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문제 정의
- 최근 조현길과 안태원(2012)이 단풍나무, 느티나무, 왕벚나무, 은행나무 등 낙엽성 조경수종을 대상으로 직접수확법을 적용하여 탄소저감 효과를 연구한 바 있으나, 상록수종을 대상으로 수행한 관련 연구는 부재하는 실정이다. 따라서, 본 연구의 목적은 도시의 주요 상록수인 소나무(Pinus densiflora), 잣나무(Pinus koraiensis), 전나무(Abies holophylla) 및 주목(Taxuscuspidata)을 대상으로, 직접수확법에 의해 개체당 탄소저장 및 연간 흡수량을 산정하여 도시녹지의 탄소저감을 계량화하는데 필요한 기반정보를 구축하는 것이다.
제안 방법
- 구입한 수목표본은 8월 하순~10월 초순에 현장에서 직접 굴취하여, 줄기, 가지, 잎, 뿌리 등으로 구분한 부위별 생중량을 실측하였다. 현장굴취 및 생중량 측정은 국립산림과학원(2007)의 바이오매스 조사·분석 표준방법을 참조하여 수행하였다.
- 측정한 부위별 생중량 표본은 실험실로 운반하여, 85℃ 하 건조기에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 건중량을 측정하였다. 부위별 생중량 대비 건중량의 비를 도출하고, 이를 해당 개체의 생중량에 적용하여 단목의 부위별 및 전체 생체량을 산출하였다.
- 측정한 부위별 생중량 표본은 실험실로 운반하여, 85℃ 하 건조기에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 건중량을 측정하였다. 부위별 생중량 대비 건중량의 비를 도출하고, 이를 해당 개체의 생중량에 적용하여 단목의 부위별 및 전체 생체량을 산출하였다. 한편, 수종별 3개소씩 생장공간의 토양을 채취하여 농업과학기술원(2000)의 토양분석방법에 따라 생장기반의 물리화학적 특성을 분석하였다.
- 생체량 산정결과에 근거하여 수종별 생장에 따른 단목의 탄소저장량을 용이하게 추정하는 회귀모델을 유도하였다. 수목의 목질부 및 잎의 평균 탄소함량은 생체량의 약 50%이므로 생체량에 0.
- 생체량 산정결과에 근거하여 수종별 생장에 따른 단목의 탄소저장량을 용이하게 추정하는 회귀모델을 유도하였다. 수목의 목질부 및 잎의 평균 탄소함량은 생체량의 약 50%이므로 생체량에 0.5를 곱하여 개체별 탄소저장량을 산출하였다. 그리고, 직경생장 분석결과를 토대로 연간 증가된 생체량을 구하고, 탄소흡수량을 산출하였다.
- 5를 곱하여 개체별 탄소저장량을 산출하였다. 그리고, 직경생장 분석결과를 토대로 연간 증가된 생체량을 구하고, 탄소흡수량을 산출하였다.
- 계량분석 결과에 근거하여 흉고직경, 수고 등을 독립변수로 반복적인 선형 및 비선형 접근을 시도하여, 수종별 생장에 따른 단목의 탄소저장량과 탄소흡수량을 추정하는 회귀식과 변수를 최종 도출하였다.
- 본 연구는 도시의 주요 상록수종을 대상으로, 직접수확법을 통해 개체당 탄소저장 및 흡수를 계량화하였다. 수종별 동일 직경의 탄소저장 및 흡수량은 유목의 경우 소나무가 가장 많은 경향이었으나, 20cm 이상의 직경에서는 잣나무, 소나무, 전나무 등의 순으로 나타났다.
대상 데이터
- 국내 도시수목의 중부지방에 조경수로 흔히 식재되는 주요 향토 상록수인 소나무, 잣나무, 전나무 및 주목을 연구대상 수종으로 선정하였다. 유목에서 성목에 이르는 일정간격의 직경크기를 고려하여, 개방 생장한 정상 수목을 최소 10개체씩, 총 41개체를 구입하였다.
- 국내 도시수목의 중부지방에 조경수로 흔히 식재되는 주요 향토 상록수인 소나무, 잣나무, 전나무 및 주목을 연구대상 수종으로 선정하였다. 유목에서 성목에 이르는 일정간격의 직경크기를 고려하여, 개방 생장한 정상 수목을 최소 10개체씩, 총 41개체를 구입하였다.
- 연구대상 굴취수목은 양양(소나무), 화천(잣나무), 포천(전나무), 홍천(주목) 등에 분포하였다. 수종별 흉고직경은 소나무 5.
- 연구대상 수목의 생장 토성은 수종에 따라 양질사토(소나무), 사양토(잣나무, 전나무, 주목) 등이었다. 조경설계기준(한국조경학회, 2007)에서 제시하는 토양의 항목별 평가등급에 준하면, 소나무는 유효인산과 Mg2+이 중급에, 잣나무는 전질소 및 양이온치환능이 중급에, 전나무는 유효인산, 전질소 및 양이온치환능이 상·중급에 각각 해당하였으며, 이들을 제외한 대부분의 항목은 하급에 해당하였다.
이론/모형
- 현장굴취 및 생중량 측정은 국립산림과학원(2007)의 바이오매스 조사·분석 표준방법을 참조하여 수행하였다.
- 부위별 생중량 대비 건중량의 비를 도출하고, 이를 해당 개체의 생중량에 적용하여 단목의 부위별 및 전체 생체량을 산출하였다. 한편, 수종별 3개소씩 생장공간의 토양을 채취하여 농업과학기술원(2000)의 토양분석방법에 따라 생장기반의 물리화학적 특성을 분석하였다.
성능/효과
- 본 연구에서 도출한 수종별 탄소저장량은 산림지(이경재와 박인협, 1987; 박인협과 이석면, 1990; 조현길, 1999, 조현길과 안태원, 2000)의 탄소저장량과 적지 않은 차이를 나타냈으며, 도시수목의 탄소저장량은 흉고직경 20cm 기준 산림수목의 탄소저장량보다 소나무 약 1.4배, 잣나무 1.1배 각각 많은 것으로 분석되었다.
- 단목의 전체 생체량은 직경생장에 따라 증가하는 경향이었고, 부위별 생체량 점유비는 개체에 따라 다소 차이는 있으나 소나무, 잣나무 및 전나무는 줄기가 가장 많았고, 다음으로 가지, 뿌리, 잎 등의 순이었다. 주목의 경우는 뿌리가 가장 많았고, 다음으로 줄기, 가지, 잎 등의 순으로 나타났다.
- 86이었다. 연구대상 도시수목의 생체량 확장계수는 산림수목(국립산림과학원, 2010)보다 더욱 높은 것으로 분석되었으며, 이는 산림수목과 달리 도시수목은 대개 단식되어 생장하는 환경조건에 따른 경합차이, 관리에 따른 생장기반 개선 등에 기인한 것으로 판단된다. 지하부/지상부 비율은 평균 0.
- 수종별 단목의 탄소저장량과 흡수량은 모두 직경생장과 더불어 증가하였고, 직경급 간 저장량의 차이가 직경이 커질수록 증가하는 경향이었다(표 1 참조). 흉고직경 10cm 이하의 동일 직경에선 전나무의 탄소저장량이 소나무 및 잣나무보다 더 많았으나, 20cm의 직경에서는 소나무 및 잣나무의 탄소저장량이 전나무보다 약 1.
- 수종별 단목의 탄소저장량과 흡수량은 모두 직경생장과 더불어 증가하였고, 직경급 간 저장량의 차이가 직경이 커질수록 증가하는 경향이었다(표 1 참조). 흉고직경 10cm 이하의 동일 직경에선 전나무의 탄소저장량이 소나무 및 잣나무보다 더 많았으나, 20cm의 직경에서는 소나무 및 잣나무의 탄소저장량이 전나무보다 약 1.2배 더 많았다. 잣나무의 탄소저장량은 흉고직경 15cm 이하에서는 소나무 및 전나무보다 적었으나, 20cm 이상의 직경에서는 이들 수종 보다 더 많은 경향이었다.
- 단목의 탄소흡수량은 직경 10cm 이하의 동일 직경에선 소나무의 연간 탄소흡수량이 가장 많은 경향이었으나, 15cm 이상의 직경에서는 잣나무의 연간 탄소흡수량이 가장 많았고, 이어서소나무, 전나무 등의 순으로 나타났다(표 1 참조). 본 연구의 직접수확법에 의한 소나무와 잣나무의 연간 탄소흡수량은 산림수목(정성호, 1985; 박완근, 1987; 이경재와 박인협, 1987; 박인협과 이석면, 1990; 조현길, 1999)에 비해 소나무 약 1.
- 본 연구는 도시의 주요 상록수종을 대상으로, 직접수확법을 통해 개체당 탄소저장 및 흡수를 계량화하였다. 수종별 동일 직경의 탄소저장 및 흡수량은 유목의 경우 소나무가 가장 많은 경향이었으나, 20cm 이상의 직경에서는 잣나무, 소나무, 전나무 등의 순으로 나타났다. 휘발유 10L의 소비는 약 5.
후속연구
- 기후변화에 대응하기 위한 탄소흡수원으로서 도시수목에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 상황이다. 그러나, 도시수목의 탄소저장 및 흡수에 관한 국내 기반 자료가 매우 미흡한 상황이며, 소수에 불과한 기존 관련 연구도 직접수확법이 아닌 간접적인 접근방법을 통해 수행한 것으로서, 이에 대한 잠재적 오류의 검증과 보완을 필요로 한다.
- 전나무와 주목의 경우, 탄소저장량을 포함한 흡수량에 관한 선행연구가 부재하여 비교 고찰이 불가한 상황으로서, 추후 이들 수종 대상의 확대연구를 통해 비교 검증될 필요가 있다. 본 연구의 결과는 도시녹지의 탄소저감을 계량화는데 필요한 유용한 기반자료로 활용되길 기대한다.
- 전나무와 주목의 경우, 탄소저장량을 포함한 흡수량에 관한 선행연구가 부재하여 비교 고찰이 불가한 상황으로서, 추후 이들 수종 대상의 확대연구를 통해 비교 검증될 필요가 있다. 본 연구의 결과는 도시녹지의 탄소저감을 계량화는데 필요한 유용한 기반자료로 활용되길 기대한다.
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