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문제 정의
- 본 연구에서는 우리나라 농업부문 온실가스 배출량 산정에 대한 불확도를 평가하기 위하여 부문별 온실가스 배출량 산정식을 적용하여 개별적인 불확도 및 민감도 분석을 통하여 온실가스 배출량 산정값에 대한 신뢰도를 평가하고자 하였다. 1990년부터 2010년까지의 몬테카를로 시뮬레이션 통한 연간 농업부문별 불확도 평가 결과 농경지 토양이 평균 73%로 작물소각(40%), 벼재배(33%), 분뇨처리(24%), 장내발효(13%)에 비하여 불확도가 높은 결과를 보였다.
- 본 연구에서는 우리나라 농업부문 온실가스 배출량의 산정에 대한 불확도를 평가하고 불확도에 큰 영향을 미치는 배출계수 및 활동자료를 추출하여 온실가스 배출량 저감을 위한 방법론의 선택에 기준을 제시하고자 한다. 이를 위해 먼저 농업부문 온실가스 배출량 산정식을 고찰하고, 각각의 산정식에서 이용하는 배출계수 및 활동 자료에 대한 개별적인 불확도를 검증한 후 이에 대한 조합 불확도를 산출하여 온실가스 배출량에 대한 신뢰도를 평가하고자 한다.
가설 설정
- 가축분뇨에 의한 농경지 배출량 산정식에서는 밭의 배출계수를 그대로 적용하였으며, 가축 종별 배설물의 질소함량은 2006 IPCC 기본값을, 불확도는 가이드라인에서 제시한 ±50%로 가정하였다.
- 3)과 같다. 가축분뇨의 농경지 시용에 따른 대기휘산량은 가축분뇨 전체사용량의 20%를 가정하며 불확도 범위는 (0.05~0.5)로 가정한다. 또한 퇴비화 과정에서 발생하는 대기휘산은 국가고유배출계수인 40%를 적용하는데, 퇴비 내부 교반 여부에 따라 (0.
- 37을 적용하고 있다. 그러나 IPCC에서 제시하는 기본배출계수는 2.0이고, 2012년 농촌진흥청 시험연구보고서에서는 2.03(정현철 등, 2012)을 제안하고 있어 기본배출계수에 대한 확률밀도함수는 하한이 2.0이고 상한이 2.37이며 최빈도가 2.03인 삼각분포를 가정하였다. 또한 벼 재배일수는 품종별 재배일수와 재배면적의 가중평균을 통해 산정한 138일을 채용하고 있는데 지역별로 이앙시기가 20~30일 가량 차이가 나는 점을 감안하여 확률밀도함수는 138일을 평균으로 하고 불확도가 ±15%인 정규분포로 가정하였다.
- 또한 벼 재배일수는 품종별 재배일수와 재배면적의 가중평균을 통해 산정한 138일을 채용하고 있는데 지역별로 이앙시기가 20~30일 가량 차이가 나는 점을 감안하여 확률밀도함수는 138일을 평균으로 하고 불확도가 ±15%인 정규분포로 가정하였다.
- 5)로 가정한다. 또한 퇴비화 과정에서 발생하는 대기휘산은 국가고유배출계수인 40%를 적용하는데, 퇴비 내부 교반 여부에 따라 (0.3~0.6)의 변화가 관측됨에 따라 이 범위를 불확도 범위로 가정한다. 배출계수는 1996 IPCC 가이드라인에 따라 0.
- 006)이므로 삼각분포로 가정하여 불확도에 대한 확률밀도함수로 이용하였다. 밭의 경우 GPG 2000의 기본배출계수인 0.0125 kg N2O - N/N kg을 인용하였는데 배출계수의 범위가 (0.0025 ~ 0.0225)이므로 범위값을 상한과 하한으로 하고 최빈값을 기본배출계수 값으로 하는 삼각분포를 가정하였다. 가축분뇨에 의한 농경지 배출량 산정식에서는 밭의 배출계수를 그대로 적용하였으며, 가축 종별 배설물의 질소함량은 2006 IPCC 기본값을, 불확도는 가이드라인에서 제시한 ±50%로 가정하였다.
- 배출계수는 IPCC 기본배출계수를 이용하며 이에 대한 불확도는 IPCC의 추정 불확도인 ±20%의 정규분포로 가정하였다.
- 배출계수에 대한 확률밀도함수 적용은 각각의 가축에 대한 IPCC 기본배출계수를 평균으로 하고 IPCC의 추정 불확도인 ±20%의 정규분포로 가정하였다.
- 본 연구에서는 이에 따른 불확도를 결정하기 위해 확률밀도함수를 불확도가 ±10%인 정규분포로 가정하였다.
- 02)를 적용한다. 수계유출에 의한 N2O 간접배출량 산정에 있어서 활동자료는 IPCC 가이드라인에 따라 농경지에 시용된 전체 질소량의 30%가 수계유출을 통해 배출되는 것으로 가정하며, 이에 대한 불확도 범위는 (0.1~0.8)과 같다. 배출계수는 활동자료와 마찬가지로 IPCC 가이드라인을 인용하여 0.
- 작물 잔사 환원에 의한 N2O 배출량 산정에서 각 작물별 건물율과 질소함량은 GPG 2000의 기본배출계수를 이용하는데, 이에 대한 불확도 평가를 위한 확률밀도함수는 가이드라인에서 제시하는 불확도 ±50%의 정규분포로 가정하였다.
- 5와 같다. 화학비료 시용량에 따른 (FAW)에 의한 N2O 직접 배출계수는 논의 경우 2006 IPCC 가이드라인에서 제시하는 0.003 kg N2O - N/N kg을 적용하는데 배출계수의 범위가 (0 ~ 0.006)이므로 삼각분포로 가정하여 불확도에 대한 확률밀도함수로 이용하였다. 밭의 경우 GPG 2000의 기본배출계수인 0.
- 대기 침적에 의한 간접배출은 다시 화학비료, 가축분뇨의 농경지 시용, 그리고 퇴비화 과정에서 발생하는 대기휘산량을 계산한다. 화학비료 시용에 따른 대기 휘산의 경우 IPCC 가이드라인에 따라 화학비료 전체사용량의 10%를 가정하며 이에 대한 불확도 범위는 (0.03~0.3)과 같다. 가축분뇨의 농경지 시용에 따른 대기휘산량은 가축분뇨 전체사용량의 20%를 가정하며 불확도 범위는 (0.
- 작물 잔사 환원에 의한 N2O 배출량 산정에서 각 작물별 건물율과 질소함량은 GPG 2000의 기본배출계수를 이용하는데, 이에 대한 불확도 평가를 위한 확률밀도함수는 가이드라인에서 제시하는 불확도 ±50%의 정규분포로 가정하였다. 활동 자료에 대한 불확도는 대부분의 자료가 농림수산식품통계연보를 활용하였기 때문에 통계자료의 목표오차인 3%를 적용하여 정규분포의 확률밀도함수를 가정하였다.
- 활동자료는 벼의 경우 2010년 농림어업총조사 자료를 이용하였기 때문에 목포오차인 3%를 적용하고, 맥류 및 밀의 경우 농어촌연구원의 실험결과를 바탕으로 하여 43.9%를 적용하는데 이에 대한 불확도 범위를 ±20%로 가정하였다.
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