[논문]국내 벼 논에서 메탄 기본배출계수 개발

김건엽; 정현철; 주옥정; 김희권; 박준홍; 권효숙; 김필주

doi:10.5338/kjea.2013.32.4.359

국내 벼 논에서 메탄 기본배출계수 개발
Establishment of Baseline Emission Factor of Methane in Korean Rice Paddy Soil 원문보기

한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture, v.32 no.4, 2013년, pp.359 - 365

김건엽 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 정현철 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 주옥정 (경기도 농업기술원) , 김희권 (전라남도 농업기술원) , 박준홍 (경상북도 농업기술원) , 권효숙 (경상대학교 응용생명과학부) , 김필주 (경상대학교 응용생명과학부)

Abstract ▼ AI-Helper

BACKGROUND: Methane ($CH_4$) emission is calculated using the default $CH_4$ emission factor as recommended by the International Panel on Climate Change(IPCC guidelines). However, the default emission factor has been derived using including the data from other countries having different soil and environmental conditions and may not reflect the real $CH_4$ emission rates in Korea. The objective of this study was to estimate the baseline emission factor of $CH_4$ in Korean paddy soils during rice cultivation. METHODS AND RESULTS: Methane emission patterns were characterized in four different paddy soils across country for a consecutive 3 years during the rice cultivation period. Rice plants were cultivated under continuous flooding and fertilized using the recommended chemical fertilization in Korea ($N-P_2O_5-K_2O$=90-45-57kg/ha). The mean $CH_4$ emission rate was 2.32 kg $CH_4$/ha/day and the uncertainty of the investigated data was 21.7%, with a valuable error range at 1.82-2.82 kg $CH_4$/ha/day with a 95% confidence interval. CONCLUSION(S): Conclusively, the Korean paddy soils' baseline emission factor of $CH_4$ is approximately 2.32 kg $CH_4$/ha/day and can be used to estimate the $CH_4$ emissions more exactly.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 우리나라 벼논에서 고유의 메탄배출계수를 산정하기 위해 전국의 4개 지역 벼논에서 상시담수와 표준시비(N-P₂O₅-K₂O=90-45-57 kg/ha) 하에서 벼 재배기간 중 메탄 배출량 변화를 조사하였다.

제안 방법

우리나라 논토양에서 작기 중 메탄의 기본배출계수를 산정하기 위해, 전국 4개 지역의 논토양에서 3년간 작기 중 메탄 배출량을 조사하였다. 벼는 상시담수관리 하에서 추천량의 화학비료를 시비(N-P₂O₅-K₂O=90-45-57 kg/ha)하여 재배하였다.

대상 데이터

우리나라 벼논의 메탄 기본배출계수(EFc, baseline emission factor)를 설정하기 위해, 아래 Table 1에서와 같이 남한의 북부지역(경기도 화성) 중부지역(대구) 남부지역(광주와 경남 진주)의 벼논을 조사포장으로 선정하였다. 이때 광주와 대구 지역에서는 2009년 포장을 설치하였으며, 화성과 진주지역에서는 2010년 포장을 설치 운영하였다.

데이터처리

IPCC에서는 불확도(Uncertainty) 평가를 통해 생산자료의 신뢰성 확보를 요구하고 있다(IPCC, 2006). 우리나라 벼논에서 메탄 배출기본계수를 구하기 위하여 3년간 전국 4개 지역에서 조사된 평균 1일 메탄 배출계수의 정규분포 95%신뢰구간(error range)을 산정하였고, 본 Error range의 절대 값을 평균 배출계수로 나누어 자료의 불확도(%)를 평가하였다(SRI report, 2011).

이론/모형

기본 메탄배출계수를 얻기 위해 농촌진흥청에서 고시하고 있는 표준 벼 재배관리방법(RDA, 1999), 예를 들어 작기 중 상시담수(continuos flooding) 조건에서 추천시비량(N-P₂O₅- K₂O=90-45-57 kg/ha)으로 벼를 재배하였다(Table 2). 벼 재배관리방법은 지역의 특성에 따라 다소간의 차이가 있었으나, 기본적으로 이앙 2-3주 전 담수를 시작하여 벼 수확 약 1개월 전까지 배수 관리하였다.
벼 재배기간 중 메탄 배출량은 국제적으로 공인된 Simplified closed chamber method로 조사하였다(Rolston 1986). 벼 이앙 직후 투명 아크릴 챔버(가로 62 cm × 새로 62 cm ×높이 112 cm)을 각 Plot의 대표 지점에 안정적으로 설치하였다.

성능/효과

벼는 상시담수관리 하에서 추천량의 화학비료를 시비(N-P₂O₅-K₂O=90-45-57 kg/ha)하여 재배하였다. 3년간 전국 4개 지역에서 벼 작기 중 메탄의 평균 배출량은 2.32 kg CH₄/ha/day이었으며, 95% 신뢰구간 유효 오차범위 1.82-2.82 kg CH₄/ha/day에서의 불확도(uncertainty) 는 21.7%이었다. 결과적으로 우리나라 논에서 벼 재배기간 중 배출되는 메탄의 기본배출계수는 약 2.
7%이었다. 결과적으로 우리나라 논에서 벼 재배기간 중 배출되는 메탄의 기본배출계수는 약 2.32 kg CH₄/ha/day 으로 평가되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	방법론의 선택은 무엇에 따라 달라지는가?	Revised 2006 IPCC Guidelines 상에는 벼논에서 메탄 배출량을 산정하는 방법론은 크게 Tier 1, 2, 3로 구분하고 있다(IPCC, 2006). Tiers는 방법의 복잡성 정도를 나타내는 것으로써, 방법론의 선택은 배출계수(emission factor) 및 활동자료(activity data) 확보수준에 따라 달라질 수 있다. 농경지 중 벼논이 거의 없거나, 혹은 우리나라와 같이 국가고유의 배출계수가 아직 준비되어 있지 않을 경우에는 Tier 1 방법으로 메탄 배출량을 산정할 수 있다.
	Revised 2006 IPCC Guidelines 상에 벼논에서 메탄 배출량을 산정하는 방법론을 어떻게 구분하는가?	Revised 2006 IPCC Guidelines 상에는 벼논에서 메탄 배출량을 산정하는 방법론은 크게 Tier 1, 2, 3로 구분하고 있다(IPCC, 2006). Tiers는 방법의 복잡성 정도를 나타내는 것으로써, 방법론의 선택은 배출계수(emission factor) 및 활동자료(activity data) 확보수준에 따라 달라질 수 있다.
	Tier 2 수준으로 벼논의 메탄 배출량을 선정하기 위해 어떤 조사가 선행되어야 하는가?	Tier 2 수준으로 벼논의 메탄 배출량을 산정하기 위해서는 우리나라 벼논에서의 고유 메탄 배출계수를 우선적으로 산정하여야 한다. 그리고 메탄 발생량에 영향을 줄 수 있는 다양한 경종환경에서의 보정계수(Scaling factor)의 조사가 선행되어야 한다(IPCC, 2006). Tier 3은 장기간 반복시험을 통해 얻어진 각 지역 별 고유 메탄 배출특성과 메탄 배출량 관련 제한인자, 예를 들어 기후, 토양 및 작물 특성 등과의 상관성을 이용하여 지역고유의 메탄 배출량을 추정하는 방법론으로서 높은 수준의 정확한 자료를 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다(IPCC, 2006).

참고문헌 (11)

Adhya, T.K., A.K. Rath, P.K. Gupta, V.R. Rao, S.N. Das, K.M. Parida, D.C. Parashar, and N. Sethunathan. 1994. Methane emission from flooded rice fields under irrigated conditions, Biol. Fertil. Soils. 18, 245-248.

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Garcia, J.L., B.K.C. Patel, and O. Ollivier, 2000. Taxonomic, phylogenetic and ecological diversity of methanogenic archaea, Anaerobe. 6, 205-226.

상세보기
IPCC, 2006. IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories. Institute for Global Environmental Strategies, Hayama, Japan.
RDA, 1999. Fertilization Standard of Crop Plants. National Institute of Agricultural Science and Technology, Suwon, p. 148.
Rolston, D.E., 1986. Gas flux. In: Klute, A. (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part 1, second ed. ASA and SSSA, Madison, WI, pp. 1103-1119.
Sass, R.L., 1994. Short summary chapter for methane. In: Minami et al. (Eds.) $CH_4$ and $N_2O$ -Global Emissions and Controls from Rice Fields and Other Agricultural and Industrial Sources, Yokendo Publishers, Japan, pp. 1-7.
Singh, S., J.S. Singh, and A.K. Kashyap, 1999. Methane flux from irrigated rice fields in relation to crop growth and N-fertilization, Soil Biol. Biochem. 31, 1219-1228.

상세보기
Wassmann, R., and M.S. Aulakh, 2000. The role of rice plants in regulating mechanisms of methane emissions, Biol. Fertil. Soils. 31, 20-29.

상세보기
Yagi, K., and K. Minami, 1990. Effect of organic matter application on methane emission from some japanese paddy fields, Soil Sci. Plant Nutr. 36(4), 599-610.

상세보기
Yagi, K., H. Tsuruta, K. Kanda, and K. Minami, 1996. Effect of water management on methane emission from a Japanese rice paddy field: Automated methane monitoring, Glob. Biogeochem. Cycles. 10, 255-267.

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Yan, X., K. Yagi, H. Akiyama, and H. Akimoto, 2005. Statistical analysis of the major variables controlling methane emission from rice fields, Glob. Change Biol. 11, 1131-1141.

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