난대지역 주요 4개 수종의 탄소배출계수 개발 및 적용 A Practical Application and Development of Carbon Emission Factors for 4 Major Species of Warm Temperate Forest in Korea원문보기
본 연구는 주요 4개 난대수종에 대한 탄소배출계수를 개발하고 이를 이용하여 탄소저장/흡수량을 산정하고자 하였다. 대상 수종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무 및 종가시나무였으며, 이들에 대한 탄소배출계수는 다음과 같이 도출되었다. 탄소배출계수 중 하나인 목재기본밀도는 구실잣밤나무 0.583, 동백나무 0.657, 붉가시나무 0.833, 종가시나무 0.763이었으며, 이들 계수에 대한 불확도는 5.3~17.9%의 범위에 있는 것으로 나타났다. 바이오매스확장계수는 구실잣밤나무 1.386, 동백나무 2.621, 붉가시나무 1.701, 종가시나무 2.123이었으며, 이들에 대한 불확도는 14.7~30.5%의 범위에 있었다. 또한 뿌리 함량비는 구실잣밤나무 0.454, 동백나무 0.356, 붉가시나무 0.191, 종가시나무 0.299이었으며, 이들에 대한 불확도는 19.8~35.7%의 범위에 있는 것으로 나타났다. 목재기본밀도 등 3개의 탄소배출계수는 모두 FAO에서 권장하는 40% 이하의 불확도를 갖고 있으므로 국가고유계수로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 난대지역에 분포하는 주요 4개 수종에 대한 탄소저장량을 산정한 결과, 구실잣밤나무 $186.10tCO_2/ha$, 동백나무 $280.63tCO_2/ha$, 붉가시나무 $344.04tCO_2/ha$, 종가시나무 $278.91tCO_2/ha$으로 나타났으며, 연간 탄소흡수량은 $6.65tCO_2/ha/yr$, $6.25tCO_2/ha/yr$, $11.70tCO_2/ha/yr$, $12.29tCO_2/ha/yr$으로 각각 나타났다. 이러한 정보는 난대지역 상록활엽수림 경영관리에 있어 중요한 정보가 될 것이며, 기후변화에 의한 산림 식생대 변화를 대비하는 정책적 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 주요 4개 난대수종에 대한 탄소배출계수를 개발하고 이를 이용하여 탄소저장/흡수량을 산정하고자 하였다. 대상 수종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무 및 종가시나무였으며, 이들에 대한 탄소배출계수는 다음과 같이 도출되었다. 탄소배출계수 중 하나인 목재기본밀도는 구실잣밤나무 0.583, 동백나무 0.657, 붉가시나무 0.833, 종가시나무 0.763이었으며, 이들 계수에 대한 불확도는 5.3~17.9%의 범위에 있는 것으로 나타났다. 바이오매스 확장계수는 구실잣밤나무 1.386, 동백나무 2.621, 붉가시나무 1.701, 종가시나무 2.123이었으며, 이들에 대한 불확도는 14.7~30.5%의 범위에 있었다. 또한 뿌리 함량비는 구실잣밤나무 0.454, 동백나무 0.356, 붉가시나무 0.191, 종가시나무 0.299이었으며, 이들에 대한 불확도는 19.8~35.7%의 범위에 있는 것으로 나타났다. 목재기본밀도 등 3개의 탄소배출계수는 모두 FAO에서 권장하는 40% 이하의 불확도를 갖고 있으므로 국가고유계수로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 난대지역에 분포하는 주요 4개 수종에 대한 탄소저장량을 산정한 결과, 구실잣밤나무 $186.10tCO_2/ha$, 동백나무 $280.63tCO_2/ha$, 붉가시나무 $344.04tCO_2/ha$, 종가시나무 $278.91tCO_2/ha$으로 나타났으며, 연간 탄소흡수량은 $6.65tCO_2/ha/yr$, $6.25tCO_2/ha/yr$, $11.70tCO_2/ha/yr$, $12.29tCO_2/ha/yr$으로 각각 나타났다. 이러한 정보는 난대지역 상록활엽수림 경영관리에 있어 중요한 정보가 될 것이며, 기후변화에 의한 산림 식생대 변화를 대비하는 정책적 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
In this study, we developed the carbon emission factors for 4 major species of warm-temperate region in Korea, and tried to provide their carbon emissions and removals estimates using these carbon emission factors. We selected Castanopsis cuspidata, Camellia japonica, Quercus acuta and Quercus glauc...
In this study, we developed the carbon emission factors for 4 major species of warm-temperate region in Korea, and tried to provide their carbon emissions and removals estimates using these carbon emission factors. We selected Castanopsis cuspidata, Camellia japonica, Quercus acuta and Quercus glauca as target species and derived their carbon emission factors. The basic wood density that serve as one of the carbon emission factors were 0.583 for Castanopsis cuspidata, 0.657 for Camellia japonica, 0.833 for Quercus acuta and 0.763 for Quercus glauca and their uncertainties ranged from 5.3 to 17.9%. Biomass expansion factors were calculated as well: 1.386 for Castanopsis cuspidata, 2.621 for Camellia japonica, 1.701 for Quercus acuta and 2.123 for Quercus glauca and associated uncertainties varied from 14.7 to 30.5%. Lastly root-shoot ratios for each species were also determined: 0.454 for Castanopsis cuspidata, 0.356 for Camellia japonica, 0.191 for Quercus acuta and 0.299 for Quercus glauca with the uncertainties lying within a range from 19.8 to 35.7%. These three carbon emission factors including basic wood density had the uncertainties of less than 40% recommended by FAO. Therefore the application of country-specific emission factors seemed to provide quite accurate estimates of carbon emissions and removals. The estimation of the carbon stored in the 4 species were also conducted which amounted to $186.10tCO_2/ha$ for Castanopsis cuspidata, $280.63tCO_2/ha$ for Camellia japonica, $344.04tCO_2/ha$ for Quercus acuta and $278.91tCO_2/ha$ for Quercus glauca and their annual carbon removals were $6.65tCO_2/ha/yr$, $6.25tCO_2/ha/yr$, $11.70tCO_2/ha/yr$ and $12.29tCO_2/ha/yr$, respectively. This systematic assessment of forest resources can be a reliable source of information for managing evergreen broadleaved forest in warm temperate regions and thus serve as useful data for effective decision-making to address vegetation zone shifts due to climate change.
In this study, we developed the carbon emission factors for 4 major species of warm-temperate region in Korea, and tried to provide their carbon emissions and removals estimates using these carbon emission factors. We selected Castanopsis cuspidata, Camellia japonica, Quercus acuta and Quercus glauca as target species and derived their carbon emission factors. The basic wood density that serve as one of the carbon emission factors were 0.583 for Castanopsis cuspidata, 0.657 for Camellia japonica, 0.833 for Quercus acuta and 0.763 for Quercus glauca and their uncertainties ranged from 5.3 to 17.9%. Biomass expansion factors were calculated as well: 1.386 for Castanopsis cuspidata, 2.621 for Camellia japonica, 1.701 for Quercus acuta and 2.123 for Quercus glauca and associated uncertainties varied from 14.7 to 30.5%. Lastly root-shoot ratios for each species were also determined: 0.454 for Castanopsis cuspidata, 0.356 for Camellia japonica, 0.191 for Quercus acuta and 0.299 for Quercus glauca with the uncertainties lying within a range from 19.8 to 35.7%. These three carbon emission factors including basic wood density had the uncertainties of less than 40% recommended by FAO. Therefore the application of country-specific emission factors seemed to provide quite accurate estimates of carbon emissions and removals. The estimation of the carbon stored in the 4 species were also conducted which amounted to $186.10tCO_2/ha$ for Castanopsis cuspidata, $280.63tCO_2/ha$ for Camellia japonica, $344.04tCO_2/ha$ for Quercus acuta and $278.91tCO_2/ha$ for Quercus glauca and their annual carbon removals were $6.65tCO_2/ha/yr$, $6.25tCO_2/ha/yr$, $11.70tCO_2/ha/yr$ and $12.29tCO_2/ha/yr$, respectively. This systematic assessment of forest resources can be a reliable source of information for managing evergreen broadleaved forest in warm temperate regions and thus serve as useful data for effective decision-making to address vegetation zone shifts due to climate change.
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문제 정의
이 두 가지 방법에 관한 상세한 기술은 IPCC GPG(2003)와 IPCC GL(2006)에 자세히 기술되어 있다. 1 이나 2 방법에서의 불확도 평가와 이용은 어떻게 각각의 범주에 영향하는지, 그리고 주어진 연도에서 부문별 온실가스가 전체 배출에 얼마나 기여하는지에 대한 전반적인 이해력을 제시해 준다.
따라서 본 연구에서는 구실잣밤나무 등 우리나라 남부지역 주요 4개 난대수종에 대한 탄소배출계수 개발과 이를 적용한 단위면적(ha)당 탄소저장량을 산정하였다. 구실잣밤나무의 경우 186.
본 연구에서는 우리나라 남부지방에 주로 생육하고 있는 상록활엽수인 구실잣밤나무(Castanopsis cuspidata), 동백나무(Camellia japonica), 붉가시나무(Quercus acuta), 종가시나무(Quercus glauca) 등에 대한 탄소배출계수 개발과정 및 결과를 밝히고자 하며, 도출된 계수를 적용하여 이들 수종이 차지하고 있는 탄소저장량(Carbon stock, ‘누적된 총저장량’) 및 흡수량(Carbon removal, ‘연간 흡수량’) 등을 산정하고자 하였다.
가설 설정
4개 수종에 대한 탄소저장량 및 흡수량 산정은 IPCC GPG(2003) 상의 방법을 따랐다. ha당 탄소흡수량은 본 탄소배출계수 산정을 위하여 현지 바이오매스 조사된 지역을 임상별 평균 임령이라 가정하고, 수종별 평균 임령(Table 1)으로 나누어 산정하였다. Table 6에서 단위면적 당 탄소저장량은구실잣밤나무 186.
제안 방법
바이오매스 조사지 크기는 보통 20 m × 20 m 로 처리하여 조사하나, 20년 이하의 군락지인 경우 10 m × 10 m로 조정하기도 하였으며, 만약 대상 임분의 임목밀도가 낮을 경우는 방형구 내 조사목이 최소 10본 이상이 되도록 방형구의 크기를 조절하기도 하였다. 매목조사는 방형구 내에서 수관이 임관층에 도달한 상층목(조사 대상목이 수관울폐율 75% 이상을 점하고 있어, 기타 수종은 동일 수종으로 간주)을 대상으로 흉고직경(0.1 cm 단위까지)을 모두 측정하였다. 수고는 벌채되는 표준목 5본에 한하여 조사하였다(0.
수종 및 영급을 감안하여 현지에서 연구 대상 임분을 정하고, 그 안에 방형구(20 m × 20 m 기준)를 설치하였다.
, 2010). 표준목을 벌목한 후 줄기, 가지, 잎 또는 잎+소지, 뿌리 등 부위별로 구분하여 각각의 생중량을 측정하고, 원판과 시료를 채취하여 생중량을 측정하였다. 뿌리의 굴취는 표준목 중 2~3본을 선정하였으며, 굴취는 대부분 포크레인을 이용하였으나, 잔뿌리 등은 수작업으로 수행하였다.
대상 데이터
표준목을 벌목한 후 줄기, 가지, 잎 또는 잎+소지, 뿌리 등 부위별로 구분하여 각각의 생중량을 측정하고, 원판과 시료를 채취하여 생중량을 측정하였다. 뿌리의 굴취는 표준목 중 2~3본을 선정하였으며, 굴취는 대부분 포크레인을 이용하였으나, 잔뿌리 등은 수작업으로 수행하였다.
1 m 단위까지). 측정된 흉고직경 자료를 기초로 2 cm 단위의 직경급 별 임목본수 분포표를 작성하였고, 이를 바탕으로 임분의 직경급 분포와 유사한 비율로 벌채할 표준목 5본을 선정하였다(Korea Forest Research Institute, 2010; Son et al., 2010). 표준목을 벌목한 후 줄기, 가지, 잎 또는 잎+소지, 뿌리 등 부위별로 구분하여 각각의 생중량을 측정하고, 원판과 시료를 채취하여 생중량을 측정하였다.
이론/모형
4개 수종에 대한 탄소저장량 및 흡수량 산정은 IPCC GPG(2003) 상의 방법을 따랐다. ha당 탄소흡수량은 본 탄소배출계수 산정을 위하여 현지 바이오매스 조사된 지역을 임상별 평균 임령이라 가정하고, 수종별 평균 임령(Table 1)으로 나누어 산정하였다.
탄소배출계수는 국내 및 국제적으로 신뢰성을 확보하기 위하여 불확도를 평가하여야 하며, 이들에 대한 방법은 아래와 같은 수식(1방법, ‘propagation of sample error’ method)에 의해 계산하였다.
성능/효과
수종 및 영급을 감안하여 현지에서 연구 대상 임분을 정하고, 그 안에 방형구(20 m × 20 m 기준)를 설치하였다. 구실잣밤나무는 전남 완도 지역에서 4개 plots, 동백나무는 제주도 서귀포 난아열대산림연구소 시험림에서 3개 plots, 붉가시나무는 전남 완도 지역 4개 plots, 제주도 서귀포 난아열대산림연구소 시험림에서 3개 plots, 총 7개 plots, 종가시나무는 제주도 서귀포 난아열대산림연구소 시험림에서 4개 plots이 각각 조사되었다. 조사지가 완도 및 제주 등에 제한적인 것은 주요 난대수종의 군락차원의 분포지가 이들 지역에 국한되었기 때문이다.
Table 5에서 도출된 계수를 IPCC GL(2006)이 제시한 바 있는 온대지방 자료와 비교(Remark)하면, 모두 이들 기준값 범위 안에 포함되는 것임을 알 수 있었다. 동백나무의 경우는 바이오매스 확장계수가 높게 나타나 수관부의 확장을 추측할 수 있었는데, 뿌리함량비 역시 타 수종보다 수치가 높게 나와 지상부 대비 뿌리의 양이 많은 수종임을 알 수 있었다.
불확도 분석 결과, 4개 수종 모두 19.8~35.7% 범위에 있었으며, 이 계수 역시 앞선 두가지 계수와 마찬가지로 FAO가 제시한 이용 가능 계수의 상한 범위인 40% 이하에 있는 것으로 나타났다. 뿌리함량비의 불확도는 붉가시나무를 제외하고는 대부분 30% 이상의 다소 높은 값을 나타내고 있다.
불확도 분석 결과, 4개 수종 모두 5.3~17.9% 범위에 있어, FAO가 이용 가능 계수의 상한 범위인 40% 이하에 있음을 알 수 있었다. 따라서 이를 국가고유계수로 사용하여도 별 무리가 없을 것이며, 추후 수종별 탄소저장량/흡수량 산정 시 이를 이용할 수 있을 것이다.
721) 나타났다. 이러한 차이는 분석에 이용한 시료의 개수 차이 또는 지역적인 편차라고 생각되며, 전체적으로 본 연구에서의 분석 결과는 기존 정성호 등(2008)이 수행하였던 분석 시료보다 많아 신뢰성이 다소 제고된 수치라 판단된다. 그리고 붉가시나무와 종가시나무 등의 목재기본밀도는 참나무류의 계수보다 더 큰 값을 갖는 것으로 나타나, 이들 수종이 목질부가 더 경질화(硬質化)되어 있음을 유추할 수 있었다(Son et al.
후속연구
특히 온실가스에 따른 지구온난화는 산림식생대의 변화 초래가 예상되며, 우리나라도 현재 난대지역에 생육하고 있는 수종들도 점차 북상이 예상되고 있다. 따라서 난대수종에 대한 탄소배출계수 개발과 탄소저장량 평가를 통하여 추후 난대수종 북상과 식생대를 반영한 온실가스 통계를 작성할 수 있을 것이다.
9% 범위에 있어, FAO가 이용 가능 계수의 상한 범위인 40% 이하에 있음을 알 수 있었다. 따라서 이를 국가고유계수로 사용하여도 별 무리가 없을 것이며, 추후 수종별 탄소저장량/흡수량 산정 시 이를 이용할 수 있을 것이다.
본 연구는 이들 난대수종이 지구 온도 상승 등으로 식생 이동이 발생할 시 탄소저장 및 흡수량에 대한 기본적인 정보를 제공할 수 있을 것이며, 앞으로의 난대수종의 관리 및 정책수립에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서의 구실잣밤나무 등 4개 수종에 대한 탄소 배출계수는 추후 조사구 수 추가 확보와 분석을 통하여 검증기관(온실가스 종합정보센터, GIR)에서 국가고유의 계수로 검·인정받도록 노력할 것이며, 이의 사용을 통해 기후변화에 따른 난대수종의 천이변화로 인한 온실가스 통계의 정밀화를 제고시킬 수 있을 것이다.
불확도 분석 결과, 4개 수종 모두 14.7~30.5% 범위에 있는 것으로 나타났는데, 이는 FAO가 이용 가능 계수의 상한 범위인 40% 이하에 있어(IPCC, 2003), 이를 국가고유 계수로 사용 가능할 수 있을 것이며, 추후 수종별 탄소저장량/흡수량 산정 시에도 이용할 수 있을 것이다.
291 tCO2/ha/yr 인 것으로 나타났다. 이러한 정보는 한반도의 온난화에 따른 난대수종 확장에 대응하여 이들 수종의 관리정책 수립 및 탄소계정을 위한 유용한 정보로 활용될 수 있을 것이다.
또한 이들 수종은 남부 해안지역 및 제주도에 주로 산재하여 분포하고 있는 관계로 우점 군락지를 선정하는데 다소 어려움이 있었다. 조사구 수의 보다 원활한 통계적 처리를 위한 추가 확보는 추후 확보할 예정에 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
IPCC의 불확도 평가는 무엇을 검증하는 것입니까?
그리고 탄소배출계수의 도출과 이를 국가고유계수로 적용함은 별개의 문제 즉, 어느 정도의 신뢰성을 가지고 있느냐를 검증해 주어야 한다는 것이다. 이를 IPCC에서는 불확도 평가(Uncertainty assessment)라고 하며, 이 절차는 필히 거쳐야 한다.
우리나라 남부지역 주요 4개 난대수종인 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 종가시 나무의 연간 탄소 흡수량은?
04 tCO2/ha, 종가시나무 278.91 tCO2/ha인 것으로 각각 계산되었고, 연간 탄소흡수량은 구실잣밤나무 6.65 tCO2/ha/yr, 동백나무 6.25 tCO2/ha/yr, 붉가시나무 11.70 tCO2/ha/yr, 종가시나무 12.291 tCO2/ha/yr 인 것으로 나타났다. 이러한 정보는 한반도의 온난화에 따른 난대수종 확장에 대응하여 이들 수종의 관리정책 수립 및 탄소계정을 위한 유용한 정보로 활용될 수 있을 것이다.
UN 기후변화협약 LULUCF 부문에서 주요 바이오매스 탄소배출계수는 무엇이 있습니까?
UN 기후변화협약에서의 ‘토지이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF)’부문에 있어 주요 바이오매스 탄소배출계수1)로는 목재기본밀도(Basic wood density, D), 바이오매스 확장계수(Biomass expansion factor, BEF), 뿌리함량비(Root-shoot ratio, R), 탄소함량비(Carbon fraction, CF) 등을 들 수 있다. 이들 탄소배출계수는 임목 축적(부피)을 탄소량으로 전환시키는 아주 중요한 인자로, 현재 세계 각국에서는 자국에 맞는 계수를 개발 중에 있으며, 이들에 대한 기본적인 정보는 ‘기후변화협약 정부 간 패널(IPCC)’에서 제시한 ‘우수실행지침(GPG, 2003)’ 및 ‘IPCC 지침서(GL, 2006)’ 등에 제시되고 있다.
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