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인공 습지 모형을 활용한 습지의 미세먼지 저감 효과

Assessing removal effects on particulate matters using artificial wetland modules

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.22 no.1, 2020년, pp.24 - 30  

손가연 (서울대학교 생물교육과) ,  김재근 (서울대학교 교육종합연구원)

초록
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본 연구에서는 습지 조성 및 습지 내 식물에 따른 미세먼지 저감 능력 규명을 통해 습지생태계의 가치에 대하여 새로운 시각의 해석을 제공하고자 하였다. 소형 간이온실(70cm W × 70cm L × 60cm H)로 닫힌계를 형성하였으며, 간이온실 내 메조코즘에 일정 수위가 유지되는 습지(W) 혹은 건조 상태를 유지하는 육상(L) 조건을 조성하였다. 육상과 습지 조건 각각에 식물종 미식재, 단일종 식재 그리고 두 종 혼합 식재의 총 8가지 조건을 4반복씩 조성하였다. 열린계의 메조코즘에서 초기 대기질과 닫힌계로의 전환 1시간 경과한 후의 대기질을 측정하여 공기 정화능을 확인하였다. 각 실험구의 대기질로서 PM2.5, PM10농도를 중점적으로 측정하였으며, 2차 실험에서는 식물체의 건중량을 측정하였다. 닫힌계 형성 1시간 후 습지 환경에서의 PM2.5와 PM10의 감소량은 1차 실험에서 각각 13.7±1.3, 15.0±1.4 ㎍·m-3hr-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 10.5±2.1, 11.2±2.2 ㎍·m-3hr-1로 나타났다. 육지 환경에서의 미세먼지 감소량은 1차 실험에서 각각 13.2±1.3, 13.8±1.5 ㎍·m-3hr-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 9.2±1.5, 8.8±1.4 ㎍·m-3hr-1로 나타났다. 이는 습지의 높은 생산성으로 인한 식물의 생장으로 식물의 조직에 미세먼지 흡착을 통한 저감이나 증산작용을 통한 수분, 또 습지 자체의 수생태계적 특성을 통한 미세먼지 저감 효과가 드러난 것으로 여겨진다. 따라서 습지의 미세먼지 저감 능력은 습지의 또 다른 가치로 볼 수 있으며 이는 미세먼지 문제에 대한 해결방안 중의 하나로 제시될 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To assess the wetland systems' capability to reduce fine dust, we used an artificial wetland module of small-sized greenhouse (70cm W × 70cm L × 60cm H) which creates a closed system. Experiment was performed twice using four species in each experiment. Non-plantation, one species, or ...

주제어

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 습지생태계가 실제로 공기 정화 기능을 수행하는지 여부 및 수준을 실험적으로 규명하고자 하였다. 습지생태계의 속성을 담은 디자인적 요소들을 반영한 인공 습지생태계 모형을 활용하여 습지생태계의 공기 정화능을 육지 생태계와 비교하여 정량적으로 파악하였다.
  • 본 연구에서는 습지생태계와 육상생태계의 공기 정화 능력을 비교하기 위하여 간이 온실을 활용한 인공 습지생태계 및 육상생태계 모듈을 설계하였다(Fig. 1). 서울특별시 관악구 서울대학교 내 야외포장(37° 37´ 25˝N 127° 08´ 37˝ E)에서 화분(세로 60 cm × 가로 40 cm × 높이 21 cm)에 혼합 토양(수도용 상토 : 모래 = 1:5)을 넣은 후 식물을 식재하였다.

가설 설정

  • Total above- and belowground dry weight for each experimental condition. Vertical bars indicate ± SE (a) Wetland condition; (b) Land condition. (HV = H.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라 대기 미세먼지의 오염원은 무엇인가? 5)를 의미하며, 국제적으로 중요한 사회적 이슈이자 환경문제로 대두되고 있다. 최근 중국발 미세먼지의 유입, 국내 오염원 등으로 인해 점차 우리나라에서도 그 문제가 심각해지고 있다(국립환경과학원 2012). 이에 따라 환경부에서 2019년 미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법을 제정하여 시행하고 있으며 자동차 운행제한, 교육시설의 휴업 등 대기 중 미세먼지 농도가 높은 날에 대한 규제사항을 명시하고 있다(환경부 2019).
대기 미세먼지란 무엇인가? 대기 미세먼지(PM, particulate matter)는 대기 중에 떠다니는 입자상 물질 중에서 직경이 10 ㎛ 이하이거나(PM10) 2.5 ㎛ 이하인 입자(PM2.5)를 의미하며, 국제적으로 중요한 사회적 이슈이자 환경문제로 대두되고 있다. 최근 중국발 미세먼지의 유입, 국내 오염원 등으로 인해 점차 우리나라에서도 그 문제가 심각해지고 있다(국립환경과학원 2012).
2019년 미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법에 명시되어 있는 규제사항으로 무엇이 있는가? 최근 중국발 미세먼지의 유입, 국내 오염원 등으로 인해 점차 우리나라에서도 그 문제가 심각해지고 있다(국립환경과학원 2012). 이에 따라 환경부에서 2019년 미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법을 제정하여 시행하고 있으며 자동차 운행제한, 교육시설의 휴업 등 대기 중 미세먼지 농도가 높은 날에 대한 규제사항을 명시하고 있다(환경부 2019). 그러나 이러한 제재 및 규제는 미세먼지에 대한 근본적인 해결책이기 보다는 개인의 활동 제한 및 일시적인 해결책으로 문제에 대한 미봉책에 가까운 실정이다.
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