과학에 대한 인식이 낮고 시민과학의 정책 활용이 초기 단계에 있다. 해외 주요 시민과학의 특징을 보면 정부의 재정적 지원뿐 아니라 프로젝트 설계 및 집행 과정에서의 적극적인 개입이 환경정책에 시민과학을 적극적으로 활용하는데 중요한 역할을 하고 있다(Hecker et al., 2018; Chari et al., 2017). EU를 비롯하여 독일, 영국, 미국, 호주 등 선진국은 시민과학에 대한 종합적인 전략과 비전을 가지고 정부의 투명성, 과학기술 혁신, 정책결정을 위한 데이터 확보, 시민참여의 전략적 목적 등의 여러 가지 요소를 고려하여 접근하고 있다. 따라서 시민과학에 대한 종합적인 비전과 전략을 수립하고 제도적 기반과 정책적 지원을 통해 시민과학을 활성화할 필요가 있다.

분석을 위해 환경관련 시민과학 프로젝트 담당자 대상으로 설문조사와 인터뷰를 실시하고 관련 논문과 보고서 등을 참고하였다. 하지만 프로젝트 담당자들 중에서도 시민과학의 개념을 정확하게 모르거나 시민참여 환경 모니터링과 유사하게 생각하는 경우도 있었으며, 과정과 성과에 대해주관적인 의견이 개입될 소지가 있었다. 또한 분석 대상 사례 수가 해외 연구에 비해 적은 것도 한계이다. 이들 사례는 유럽시민과학협회가 제시한 시민과학 10대 원칙 중 대부분을 충족시켰지만 평가가 이루어진 프로젝트는 한 개도 없었다. 객관적인 평가를 위해서는 시민과학 플랫폼, 평가 기준 및 방법 등 시민과학 지원을 위한 시스템이 마련되어야 한다.

선행연구에서 제시된 기준을 토대로 시민과학 유형을 분석한 결과 국내 시민과학은 기여형에서 협력형, 공동연구형으로 선형적으로 발전하는 모델보다는 다소 복합적인 형태를 보였다. 이는 프로젝트 담당자의 주관적인 판단이 작용한 결과로 볼 수도 있지만 다른 한편으로는 과학적 연구 과정 단계별 시민참여 기준이 다양한 스펙트럼을 가진 시민과학의 유형과 특성을 충분히 반영하지 못함을 보여주는 것이기도 하다. 이에 대해서는 국내 시민과학의 특성을 반영한 추가적인 연구가 필요할 것이다.

마지막으로 본 연구는 시민과학의 범위를 데이터 수집과 생산, 과학적 측면을 강조하여 사례를 선정하고 유형과 특성을 분석하였다. 시민과학은 기준에 따라 DIY, 커뮤니티 매핑, 시민들이 수동적인 센서가 되어 참여하는 방식까지 모두 포함할 수 있으므로 향후 시민과학의 범위를 확대하여 국내 시민과학의 지형을 보다 거시적으로 분석하는 연구가 필요할 것으로 보인다.

Acknowledgments

이 논문은 고재경 등(2019), ｢환경문제 해결을 위한 시민과학의 의미와 가능성｣(경기연구원)의 일부 내용을 발췌, 수정･보완한 것임을 밝혀둔다.

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