[논문]블루카본 저장 연구 동향 분석 및 블루카본의 정의에 대한 고찰: 리뷰

박경덕; 강동환; 조원기; 이준호; 정회수; 서만덕; 김병우

doi:10.17663/jwr.2024.26.1.82

블루카본 저장 연구 동향 분석 및 블루카본의 정의에 대한 고찰: 리뷰
Analysis of blue carbon storage research trends and consideration for definitions of blue carbon: A review 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.26 no.1, 2024년, pp.82 - 91

박경덕 (지질환경연구소) , 강동환 (지질환경연구소) , 조원기 (온실가스종합정보센터) , 이준호 (한국해양과학기술원 해양영토.방위연구부) , 정회수 (한국해양과학기술원 해양영토.방위연구부) , 서만덕 (한국해양과학기술원 해양디지털자원부) , 김병우 (한국수자원공사 K-water연구원)

초록
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본 연구에서는 블루카본 저장 관련 연구사례를 수집하고 정리하여 분석하였으며, 다양하게 제시된 블루카본의 정의에 대해 시공간적인 범위와 과학적인 측면에서 고찰하였다. 블루카본 저장 관련 연구사례는 444개의 논문이 선정되었으며, 연도별/국가별 논문 출판 개수와 주제어 분석을 수행하였다. 블루카본 저장 관련 논문 출판은 2011년부터 지속적으로 증가하였으며, 2018년부터는 연간 50편 이상이 출판되었다. 국가별 논문 출판은 호주에서 100편 이상으로서 가장 많았으며, 미국과 중국에서도 60편 이상의 논문이 출판되었다. 블루카본의 정의가 제시된 23개 논문에서 정의된 문장에서 "자연환경" 및 "저장 특성"과 관련된 주요 용어를 분석하였다. 블루카본이 저장된 자연환경으로는 맹그로브, 염습지, 해초 서식지가 대부분이었으며, 블루카본 저장소로는 퇴적물과 식물 그 자체까지도 포함하였다. 기존에 제시된 블루카본의 정의에서는 블루카본 저장 환경으로서 식생 환경에 집중되어 있지만, 블루카본은 연안습지의 퇴적물 내에 저장되므로 비식생 갯벌을 포함한 연안 생태계를 블루카본의 저장 환경으로 정의하는 것이 적정할 것으로 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, research cases related to blue carbon storage were collected and analyzed, and various definitions of blue carbon were considered in terms of spatiotemporal scope and scientific aspect. 444 papers were selected as research cases related to blue carbon storage, and analysis of the number of papers published by year/country and keywords was performed. Publication of papers related to blue carbon storage has continued to increase since 2011, and more than 50 papers have been published annually since 2018. The most publications by country were in Australia with more than 100 papers, and the United States and China also published more than 60 papers. Key terms related to "natural environment" and "storage characteristics" were analyzed in the sentences defined in the 23 papers that presented the definition of blue carbon. The natural environments where blue carbon was stored were mostly mangroves, salt marshes, and seagrass beds, and blue carbon repository included sediments and even plants themselves. The existing definition of blue carbon focused on the vegetation environment as the storage environment for blue carbon. However, since blue carbon is stored in the sediments of coastal wetlands, it would be appropriate to define the coastal ecosystem, including non-vegetated mudflats, as the storage environment for blue carbon.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Flowchart of the research methods performed in this study.
그림 Fig. 2. Number of the papers regarding blue carbon, which were searched in the Web of Science DB (total=444, period=2011 to 2022).
그림 Fig. 3. Co-occurrence of key words of the papers regarding blue carbon which were searched in the Web of Science DB (total=444, period=2011 to 2022).
그림 Fig. 4. Number of papers and citations per paper by country.
그림 Fig. 5. Co-authorship of the papers regarding blue carbon, which were searched in the Web of Science collection (total=444, period=2011 to 2022).
그림 Fig. 6. Search results by blue carbon-related research field.
표 Table 1. Papers on the definition of blue carbon
그림 Fig. 7. Key word analysis results in definition of blue carbon.

AI 본문요약
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제안 방법

블루카본 연구 논문들은 Web of Science 데이터베이스에서 제공하는 SCIE급 논문 중 키워드 검색을 이용하여 수집 및 데이터베이스화 하였다. 검색에 사용된 키워드는 습지환경과 블루카본 그룹으로 구분하였다. 습지환경 그룹은 11개 키워드(mudflat, mud flat, tidal flat, wetland, tidal marsh, mangrove, seagrass, salt marsh, saltmarsh, tidal marsh, estuary), 블루카본 그룹은 4개 키워드(blue carbon, bluecarbon, blue-carbon, blue/carbon)로 검색하였다.
본 논문에서는 기존의 블루카본 연구들을 수집하여 블루카본 저장 연구에 대한 연도별, 주요어별, 국가별, 연구 분야별 현황을 분석하고, 기존의 연구자들이 제시했던 블루카본의 다양한 정의에서 자연환경과 저장 특성에 관련된 주요 단어를 분석하여 고찰하였다.
1). 블루카본 연구 논문들은 Web of Science 데이터베이스에서 제공하는 SCIE급 논문 중 키워드 검색을 이용하여 수집 및 데이터베이스화 하였다. 검색에 사용된 키워드는 습지환경과 블루카본 그룹으로 구분하였다.
선별된 444개 논문 중 문헌 내 문장 분석을 통해 블루카본 정의가 제시된 논문만을 선별하였다. 블루카본 정의가 제시된 23개 논문을 선별하였고, 블루카본 정의에 해당하는 문장들의 키워드를 통계 분석하여 자연환경(coastal/marine/ocean ecosystem, mangrove/seagrass/salt marsh)과 저장 특성(vegetation/unvegetation, sediment/plant, carbon/organic carbon) 등으로 분류하여 고찰하였다.
블루카본이 정의된 논문에서 자연환경, 습지 유형, 저장소, 탄소 종류에 대한 주요 단어를 분석하였다(Fig. 7).
제목에 블루카본(blue carbon)이 명시되어 있거나 탄소 저장을 의미하는 용어(carbon stock, carbon storage, carbon sequestration, carbon accumulation, carbon burial, carbon pool)가 포함된 논문을 블루카본 저장과 관련된 논문으로 간주하여 총 444개의 논문을 선정하였다. 선정된 논문들을 이용하여 블루카본 저장 연구에 대한 연도별, 국가별, 분야별 연구동향 분석을 수행하였다.
검색에 사용된 키워드는 습지환경과 블루카본 그룹으로 구분하였다. 습지환경 그룹은 11개 키워드(mudflat, mud flat, tidal flat, wetland, tidal marsh, mangrove, seagrass, salt marsh, saltmarsh, tidal marsh, estuary), 블루카본 그룹은 4개 키워드(blue carbon, bluecarbon, blue-carbon, blue/carbon)로 검색하였다. 검색 영역은 논문의 제목과 초록, 키워드이며, 검색 영역에 각 키워드 그룹별 1개 이상의 키워드를 포함하는 논문을 검색하여 총 999개의 블루카본 연구 논문을 데이터베이스화하였다.
데이터베이스화된 블루카본 연구 논문(999개) 중 블루카본 저장 관련 연구를 수행한 논문을 선별하였다. 제목에 블루카본(blue carbon)이 명시되어 있거나 탄소 저장을 의미하는 용어(carbon stock, carbon storage, carbon sequestration, carbon accumulation, carbon burial, carbon pool)가 포함된 논문을 블루카본 저장과 관련된 논문으로 간주하여 총 444개의 논문을 선정하였다. 선정된 논문들을 이용하여 블루카본 저장 연구에 대한 연도별, 국가별, 분야별 연구동향 분석을 수행하였다.

대상 데이터

블루카본 저장과 관련된 연구는 2011~2022년 동안 총 444편(블루카본 관련 논문의 44%)의 논문이 출판되었다. 2011년부터 2014년까지는 연간 10편 이하이었으며, 2018년 이후부터는 연간 50편 이상으로 증가하였다. 연간 논문 편수는 지속적으로 증가하였으며, 이는 대기 중 탄소 흡수원으로서의 블루카본에 대한 관심이 고조되었기 때문이다(Fig.
습지환경 그룹은 11개 키워드(mudflat, mud flat, tidal flat, wetland, tidal marsh, mangrove, seagrass, salt marsh, saltmarsh, tidal marsh, estuary), 블루카본 그룹은 4개 키워드(blue carbon, bluecarbon, blue-carbon, blue/carbon)로 검색하였다. 검색 영역은 논문의 제목과 초록, 키워드이며, 검색 영역에 각 키워드 그룹별 1개 이상의 키워드를 포함하는 논문을 검색하여 총 999개의 블루카본 연구 논문을 데이터베이스화하였다.
데이터베이스화된 블루카본 연구 논문(999개) 중 블루카본 저장 관련 연구를 수행한 논문을 선별하였다. 제목에 블루카본(blue carbon)이 명시되어 있거나 탄소 저장을 의미하는 용어(carbon stock, carbon storage, carbon sequestration, carbon accumulation, carbon burial, carbon pool)가 포함된 논문을 블루카본 저장과 관련된 논문으로 간주하여 총 444개의 논문을 선정하였다.
본 논문에서는 블루카본의 정의가 제시된 23개 논문(2012~2022년)의 내용을 정리하고 분석하였다(Table 1). 블루카본은 UNEP(2009)에 의해 정의된 이후에 다양한 연구자들에 의해 공간적 범위(연안습지의 식생 환경)와 시간적 범위(수십~수천 년)를 고려하여 정의되었다.
선별된 444개 논문 중 문헌 내 문장 분석을 통해 블루카본 정의가 제시된 논문만을 선별하였다. 블루카본 정의가 제시된 23개 논문을 선별하였고, 블루카본 정의에 해당하는 문장들의 키워드를 통계 분석하여 자연환경(coastal/marine/ocean ecosystem, mangrove/seagrass/salt marsh)과 저장 특성(vegetation/unvegetation, sediment/plant, carbon/organic carbon) 등으로 분류하여 고찰하였다.

성능/효과

1) 블루카본 저장 관련 연구는 2010년 이후부터 연간 수십 편 정도가 발표되었으며, 2018년 이후부터는 연간 50편 이상으로 대기 중 이산화탄소 흡수 및 저장소로서 블루카본에 대한 관심도가 증가하고 있다. 블루카본 저장소 관련 연구는 대부분 맹그로브, 염습지, 잘피 서식지에서 수행되었으며, 블루카본 저장 연구의 출판 논문 개수는 호주, 미국, 중국이 가장 많았다.
2) 블루카본 정의는 지난 10년 동안 다양한 연구자들에 의해 제시되었으며, 블루카본 저장소와 시공간적인 범위에 대한 과학적인(정량적인) 근거가 명확하게 제시되지 못하고 있다. 블루카본 저장소의 범위는 퇴적물과 식물 그 자체에 포함된 탄소를 인정하는 경우가 많았으며, 대기 중 이산화탄소를 격리하는 시간(수십~수백 년 이상)을 고려한다면 식생 및 비식생 갯벌의 퇴적물 내에 저장된 탄소만을 블루카본으로 정의하는 것이 과학적으로 합리적일 것이다.
검색된 논문들의 주요어(key words)의 연관 관계는 블루카본을 중심으로 맹그로브(mangrove), 염습지(salt marsh), 잘피(seagrass), 연안습지(coastal wetland), 탄소 저장(carbon sequestration), 기후변화(climate change) 등이 높은 연관성을 보였다(Fig. 3).
블루카본 연구 논문의 교신저자(corresponding author)에 대한 국가별 논문 개수는 호주가 가장 많았으며, 논문당 피인용 횟수는 미국이 가장 높았다(Fig. 4).
블루카본 연구의 연구 분야별 검색 결과에서는 환경과학(environmental sciences) 분야가 28% 정도로서 가장 높았으며, 생태학(ecology)과 해양/담수 생물학(marine & freshwater biology) 분야가 10% 이상으로 나타났다(Fig
블루카본의 저장소로서는 대부분 퇴적물(11회) 내에 저장된 탄소로 정의하였으며, 또한 식물 그 자체(plant or biomass)를 포함시킨 경우도 7회 나타났다. 블루카본 저장소는 식물보다는 퇴적물 내에 저장된 탄소로 한정하는 것이 저장 시간의 규모(수십~수백 년 정도)에 적합할 것으로 판단된다. 블루카본의 정의에서 유기탄소(organic carbon)만으로 한정한 경우는 8회이었으며, 15개 논문에서는 탄소(carbon)로 정의하였다.
블루카본이 저장된 습지 유형으로는 맹그로브(17회), 해초지(17회), 염습지(15회) 등으로 정의하였으며, 이들 습지만으로 한정하기보다는 대표적인 습지 유형을 제시하는 것으로 나타났다. 블루카본의 저장 환경은 특정 습지 유형(맹그로브, 해초지, 염습지)으로 한정하기보다는 연안/해양 생태계 전체로 확대하여 비식생 갯벌 등을 포함하는 것이 적합할 것으로 판단된다. 블루카본의 저장소로서는 대부분 퇴적물(11회) 내에 저장된 탄소로 정의하였으며, 또한 식물 그 자체(plant or biomass)를 포함시킨 경우도 7회 나타났다.
블루카본의 저장 환경은 특정 습지 유형(맹그로브, 해초지, 염습지)으로 한정하기보다는 연안/해양 생태계 전체로 확대하여 비식생 갯벌 등을 포함하는 것이 적합할 것으로 판단된다. 블루카본의 저장소로서는 대부분 퇴적물(11회) 내에 저장된 탄소로 정의하였으며, 또한 식물 그 자체(plant or biomass)를 포함시킨 경우도 7회 나타났다. 블루카본 저장소는 식물보다는 퇴적물 내에 저장된 탄소로 한정하는 것이 저장 시간의 규모(수십~수백 년 정도)에 적합할 것으로 판단된다.
이러한 시간적인 범위에 대한 정량화가 블루카본의 정의에 포함되어야만 연안습지별로 실제적인 블루카본 저장량을 산정할 수 있다. 이를 위해서는 우선적으로 기존에 포함된 플럭스(대기와 습지 사이의 이산화탄소 교환)와 식생 그 자체에 저장된 탄소 등은 제외하고 퇴적물에 저장된 탄소만으로 블루카본의 저장 공간을 한정하는 것이 과학적일 것으로 판단된다. 그 이후에 대기 중 이산화탄소가 흡수되어 연안습지 내 퇴적물에 저장된 시간을 규정하는 것이 필요하다.
이상의 고찰을 통해 “블루카본은 연안(해양) 생태계에서 퇴적물 내에 (수십~수백 년 동안) 저장된 탄소“의 내용을 포함한 정의가 과학적으로 적정할 것으로 판단된다.

후속연구

3) 블루카본이 저장된 해양과 연안에 서식하는 미세조류와 식물 플랑크톤 등에 의한 블루카본의 흡수/저장 관련 연구로 확장해야 한다는 의견도 제시되었으며(Tang et al., 2017; Jiao et al., 2018; Chen and Lee, 2022), 향후 연구에서는 해조류 서식지(바다숲 포함)에 대한 블루카본의 연구 동향과 인정 범위에 대해 논의되어야 할 것이다. 또한 다른 생태계(산림, 초지 등)에서의 탄소 흡수 효과와 블루카본에 의한 탄소 흡수 효과에 관한 연구 동향을 조사하여 비교 분석하고자 한다.
이를 위해서는 우선적으로 기존에 포함된 플럭스(대기와 습지 사이의 이산화탄소 교환)와 식생 그 자체에 저장된 탄소 등은 제외하고 퇴적물에 저장된 탄소만으로 블루카본의 저장 공간을 한정하는 것이 과학적일 것으로 판단된다. 그 이후에 대기 중 이산화탄소가 흡수되어 연안습지 내 퇴적물에 저장된 시간을 규정하는 것이 필요하다.
최근의 연구에서는 비식생 갯벌에서 퇴적물 내 탄소를 블루카본으로 정의하여 제시하기도 하였다(Chen and Lee, 2022). 기존에 제시된 블루카본의 정의에서는 시간적인 범위가 불명확하므로, 이에 대한 과학적이고 정량적인 판단 근거가 필요하다. 연안습지 퇴적물 내 탄소의 저장 시간은 다양한 환경에 따라서 차이가 있을 수 있으므로, 퇴적물 내 탄소의 연대 측정을 통해 블루카본으로서의 효과를 정량적으로 판단해야 한다.
, 2018; Chen and Lee, 2022), 향후 연구에서는 해조류 서식지(바다숲 포함)에 대한 블루카본의 연구 동향과 인정 범위에 대해 논의되어야 할 것이다. 또한 다른 생태계(산림, 초지 등)에서의 탄소 흡수 효과와 블루카본에 의한 탄소 흡수 효과에 관한 연구 동향을 조사하여 비교 분석하고자 한다.
기존에 제시된 블루카본의 정의에서는 시간적인 범위가 불명확하므로, 이에 대한 과학적이고 정량적인 판단 근거가 필요하다. 연안습지 퇴적물 내 탄소의 저장 시간은 다양한 환경에 따라서 차이가 있을 수 있으므로, 퇴적물 내 탄소의 연대 측정을 통해 블루카본으로서의 효과를 정량적으로 판단해야 한다. 이러한 시간적인 범위에 대한 정량화가 블루카본의 정의에 포함되어야만 연안습지별로 실제적인 블루카본 저장량을 산정할 수 있다.
, 2022). 최근 10년 동안에 연구자들에 의해 제시된 블루카본의 정의는 공간적으로는 연안의 식생 환경에서 퇴적물과 식생 그 자체에 저장된 탄소를 포함하였으며, 시간적인 범위는 매우 정성적으로 제시되어 이에 대한 과학적이고 정량적인 접근이 필요할 것으로 판단된다.
블루카본의 정의에서 유기탄소(organic carbon)만으로 한정한 경우는 8회이었으며, 15개 논문에서는 탄소(carbon)로 정의하였다. 향후 블루카본의 정의에서 탄소의 범위를 유기탄소로 한정할 것인지, 무기탄소(inorganic carbon)를 포함한 총탄소(total carbon)로 확장할 것인지에 대한 고려가 필요하다. 이상의 고찰을 통해 “블루카본은 연안(해양) 생태계에서 퇴적물 내에 (수십~수백 년 동안) 저장된 탄소“의 내용을 포함한 정의가 과학적으로 적정할 것으로 판단된다.
기존에 제시된 블루카본은 연안습지 환경에서 퇴적물 내 유기탄소(혹은 무기탄소 포함)로 정의하였으며, 이는 식생 뿐만 아니라 비식생 갯벌(unvegetated wetland)에서도 퇴적물 내에 저장된 유기탄소를 블루카본으로 인정해야 하는 부분이다. 향후 연구를 통해 비식생 갯벌과 식생 갯벌 하부의 퇴적물에 저장된 탄소의 연대와 성분 분석을 통해 블루카본의 정의에 대한 재해석이 필요할 것으로 판단된다. 최근의 연구에서는 비식생 갯벌에서 퇴적물 내 탄소를 블루카본으로 정의하여 제시하기도 하였다(Chen and Lee, 2022).
또한 국제적인 협력 연구가 다수 수행되었으며, 학문 분야별로는 환경과학과 생태학 분야 연구자의 참여도가 높았다. 향후에는 전 세계 국가들의 다양한 환경(식생 및 비식생 갯벌 등)에 대한 연안습지 퇴적물 내 블루카본 저장 연구를 수행하여, 연안습지 환경에서 블루카본 저장량의 전 세계적인 분포를 파악하는 것이 필요하다.

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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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