본 연구는 국내 4대강 유역에 조성된 수변녹지를 대상으로 탄소의 저장 및 연간 흡수를 계량화하고, 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색하였다. 표본 선정한 40개소 연구 대상지의 녹지구조 및 식재기법은 흉고직경이 평균 $6.9{\pm}0.2cm$이고 식재밀도가 $10.4{\pm}0.8$주/$100m^2$로서, 소형 수목의 저밀 단층식재로 대표된다. 식재수목에 의한 단위면적당 탄소의 저장량과 연간 흡수량은 각각 평균 $8.2{\pm}0.5t/ha$, $1.7{\pm}0.1t/ha$/년이고, 식재밀도가 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 토양의 유기물함량과 단위면적당 탄소저장량은 각각 $1.4{\pm}0.1%$, $26.4{\pm}1.5t/ha$이었다. 대상지의 수목과 토양은 1ha당 약 61kL의 휘발유 소비에 상당하는 탄소량을 저장하고, 수목은 해마다 1ha당 3kL의 휘발유 소비에 기인한 탄소배출량을 상쇄하는 효과를 나타냈다. 이 탄소저감은 식재 후 5년 이상~10년 미만 생장한 효과로서 식재수목의 생장과 더불어 훨씬 더 증가할 것으로 예측된다. 연구 대상지와 상이한 식재기법의 조성모델들을 선정하여 향후 30년 동안 수목생장에 따른 연간 탄소흡수량의 변화를 비교 시뮬레이션하였다. 그 결과, 경과년도별 누적 탄소흡수량은 식재규격이 더 크고 식재밀도가 더 높은 다층 군식의 생태식재모델에서 저밀 단층식재인 대상지보다 10년 및 30년 경과시 각각 약 1.9배, 1.5배 더 많았다. 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위해서는 규격이 상대적으로 큰 수목을 혼식하는 다층 군식, 속성수를 포함하여 연간 생장률이 양호한 자생수종의 중 고밀 식재, 식재수종의 정상적 생장에 적합한 토양조건 구비 등이 요구된다. 본 연구결과는 조성 초기단계인 수변녹지 사업에서 수질보전 및 생물서식에 부가하여 탄소흡수원의 역할을 제고하기 위한 실용적 지침이 될 것으로 기대한다.
본 연구는 국내 4대강 유역에 조성된 수변녹지를 대상으로 탄소의 저장 및 연간 흡수를 계량화하고, 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색하였다. 표본 선정한 40개소 연구 대상지의 녹지구조 및 식재기법은 흉고직경이 평균 $6.9{\pm}0.2cm$이고 식재밀도가 $10.4{\pm}0.8$주/$100m^2$로서, 소형 수목의 저밀 단층식재로 대표된다. 식재수목에 의한 단위면적당 탄소의 저장량과 연간 흡수량은 각각 평균 $8.2{\pm}0.5t/ha$, $1.7{\pm}0.1t/ha$/년이고, 식재밀도가 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 토양의 유기물함량과 단위면적당 탄소저장량은 각각 $1.4{\pm}0.1%$, $26.4{\pm}1.5t/ha$이었다. 대상지의 수목과 토양은 1ha당 약 61kL의 휘발유 소비에 상당하는 탄소량을 저장하고, 수목은 해마다 1ha당 3kL의 휘발유 소비에 기인한 탄소배출량을 상쇄하는 효과를 나타냈다. 이 탄소저감은 식재 후 5년 이상~10년 미만 생장한 효과로서 식재수목의 생장과 더불어 훨씬 더 증가할 것으로 예측된다. 연구 대상지와 상이한 식재기법의 조성모델들을 선정하여 향후 30년 동안 수목생장에 따른 연간 탄소흡수량의 변화를 비교 시뮬레이션하였다. 그 결과, 경과년도별 누적 탄소흡수량은 식재규격이 더 크고 식재밀도가 더 높은 다층 군식의 생태식재모델에서 저밀 단층식재인 대상지보다 10년 및 30년 경과시 각각 약 1.9배, 1.5배 더 많았다. 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위해서는 규격이 상대적으로 큰 수목을 혼식하는 다층 군식, 속성수를 포함하여 연간 생장률이 양호한 자생수종의 중 고밀 식재, 식재수종의 정상적 생장에 적합한 토양조건 구비 등이 요구된다. 본 연구결과는 조성 초기단계인 수변녹지 사업에서 수질보전 및 생물서식에 부가하여 탄소흡수원의 역할을 제고하기 위한 실용적 지침이 될 것으로 기대한다.
This study quantified storage and annual uptake of carbon for riparian greenspaces established in watersheds of four major rivers in South Korea and explored desirable strategies to improve carbon reduction effects of riparian greenspaces. Greenspace structure and planting technique in the 40 study ...
This study quantified storage and annual uptake of carbon for riparian greenspaces established in watersheds of four major rivers in South Korea and explored desirable strategies to improve carbon reduction effects of riparian greenspaces. Greenspace structure and planting technique in the 40 study sites sampled were represented by single-layered planting of small trees in low density, with stem diameter at breast height of $6.9{\pm}0.2cm$ and planting density of $10.4{\pm}0.8trees/100m^2$ on average. Storage and annual uptake of carbon per unit area by planted trees averaged $8.2{\pm}0.5t/ha$ and $1.7{\pm}0.1t/ha/yr$, respectively, increasing as planting density got higher. Mean organic matter and carbon storage in soils were $1.4{\pm}0.1%$ and $26.4{\pm}1.5t/ha$, respectively. Planted trees and soils per ha stored the amount of carbon emitted from gasoline consumption of about 61 kL, and the trees per ha annually offset carbon emissions from gasoline use of about 3 kL. These carbon reduction effects are associated with tree growth over five years to fewer than 10 years after planting, and predicted to become much greater as the planted trees grow. This study simulated changes in annual carbon uptake by tree growth over future 30 years for typical planting models selected as different from the planting technique in the study sites. The simulation revealed that cumulative annual carbon uptake for a multilayered and grouped ecological planting model with both larger tree size and higher planting density was approximately 1.9 times greater 10 years after planting and 1.5 times greater 30 years after than that in the study sites. Strategies to improve carbon reduction effects of riparian greenspaces suggest multilayered and grouped planting mixed with relatively large trees, middle/high density planting of native species mixed with fast-growing trees, and securing the soil environment favorable for normal growth of planting tree species. The research findings are expected to be useful as practical guidelines to improve the role of a carbon uptake source, in addition to water quality conservation and wildlife inhabitation, in implementing riparian greenspace projects under the beginning stage.
This study quantified storage and annual uptake of carbon for riparian greenspaces established in watersheds of four major rivers in South Korea and explored desirable strategies to improve carbon reduction effects of riparian greenspaces. Greenspace structure and planting technique in the 40 study sites sampled were represented by single-layered planting of small trees in low density, with stem diameter at breast height of $6.9{\pm}0.2cm$ and planting density of $10.4{\pm}0.8trees/100m^2$ on average. Storage and annual uptake of carbon per unit area by planted trees averaged $8.2{\pm}0.5t/ha$ and $1.7{\pm}0.1t/ha/yr$, respectively, increasing as planting density got higher. Mean organic matter and carbon storage in soils were $1.4{\pm}0.1%$ and $26.4{\pm}1.5t/ha$, respectively. Planted trees and soils per ha stored the amount of carbon emitted from gasoline consumption of about 61 kL, and the trees per ha annually offset carbon emissions from gasoline use of about 3 kL. These carbon reduction effects are associated with tree growth over five years to fewer than 10 years after planting, and predicted to become much greater as the planted trees grow. This study simulated changes in annual carbon uptake by tree growth over future 30 years for typical planting models selected as different from the planting technique in the study sites. The simulation revealed that cumulative annual carbon uptake for a multilayered and grouped ecological planting model with both larger tree size and higher planting density was approximately 1.9 times greater 10 years after planting and 1.5 times greater 30 years after than that in the study sites. Strategies to improve carbon reduction effects of riparian greenspaces suggest multilayered and grouped planting mixed with relatively large trees, middle/high density planting of native species mixed with fast-growing trees, and securing the soil environment favorable for normal growth of planting tree species. The research findings are expected to be useful as practical guidelines to improve the role of a carbon uptake source, in addition to water quality conservation and wildlife inhabitation, in implementing riparian greenspace projects under the beginning stage.
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문제 정의
그러나, 수변구역의 녹지조성은 초기단계로서 이 사업에 따른 탄소저감 효과가 어느 정도인지, 탄소저장 및 흡수 기능을 충족시키기 위해 어떻게 조성해야 하는지 관련연구가 부재하는 상황이다. 따라서, 본 연구는 국내 4대강 유역에 조성된 수변녹지를 대상으로 탄소저장 및 흡수를 계량화하고, 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색하였다.
따라서, 본 연구의 목표는 국내 4대강 유역에 조성된 수변녹지를 대상으로 탄소저장 및 흡수를 계량화하고, 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색하는 것이다. 본 연구는 조성 초기단계인 수변녹지 사업에 수질보전 및 생물서식에 부가하여 탄소저감의 효과를 증진하기 위한 실용적 지침으로 활용할 수 있다.
한편, 환경부 수생태복원사업단(CAER, 2014)은 최근 4대강 유역의 자연수변림 구조를 실사하여 47개 군락유형의 생태식재모델을 개발하고 수변구역에 적용 필요한 수변녹지 조성지침을 수립한 바 있다. 본 연구는 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진할 바람직한 조성방안을 모색하기 위해, 환경부의 군락유형별 생태식재모델을 대상으로 동일한 방법에 의해 탄수흡수량 변화를 시뮬레이션하였다. 그리고, 본 연구의 대상지(40개소)와 환경부의 생태식재모델(47개 군락유형) 간 녹지구조 및 식재기법에 따른 평균 탄소흡수량의 차이를 비교하였다.
본 연구는 조성 초기단계인 수변녹지 사업에 수질보전 및 생물서식에 부가하여 탄소저감의 효과를 증진하기 위한 실용적 지침으로 활용할 수 있다.
본 연구의 의의는 수변녹지 조성지의 탄소저감 효과를 계량화하고, 그 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색한 초석연구라는 점에 있다. 본 연구에서는 토양의 리터폴 유입과 분해 관련 연간 탄소고정은 고려하지 않았다.
가설 설정
대상지는 식재초기로서 근계가 대부분 표층에 분포하고, 성토를 제외한 심층의 토양경도가 높아 토양표본추출기를 가동하는데 한계가 있었다. 본 연구는 리터폴(litterfall)의 유입과 분해 관련 토양의 연간 탄소유동은 고려하지 않았다. 중부지역 산림지 토양의 경우 분해에 따른 탄소유출량을 제감한 연간 탄소축적량은 약 1.
본 연구의 의의는 수변녹지 조성지의 탄소저감 효과를 계량화하고, 그 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색한 초석연구라는 점에 있다. 본 연구에서는 토양의 리터폴 유입과 분해 관련 연간 탄소고정은 고려하지 않았다. 향후, 식재수목의 생장에 따른 토양의 탄소유입 및 유출을 계량화하여 해당 정보를 구축할 필요가 있다.
제안 방법
2014년 여름~가을에 선정 대상지를 현장 답사하여, 면적, 생장환경, 녹지구조, 식재기법, 생장상태 등을 포함하는 수변녹지 조성현황을 조사하였다. 대상지별로 체계적 임의표본추출(systematic random sampling)에 의해 크기 10×10m의 방형조사구를 3개소씩 설치하였다.
본 연구는 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진할 바람직한 조성방안을 모색하기 위해, 환경부의 군락유형별 생태식재모델을 대상으로 동일한 방법에 의해 탄수흡수량 변화를 시뮬레이션하였다. 그리고, 본 연구의 대상지(40개소)와 환경부의 생태식재모델(47개 군락유형) 간 녹지구조 및 식재기법에 따른 평균 탄소흡수량의 차이를 비교하였다. 환경부의 생태식재모델은 목표수종,종구성, 식재밀도, 식재규격 등을 포함하였다.
하층광량은 광량센서(LI-COR, Nebraska)를 사용하여 조사구별 5반복으로 측정하였다. 녹지구조는 조사구별 모든 식재수목을 대상으로 수종조사와 함께 흉고직경, 수관폭 및 수고를 측정하고, 종구성, 밀도, 피도, 규격 등 수변녹지 조성의 구조적 특성을 정량 분석하였다. 또한, 다층 또는 단층, 군식 또는 단식 등의 수직 및 수평적 배식 관련 식재기법을 조사하였다.
대상지 수목의 탄소저장 및 흡수량은 개발된 수종별 계량모델(Table 1 참조)을 각 수목개체에 적용하여 산정하였다. 계량모델을 구할 수 없는 일부 수종의 경우는 동일 속(genus)또는 그룹(활엽수와 침엽수)의 산정식들을 대용하여 평균치를 산출하였다.
대상지 식재수목이 향후 30년 동안 생장하면서 흡수 가능한 탄소흡수량의 변화를 상기한 수종별 계량모델에 연간 흉고직경 생장률을 대입하여 시뮬레이션하였다. 연간 흉고직경 생장률은 기존의 다수 연구(Jo and Ahn, 2000; 2012; Jo et al.
1cm의 토양표본추출기(AMS, Idaho)를 이용하여 지피물을 제거하고 깊이 30cm까지의 표토를 채취하였다. 대상지별 3개씩 총 120개의 토양표본을 채취하여 KIAST(2000)의 토양분석방법에 따라 식재지반의 이화학성을 분석하였다. 하층광량은 광량센서(LI-COR, Nebraska)를 사용하여 조사구별 5반복으로 측정하였다.
녹지구조는 조사구별 모든 식재수목을 대상으로 수종조사와 함께 흉고직경, 수관폭 및 수고를 측정하고, 종구성, 밀도, 피도, 규격 등 수변녹지 조성의 구조적 특성을 정량 분석하였다. 또한, 다층 또는 단층, 군식 또는 단식 등의 수직 및 수평적 배식 관련 식재기법을 조사하였다. 생장상태는 수목고사, 덩굴식물의 수목피압 등에 초점을 두어 현장 파악하였다.
식재규격은 흉고직경의 경우 성숙 목표년도에 따라 단기형 평균 11cm, 중기형 5cm, 장기형 3cm 등이고, 중기형의 식재규격은 연구 대상지의 평균치와 가장 유사한 것이었다. 또한, 생태식재모델은 목표수종에 부가하여 식재효과를 조기에 달성하기 위한 임시 수종으로서 포플러류, 버드나무류 등 속성수의 식재를 제안하였다. 군락유형별 총 식재개체 중 속성수의 평균 비율은 단기형 18%(흉고직경 7cm), 중기형 58%(2.
즉, 식재수목의 활착을 반영하여 시공 후 5년 이상의 생장기간이 경과된 조성지를 선정하되, 식재밀도가 현저히 낮거나(1~2주/100m2) 관목만 식재한 조성지는 배제하였다. 또한, 최소 3개의 식생조사 방형구를 설치할 수 있는 일정 면적 이상의 조성지를 선별하되, 지역 배분을 고려한 계층적 임의표본추출(stratified random sampling)을 통해 실사 대상지를 선정하였다.
또한, 다층 또는 단층, 군식 또는 단식 등의 수직 및 수평적 배식 관련 식재기법을 조사하였다. 생장상태는 수목고사, 덩굴식물의 수목피압 등에 초점을 두어 현장 파악하였다.
대상지별로 체계적 임의표본추출(systematic random sampling)에 의해 크기 10×10m의 방형조사구를 3개소씩 설치하였다. 생장환경 조사는 경사, 방위, 토양, 하층광량 등을 포함하였다. 토양은 각 조사구의 중앙부에서, 직경 5.
계량모델을 구할 수 없는 일부 수종의 경우는 동일 속(genus)또는 그룹(활엽수와 침엽수)의 산정식들을 대용하여 평균치를 산출하였다. 수목 개체별 산정치는 합산하여 수변녹지 조성지의 단위면적당 평균 탄소저장 및 흡수량을 구하였다. 토양의 탄소저장량은 상기와 같이 채취한 깊이 30cm의 120개표본을 대상으로 KIAST(2000)의 방법에 의해 유기탄소함량을 분석하고, KFRI(2007)의 산정법을 적용하여 면적단위로 환산하였다.
환경부의 생태식재모델은 목표수종,종구성, 식재밀도, 식재규격 등을 포함하였다. 식재규격은 성숙한 자연수변림의 평균 흉고직경 및 수령 등을 반영하여, 수변녹지 조성 후 자연수변림에 근접한 수목 크기에 도달하는데 요구되는 기간에 준하여 결정하였다. 즉, 조기 달성을 추구하는 10년 목표의 단기형, 조성 대상지의 식재규격을 반영하는 20년 목표의 중기형, 소형 수목을 식재하여 조성비용 절약을 추구하는 30년 목표의 장기형으로 구분하여 시뮬레이션하였다.
식재규격은 성숙한 자연수변림의 평균 흉고직경 및 수령 등을 반영하여, 수변녹지 조성 후 자연수변림에 근접한 수목 크기에 도달하는데 요구되는 기간에 준하여 결정하였다. 즉, 조기 달성을 추구하는 10년 목표의 단기형, 조성 대상지의 식재규격을 반영하는 20년 목표의 중기형, 소형 수목을 식재하여 조성비용 절약을 추구하는 30년 목표의 장기형으로 구분하여 시뮬레이션하였다.
생장환경 조사는 경사, 방위, 토양, 하층광량 등을 포함하였다. 토양은 각 조사구의 중앙부에서, 직경 5.1cm의 토양표본추출기(AMS, Idaho)를 이용하여 지피물을 제거하고 깊이 30cm까지의 표토를 채취하였다. 대상지별 3개씩 총 120개의 토양표본을 채취하여 KIAST(2000)의 토양분석방법에 따라 식재지반의 이화학성을 분석하였다.
대상지별 3개씩 총 120개의 토양표본을 채취하여 KIAST(2000)의 토양분석방법에 따라 식재지반의 이화학성을 분석하였다. 하층광량은 광량센서(LI-COR, Nebraska)를 사용하여 조사구별 5반복으로 측정하였다. 녹지구조는 조사구별 모든 식재수목을 대상으로 수종조사와 함께 흉고직경, 수관폭 및 수고를 측정하고, 종구성, 밀도, 피도, 규격 등 수변녹지 조성의 구조적 특성을 정량 분석하였다.
한강, 금강, 낙동강 및 섬진․영산강의 4대강을 대상으로 수변녹지 조성지에 대한 정보를 사전 수집한 후 예비답사를 실시하였다. 그리고, 소재지역, 조성년도, 식재밀도, 면적 등을 고려하여 유역권별 9~11개소씩 총 40개소를 조사 대상지로 최종 선정하였다(Figure 1 참조).
대상 데이터
한강, 금강, 낙동강 및 섬진․영산강의 4대강을 대상으로 수변녹지 조성지에 대한 정보를 사전 수집한 후 예비답사를 실시하였다. 그리고, 소재지역, 조성년도, 식재밀도, 면적 등을 고려하여 유역권별 9~11개소씩 총 40개소를 조사 대상지로 최종 선정하였다(Figure 1 참조). 즉, 식재수목의 활착을 반영하여 시공 후 5년 이상의 생장기간이 경과된 조성지를 선정하되, 식재밀도가 현저히 낮거나(1~2주/100m2) 관목만 식재한 조성지는 배제하였다.
대상지별로 체계적 임의표본추출(systematic random sampling)에 의해 크기 10×10m의 방형조사구를 3개소씩 설치하였다.
이론/모형
대상지 식재수목이 향후 30년 동안 생장하면서 흡수 가능한 탄소흡수량의 변화를 상기한 수종별 계량모델에 연간 흉고직경 생장률을 대입하여 시뮬레이션하였다. 연간 흉고직경 생장률은 기존의 다수 연구(Jo and Ahn, 2000; 2012; Jo et al.,2013; 2014)에 근거하여 활엽수 평균 0.67cm(n=888)와 침엽수 0.65cm(n=1,223)를 적용하였다. 한편, 환경부 수생태복원사업단(CAER, 2014)은 최근 4대강 유역의 자연수변림 구조를 실사하여 47개 군락유형의 생태식재모델을 개발하고 수변구역에 적용 필요한 수변녹지 조성지침을 수립한 바 있다.
수목 개체별 산정치는 합산하여 수변녹지 조성지의 단위면적당 평균 탄소저장 및 흡수량을 구하였다. 토양의 탄소저장량은 상기와 같이 채취한 깊이 30cm의 120개표본을 대상으로 KIAST(2000)의 방법에 의해 유기탄소함량을 분석하고, KFRI(2007)의 산정법을 적용하여 면적단위로 환산하였다.
성능/효과
대상지의 총 식재개체 중 약 11%가 고사한 것으로 나타났다.고사율이 가장 높은 수종은 메타세콰이어(Metasequoia glyptostroboides, 26%), 갈참나무(24%), 층층나무(Cornus controversa,21%) 등이었다. 이들은 건조한 토양에서 생장 불량한 수종으로서(KEC, 2006) 식재시 토양수분 조건을 구비할 필요가 있다.
한편, 환경부(CAER, 2014)의 생태식재모델은 자연수변림의 다층 군식을 반영하는 구조로서, 소나무-느티나무군락, 졸참나무-느릅나무군락, 신나무-버드나무군락 등 총 47개의 군락유형으로 분류된다. 군락유 형별 수목 식재밀도는 연구 대상지보다 평균 약 1.6배 높고, 식재 목표수종의 수는 연구 대상지보다 약 1.8배 많은 9.9종이었다. 식재규격은 흉고직경의 경우 성숙 목표년도에 따라 단기형 평균 11cm, 중기형 5cm, 장기형 3cm 등이고, 중기형의 식재규격은 연구 대상지의 평균치와 가장 유사한 것이었다.
kr), 대상지의 수목과 토양은 1ha당 약 61kL의 휘발유 소비에 상당하는 탄소량을 저장하고 있는 셈이었다. 그리고, 수목은 해마다 1ha당 3kL의 휘발유 소비에 기인한 탄소배출량을 상쇄하는 것으로 나타났다. 대상지 수목의 단위면적당 탄소흡수량을 환경부에서 지정한 수변구역 전체에 적용할 경우, 수변녹지 조성은 해마다 204kt의 탄소를 흡수할 잠재력을 보유한다.
대상지 식재수목의 단위면적당 탄소저장량은 최소 1.5~최대 27.3t/ha로서 평균 8.2±0.5t/ha이었고, 탄소흡수량은 최소 0.2~최대 5.1t/ha/년으로서 평균 1.7±0.1t/ha/년이었다(Table 3 참조).
대상지 토양의 단위면적당 탄소저장량은 최소 7.3~최대 63.8t/ha로서 평균 26.4±1.5t/ha이었다(Table 3 참조).
2t/ha이었다(Jo, 2002). 대상지 토양의 탄소저장량은 유기물함량과 유관하게 전자의 48%에 불과하나 후자보다는 약 1.6배 더 많았다. 즉, 토양의 유기물함량은 용인 산림지에서 2.
1t/ha/년이었다. 대상지에 따라 식재밀도가 2배 증가하면 탄소저장량은 최소 약 1.5배, 탄소흡수량은 2.0배 더 많았다. 토양의 유기물함량과 단위면적당 탄소저장량은 각각 1.
대상지에 식재한 개소당 수종수는 평균 5.6±0.5종이고 총 수종수는 49종이었다.
대상지의 녹지구조 및 식재기법은 흉고직경이 평균 6.9 0.2cm이고, 식재밀도가 10.4±0.8주/100m2로서 소형 수목의 저밀 단층식재로 대표된다.
5t/ha이었다. 대상지의 수목과 토양은 1ha당 약 61kL의 휘발유 소비에 상당하는 탄소량을 저장하고, 수목은 해마다 1ha당 3kL의 휘발유 소비에 기인한 탄소배출량을 상쇄하는 것으로 나타났다. 수목의 단위면적당 탄소흡수량을 수변구역 전체에 적용할 경우, 수변녹지 조성은 승용차 약 292,000대의 탄소배출량에 해당하는 204kt의 탄소를 해마다 흡수할 탄소흡수원으로서의 잠재력을 보유한다.
1t/ha/년이었다(Table 3 참조). 대상지의 탄소저장 및 흡수량은 식재밀도가 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 즉, 식재밀도가 5~10주/100m2에서 최소 2배인 15~20주/100m2로 증가하면, 탄소저장량은 약 1.
1t/ha/년이었다. 대상지의 평균 탄소저장 및 흡수량은 수목 밀도와 규격의 차이에 기인하여, 산림지의 경우보다 훨씬 적은 반면 도심지의 경우보다는 많았다.
본 연구의 대상지와는 상이한 식재기법의 조성모델을 선정하여 향후 30년 동안 수목생장에 따른 탄소흡수량의 변화를 비교 시뮬레이션한 결과, 경과년도별 누적 탄소흡수량은 저밀 단층식재인 연구 대상지에서 가장 적었다. 반면, 식재규격이 더 크고 식재밀도가 더 높은 다층 군식의 생태식재모델이 가장 많은 누적 탄소흡수량을 보였다. 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위해서는 규격이 상대적으로 큰 수목을 혼식하는 다층군식, 속성수를 포함하여 연간 생장률이 양호한 자생수종의 중․고밀 식재, 식재수종의 정상적 생장에 적합한 토양조건 구비 등이 요구된다.
본 연구 대상지의 수목 식재기법은 전기한 바와 같이 단일종 내지 소수종의 저밀 단층식재로 대표된다. 한편, 환경부(CAER, 2014)의 생태식재모델은 자연수변림의 다층 군식을 반영하는 구조로서, 소나무-느티나무군락, 졸참나무-느릅나무군락, 신나무-버드나무군락 등 총 47개의 군락유형으로 분류된다.
본 연구의 대상지와 환경부(CAER, 2014)의 생태식재모델간 식재수목이 향후 30년 동안 생장하면서 흡수 가능한 탄소량의 변화를 비교 시뮬레이션한 결과, 대상지의 10년 경과시 누적 탄소흡수량은 약 36.0t/ha이고, 생태식재모델의 경우는 목표년도별로 단기형 66.6t/ha, 중기형 52.4t/ha, 장기형 46.3t/ha 등이었다(Figure 5 참조). 즉, 연구 대상지의 탄소흡수 효과가 가장 낮은 반면 생태식재모델 단기형의 경우가 가장 높았는데,이 단기형의 탄소흡수량은 연구 대상지보다 약 1.
본 연구의 대상지와는 상이한 식재기법의 조성모델을 선정하여 향후 30년 동안 수목생장에 따른 탄소흡수량의 변화를 비교 시뮬레이션한 결과, 경과년도별 누적 탄소흡수량은 저밀 단층식재인 연구 대상지에서 가장 적었다. 반면, 식재규격이 더 크고 식재밀도가 더 높은 다층 군식의 생태식재모델이 가장 많은 누적 탄소흡수량을 보였다.
5종이고 총 수종수는 49종이었다. 상대밀도가 3.0% 이상인 상위 10개 수종은 상수리나무(Quercus acutissima, 상대밀도 12.9%), 복자기(Acer triflorum, 9.4%), 벚나무류(Prunus spp., 8.4%), 이팝나무(Chionanthus retusus, 6.6%), 당단풍(A. pseudosieboldianum,5.3%), 느티나무(Zelkova serrata, 5.2%), 갈참나무(Q. aliena,4.7%), 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla, 3.4%), 느릅나무(Ulmus davidiana var. japonica, 3.4%) 및산수유(Cornus officinalis,3.3%)이었다. 식재밀도는 평균 10.
수목피도는 평균 34.3±2.1%로서, 녹지공간의 약 66%가 수관 부재로 전기한 바와 같이 녹지 내부의 하층광량비가 높았다.
9종이었다. 식재규격은 흉고직경의 경우 성숙 목표년도에 따라 단기형 평균 11cm, 중기형 5cm, 장기형 3cm 등이고, 중기형의 식재규격은 연구 대상지의 평균치와 가장 유사한 것이었다. 또한, 생태식재모델은 목표수종에 부가하여 식재효과를 조기에 달성하기 위한 임시 수종으로서 포플러류, 버드나무류 등 속성수의 식재를 제안하였다.
수목의 단위면적당 탄소흡수량을 수변구역 전체에 적용할 경우, 수변녹지 조성은 승용차 약 292,000대의 탄소배출량에 해당하는 204kt의 탄소를 해마다 흡수할 탄소흡수원으로서의 잠재력을 보유한다. 이는 식재 후 5년 이상~10년 미만 생장한 대상지 수목에 기초한 효과로서, 수목의 생장에 따른 탄소흡수량은 현재 대비 10년 후 약 2.9배, 20년 후 5.6배, 30년 후 8.6배 증가할 것으로 예측된다.
3t/ha 등이었다(Figure 5 참조). 즉, 연구 대상지의 탄소흡수 효과가 가장 낮은 반면 생태식재모델 단기형의 경우가 가장 높았는데,이 단기형의 탄소흡수량은 연구 대상지보다 약 1.9배 많았다.20년 및 30년 경과시에도 연구 대상지의 누적 탄소흡수량은 각각 111.
지형은 평지가 67%로서 가장 많았고, 평지를 제외한 사면 경사는 평균 11.3±0.9%이고 최대 27%로서 비교적 완만하였다.
탄소저감은 화석연료 절약, 대체에너지 개발, 녹지조성과 보전 등을 통해 가능하지만, 녹지조성은 대체에너지 개발보다 시간과 비용의 절약 측면에서 더욱 효율적이라고 판단된다. 환경부가 지정한 수변구역은 제한된 국토공간 내에서 상당한 규모의 녹지를 조성할 수 있는 잠재공간으로서, 수질보전과 생물서식의 효과에 부가하여 탄소흡수원 및 탄소배출권의 확보에 크게 기여할 수 있다.
토성은 대개 사양토(68%) 내지 양질사토(23%)로서, pH는 평균 5.8±0.1이고 유기물함량과 양이온치환능은 각각 1.4±0.1%, 5.9 0.2cmol+/kg이었다(Table 2 참조).
이와 같이, 녹지구조 및 식재기법의 차이(Figure 6 참조)는 탄소흡수량의 고저를 좌우하였다. 특히,식재규격이 크면 작은 경우보다, 그리고 유사 식재규격이라도 식재밀도가 높으면 낮은 경우보다 경과년수에 따른 누적 탄소 흡수량이 더 많은 것으로 나타났다.
1m 등이었다. 흉고직경 구조를 분석한 결과(Figure 3 참조), 3~6cm인 수목이 전체의 44%로서 가장 높은 점유비를 나타냈다. 다음으로 6~9cm 31%, 9~12cm19% 등의 순이었고, 3cm 미만과 12cm 이상이 각각 3%를 차지하였다.
후속연구
, 2010) 토심차이를 감안한 해석을 요구한다. 대상지는 식재초기로서 근계가 대부분 표층에 분포하고, 성토를 제외한 심층의 토양경도가 높아 토양표본추출기를 가동하는데 한계가 있었다. 본 연구는 리터폴(litterfall)의 유입과 분해 관련 토양의 연간 탄소유동은 고려하지 않았다.
본 연구는 조성 초기단계인 수변녹지 사업에 수질보전 및 생물서식에 부가하여 탄소저감의 효과를 증진하기 위한 실용적 지침으로 활용할 수 있다. 또한, 신규 수목식재를 통해 탄소흡수원 및 탄소배출권을 확보하려는 정책에 일조할 것으로 기대한다. 본 논문에서 탄소저장량(carbon storage)은 수목이 생장하면서 다년간에 걸쳐 축적한 총량을, 탄소흡수량(carbon uptake)은 수목이 한해 동안 흡수한 양을 각각 의미한다.
향후, 식재수목의 생장에 따른 토양의 탄소유입 및 유출을 계량화하여 해당 정보를 구축할 필요가 있다. 탄소흡수원과 탄소배출권의 확보에 대한 사회적 관심에 즈음하여, 본 연구결과가 수변녹지의 관련 역할을 홍보하고 바람직한 조성사업을 유도하는데 일조하길 기대한다.
6%이었다(Jo, 2002). 한편, 용인 산림지 토양의 탄소저장량은 토심 60cm까지를 포함하나 본연구의 경우는 30cm 깊이의 분석치로서, 표층에서 심층보다 더 많은 탄소를 저장하더라도(Jo, 2002; Lee et al., 2010) 토심차이를 감안한 해석을 요구한다. 대상지는 식재초기로서 근계가 대부분 표층에 분포하고, 성토를 제외한 심층의 토양경도가 높아 토양표본추출기를 가동하는데 한계가 있었다.
본 연구에서는 토양의 리터폴 유입과 분해 관련 연간 탄소고정은 고려하지 않았다. 향후, 식재수목의 생장에 따른 토양의 탄소유입 및 유출을 계량화하여 해당 정보를 구축할 필요가 있다. 탄소흡수원과 탄소배출권의 확보에 대한 사회적 관심에 즈음하여, 본 연구결과가 수변녹지의 관련 역할을 홍보하고 바람직한 조성사업을 유도하는데 일조하길 기대한다.
3t/ha인 것으로 추정된다(Jo, 1999). 향후, 식재수목의 생장에 따른 토양의 탄소유입 및 유출을 모니터링할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대기 탄소농도의 증가의 원인은 무엇인가?
대기 탄소농도의 증가는 주로 화석연료 소비와 녹지훼손에 기인한다. 수목과 토양을 포함하는 녹지는 수목의 생장과정에서 대기탄소를 흡수하고 토양의 탄소축적에 기여하므로, 기후변화의 영향을 지연 혹은 완화하는 탄소흡수원으로서 중요한 역할을 담당한다.
자연환경에서 녹지의 역할은?
대기 탄소농도의 증가는 주로 화석연료 소비와 녹지훼손에 기인한다. 수목과 토양을 포함하는 녹지는 수목의 생장과정에서 대기탄소를 흡수하고 토양의 탄소축적에 기여하므로, 기후변화의 영향을 지연 혹은 완화하는 탄소흡수원으로서 중요한 역할을 담당한다. 따라서, 녹지의 탄소저장 및 흡수능에 관한 연구가 국내외에서 도시환경(Jo and Cho, 1998; McPherson, 1998; McPherson and Simpson, 2000; Jo and Ahn, 2001; Jo, 2002;Nowak and Crane, 2002; KFRI, 2010a; Park and Kang, 2010; Jo and Ahn, 2012; Jo et al.
환경부가 수변구역을 지정을 위해, 어떠한 일을 하였는가?
kr). 이를 통해 수변녹지를 조성할 수 있는 제도적 기반을 구축하였고, 각 유역환경청에서는 수변구역의 토지를 매수하면서 녹지조성을 시작하고 있다. 수변녹지의 조성은 국내 수목식재 면적이 제한된 상황에서, 탄소흡수원을 확충할 수 있는 바람직한 기회이며 아울러 탄소배출권 확보에 일조할 수 있다.
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