[논문]국내 생태계 유형별 탄소 저장 및 거동 산정 연구 현황 분석

장인영; 정헌모; 한상학; 안나현; 김덕엽; 강성룡

doi:10.17663/jwr.2023.25.4.417

국내 생태계 유형별 탄소 저장 및 거동 산정 연구 현황 분석
Estimation of Carbon Storages and Fluxes by Ecosystem Type in Korea 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.25 no.4, 2023년, pp.417 - 425

장인영 (국립생태원) , 정헌모 (국립생태원) , 한상학 (국립생태원) , 안나현 (국립생태원) , 김덕엽 (국립생태원) , 강성룡 (국립생태원)

초록
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생태계는 탄소순환에 있어 매우 중요한 탄소 저장고이다. 기후변화가 점점 심화됨에 따라, 생태계의 이러한 기능을 활용하여 기후변화를 완화하려는 노력들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내 생태계를 대상으로 생태계 유형(산림, 농경지, 습지, 초지, 정주지) 및 탄소저장고별(지상부·지하부 생체량, 고사목, 낙엽, 토양유기탄소 및 생태계 전체) 탄소 저장 및 거동과 관련된 연구를 목록화 하고 분석하였다. 또한, 선행연구 결과를 모아 각 생태계 유형과 탄소저장고를 대상으로 탄소 저장 및 거동량의 평균값을 산정하였다. 그 결과, 대부분의(66%) 국내 탄소 저장·거동 관련 연구가 산림에서 수행된 것을 확인할 수 있었다. 산림에서 수행된 연구 결과를 토대로 탄소저장고별 저장량을 분석한 결과, 식생의 지상부(4,166.66gC m^-2)와 지하부(3,880.95gC m^-2)와 토양(4,203.16gC m^-2)에 많은 양의 탄소가 저장되어 있는 것을 확인하였다. 특히 산림 지하부에 많은 탄소가 저장되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 다른 생태계 유형의 경우, 데이터의 제한으로 탄소저장고별 저장·거동량은 확인이 불가능하였다. 다만, 토양유기탄소 저장의 경우 산림과 초지의 데이터가 비교 가능하였는데, 두 생태계가 상대적으로 비슷한 탄소의 양을 저장하고 있는 것으로 나타났다(각각 4,203.16 gC m^-2, 4,023.23 gC m^-2). 본 연구를 통하여, 상대적으로 다양한 생태계 유형에서의 탄소 연구가 필요함을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

As climate change gets severe, the ecosystem acts as an important carbon sink, therefore efforts are being made to utilize these functions to mitigate climate change. In this study, we inventoried and analyzed the previous studies related to carbon storage and flux by ecosystem type (forest, cropland, wetland, grassland, and settlement) and carbon pool (aboveground and belowground biomass, dead wood, Litter, soil organic carbon, and ecosystem) in Korean ecosystems. We also collected the results of previous studies and calculated the average value of carbon storage and flux for each ecosystem type and carbon pool. As a result, we found that most (66%) of Korea's carbon storage and fluxes studies were conducted in forests. Based on the results of forest studies, we estimated the storage by carbon stock. We found that much carbon is stored in vegetation (aboveground: 4,018.32 gC m-2 and belowground biomass: 4,095.63 gC m-2) and soil (4,159.43 gC m-2). In particular, a large amount of carbon is stored in the forest understory. For other ecosystem types, it was impossible to determine each carbon pool's storage and flux due to data limitations. However, in the case of soil organic carbon storage, the data for forests and grasslands were comparable, showing that both ecosystems store relatively similar amounts of carbon (4,159.43 gC m-2, 4,023.23 gC m-2, respectively). This study confirms the need to study carbon in rather diverse ecosystem types.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Proportion of previous studies by ecosystem type
표 Table 1. Categories of carbon storage and flux results from previous studies
표 Table 2. List of previous studies used in analysis
표 Table 3. Amount of carbon storage and flux in different ecosystem type and carbon pool
그림 Fig. 2. (a) Carbon storage and (b) flux of different carbon pool in forest ecosystem
그림 Fig. 3. (a) Carbon storage in soils at forest and grassland, (b) carbon flux of aboveground biomass at forest and cropland

AI 본문요약
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문제 정의

국내 생태계의 탄소 저장‧거동 능력을 평가하기 위해, 우선적으로 국내 생태계를 대상으로 한 관련 연구들을 수집하여 목록화 하였다. 선행연구 검색은 학술연구정보 서비스(www.
하지만, 이러한 연구들은 개별적이고 산발적으로 진행되고 있어, 이를 종합한 결과 도출이나 격차 분석들이 필요한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 이전에 국내 생태계를 대상으로 탄소 저장이나 거동을 산정한 연구를 목록화하고, 관련 연구 결과를 정리하여 국내 생태계에서의 탄소 저장 및 거동 현황을 파악하고자 한다. 또한, 관련 격차 분석을 통해 국내 생태계 탄소 저장 및 거동의 정확한 산정을 위해 필요한 연구를 도출하고자 하였다.
따라서, 본 연구에서는 이전에 국내 생태계를 대상으로 탄소 저장이나 거동을 산정한 연구를 목록화하고, 관련 연구 결과를 정리하여 국내 생태계에서의 탄소 저장 및 거동 현황을 파악하고자 한다. 또한, 관련 격차 분석을 통해 국내 생태계 탄소 저장 및 거동의 정확한 산정을 위해 필요한 연구를 도출하고자 하였다.

제안 방법

본 연구에서는 국내 생태계의 기후변화에 대한 기여를 판단하기 위하여 5 가지 생태계 유형과 6 가지 주요 탄소저장고별 관련 연구 현황을 분석하였다. 그 결과 국내에서 수행된 탄소 저장·거동 관련 연구의 절반 이상(66%)이 산림생태계에서 진행되었으며, 그 다음이 농경지(16%), 습지(8%), 초지(5%), 정주지(5%) 순이었다.
생태계 유형별로 탄소 저장 및 거동 산정을 위하여 수집 연구를 분석하여 탄소 저장 및 거동에 영향을 미치는 환경적 요인(생태계 구분, 지형·지질 특성, 토양 특성, 기후 특성, 위치), 측정 방법 및 주요 결과(탄소 저장량 또는 거동량)을 정리하였다(Table 1)
수집된 선행연구는 크게 저장량(Storage) 산정 연구와 시간당 온실가스의 이동을 의미하는 거동량(flux) 산정 연구로 구분하여 결과를 분석하였다. 생태계 유형별로 탄소 저장 및 거동 산정을 위하여 수집 연구를 분석하여 탄소 저장 및 거동에 영향을 미치는 환경적 요인(생태계 구분, 지형·지질 특성, 토양 특성, 기후 특성, 위치), 측정 방법 및 주요 결과(탄소 저장량 또는 거동량)을 정리하였다(Table 1).

대상 데이터

본 연구에서의 생태계 유형 구분은, IPCC 국가 온실가스 인벤토리 보고서 가이드라인 중 토지이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF, Land Use, Land Use Change and Forestry)에서 제시한 생태계 유형(산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지 및 기타토지) 중 우리나라에서 없는 토지로 가정하고 있는 기타토지를 제외한 5 가지 카테고리를 사용하였다. 검색 된 결과 중 신뢰성 있는 결과의 획득을 위해 동료 평가가 완료된 발간된 논문과 국가 연구소에서 발간된 보고서를 분석에 활용하였다.
검색엔진을 통해 수집된 생태계 유형별 탄소 관련 연구(보고서 및 논문)은 전체 124 건이었다. 이 중, 85 건은 논문이고 나머지 39 건은 국가 기관에서 발간한 보고서였다.
com) 검색 엔진을 통해 수행하였으며, 검색어는 산림, 습지, 농경지 등의 생태계 유형 + 탄소 등을 활용하였다. 본 연구에서의 생태계 유형 구분은, IPCC 국가 온실가스 인벤토리 보고서 가이드라인 중 토지이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF, Land Use, Land Use Change and Forestry)에서 제시한 생태계 유형(산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지 및 기타토지) 중 우리나라에서 없는 토지로 가정하고 있는 기타토지를 제외한 5 가지 카테고리를 사용하였다. 검색 된 결과 중 신뢰성 있는 결과의 획득을 위해 동료 평가가 완료된 발간된 논문과 국가 연구소에서 발간된 보고서를 분석에 활용하였다.
국내 생태계의 탄소 저장‧거동 능력을 평가하기 위해, 우선적으로 국내 생태계를 대상으로 한 관련 연구들을 수집하여 목록화 하였다. 선행연구 검색은 학술연구정보 서비스(www.riss.kr) 및 구글 스칼라(scholar.google.com) 검색 엔진을 통해 수행하였으며, 검색어는 산림, 습지, 농경지 등의 생태계 유형 + 탄소 등을 활용하였다. 본 연구에서의 생태계 유형 구분은, IPCC 국가 온실가스 인벤토리 보고서 가이드라인 중 토지이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF, Land Use, Land Use Change and Forestry)에서 제시한 생태계 유형(산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지 및 기타토지) 중 우리나라에서 없는 토지로 가정하고 있는 기타토지를 제외한 5 가지 카테고리를 사용하였다.
생태계의 저장량 산정에는 시간의 흐름이나 변화를 살펴볼 필요가 없고 한 지점의 한시점에서만의 측정값으로도 저장량을 산정할 수 있는 반면, 거동량의 경우 시간에 따른 변화량이기 때문에 일정기간의 측정이 필요하여, 저장량에 비해 상대적으로 적은 양의 연구가 진행된 것으로 보인다. 이 중 지상부 바이오매스의 탄소 거동을 산정하여 대푯값 계산에 활용된 개수는 20 개였으며, 생태계의 경우에는 5 개였다(Table 2). 지상부의 경우 평균적으로 단위면적당 연간 975.

성능/효과

그 결과 국내에서 수행된 탄소 저장·거동 관련 연구의 절반 이상(66%)이 산림생태계에서 진행되었으며, 그 다음이 농경지(16%), 습지(8%), 초지(5%), 정주지(5%) 순이었다
그 결과, 생태계 유형별 저장값의 경우 산림은 모든 탄소저장고별(지상부·지하부 생체량, 토양, 유기물, 생태계)로 결과를 도출할 수 있었으나, 초지와 정주지는 각각 토양유기탄소와 지상부 바이오매스 값만 도출이 가능하였다
또한, 다양한 생태계 유형을 대상으로 같은 탄소저장고를 대상으로 저장 및 거동량을 살펴본 결과, 산림뿐만 아니라 타생태계에서도 산림과 비슷한 양의 탄소를 저장하고 있는 것으로 나타났고, 토양호흡도 비슷한 값을 나타내, 산림에서의 연구뿐만 아니라 다른 생태계에서의 연구가 매주 중요하다는 결과를 다시 한번 확인할 수 있었다.
또한, 생태계 유형별로 탄소 저장 및 거동 측정값을 정리한 결과, 초지나 농경지에서도 상대적으로 많은 양의 탄소를 저장하고 있으며, 거동에 있어서도 많은 양의 탄소가 흡수·배출되는 것으로 나타났다
본 연구에서 산림생태계를 대상으로 탄소저장고별 저장 및 거동값을 분석해 본 결과, 식생(지상부·지하부 생체량)에 가장 많은 양의 탄소가 저장되어 있는 것으로 나타났다
본 연구에서 산림생태계를 대상으로 탄소저장고별 저장 및 거동값을 분석해 본 결과, 식생(지상부·지하부 생체량)에 가장 많은 양의 탄소가 저장되어 있는 것으로 나타났다. 하지만, 상대적으로 토양도 식생과 비슷한 정도의 탄소를 저장하고 있는 것으로 나타나, 토양 탄소의 측정 및 관리가 중요하다는 결론을 내릴 수 있었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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