초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
토지이용, 토지이용 변화에 따른 토양유기탄소 축적변화량 및 온실가스 배출량 산정

전체 내용
○ 국가 온실가스 인벤토리 산정 영역 중 LULUCF(Land use, Land use change, and Foresrty) 농경지 분야는 토지이용, 토지이용변화에 따른 온실가스 흡수·배출량을 산정한다. 그러나 활동자료 구축, 계수 선정 및 산정식 적용 방법에 대한 근거가 마련되어 있지 않고 인벤토리의 완결성과 비교 가능성을 만족 시키지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
토지이용, 토지이용 변화에 따른 토양유기탄소 축적변화량 및 온실가스 배출량 산정

전체 내용
○ 국가 온실가스 인벤토리 산정 영역 중 LULUCF(Land use, Land use change, and Foresrty) 농경지 분야는 토지이용, 토지이용변화에 따른 온실가스 흡수·배출량을 산정한다. 그러나 활동자료 구축, 계수 선정 및 산정식 적용 방법에 대한 근거가 마련되어 있지 않고 인벤토리의 완결성과 비교 가능성을 만족 시키지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 첫 번째, LULUCF 농경지 국가 온실가스 인벤토리 산정 체계를 구축하고 매년 국가 통계를 생산하며, 산정 고도화 연구를 수행하였다. 두 번째, 장기연용 연구결과에서 토양탄소 저장량과 유기물 분해율의 관련성을 분석하여 탄소 변동예측모델에 적용하고자 하였다.

연구개발성과
< 정성성과 >
○ (1주관) LULUCF 농경지분야의 토양탄소 축적변화량 및 온실가스 산정을 위해 IPCC 지침을 분석하고 국내 적용방법을 고안하여 국가 온실가스 인벤토리 통계 산정 방안을 구축, 국가고유계수 개발, 흡수원 산정방법 제안 및 국가 토지이용 변화 매트릭스 변화 연구를 수행하였다.
첫째, 농경지 면적 활동자료를 구축하였다. ‘농업면적 조사(통계청)’ 데이터를 가공하여 1970년부터 2019년까지의 논, 밭, 과수 면적을 구분하고, ‘한국토양의 분류 및 해설(농진청)’ 자료를 이용하여 다시 사질토, 저활성 점토, 화산회토에 해당하는 면적으로 재구분하였다. 농업면적조사는 논, 밭의 구분만 존재하므로 조사분류기준의 과수에 해당되는 항목만을 추출해 과수면적을 재계산 하였으며 1970년대부터 시계열에서 빠진 통계항목은 내삽방법을 이용해 추정해 내었다.
‘유지된 농경지’와 ‘전용된 농경지’의 면적은 산정년도(t)를 기준으로 과거 20년전 (t-20)면적을 비교하여 더 적은 면적은 ‘유지된 농경지’로 적용하는 방법을 이용하여 활동자료의 완결성을 확보하였다.
둘째, LULUCF 농경지 분야 국가온실가스 인벤토리 온실가스 배출량을 산정하고 환경부에 등록하여 우리나라 국가 통계로 등록되었다(’17~‘21). 기후대와 토양형을 고려한 IPCC 기본계수를 선택하고 LULUCF 농경지에서 산정하도록 되어 있는 토양탄소 축적변화량, 석회시용에 따른 이산화탄소 배출량, 농경지 전용에 의한 아산화질소 배출량을 매년 산정하여 국가 통계로 등록하였다. 인벤토리 산정영역 중 입목바이오매스와 고사유기물은 현재 주요 배출 흡수원으로 분류되지 않았고 활동자료 등의 부족으로 인벤토리 산정에서 제외되었다. 농경지 토양의 무기탄소량 변화는 기후대와 토양조건에 따라 적용되는 계수가 달라지므로 우리나라 기후대를 선택하는 과정이 필요하며 1970년대부터 1990년까지 (기간 1)와 1991년부터 2019년까지(기간 2) 동안의 월별 평균기온과 강수량 및 증발산량을 기준으로 우리나라에 해당되는 평균 기후대를 정하였고 이에 따라 난온대 습윤기후로 구분되었다. 우리나라의 면적을 고려하고 인벤토리 산정 매트릭스를 대비하여 기후습도구분은 한 개의 통일된 기후대로 적용(환경부 온실가스 정보센터와 협의)되었고 기본 토양유기탄소 계수는 LAC, 사질, 화산회토에서 각각 63, 34, 80 ton ha-1을 적용하였다. 복잡한 산정과정을 자동산정 프로그램을 개발하여 면적 활동자료만 입력하면 연차별 토지이용 변화에 따른 온실가스 배출량을 산정할수 있도록 하였다.
셋째, 농경지 탄소흡수원 산정 체계를 구축하였다. 아직까지 활동자료의 부족으로 농경지 부분의 탄소 흡수원은 국가 통계로 등록되지 않고 있다. 이에 IPCC 산정지침의 과수 나무의 바이오매스 생장에 따른 탄소 축적량 통계를 묘목과 성목으로 구분하여 통계를 마련하고 과수 수종별 성목 주기, 연간 탄소 저장계수 등을 국내자료를 이용하여 산정 체계를 만들었다. 이는 21년도에 정책제안하였고 22년도에 국가온실가스 인벤토리 산정 지침에 적용될 예정이며 이를 통해 농경지 부분 탄소 흡수원 산정이 가능하다.
넷째, 농경지 분야 최초로 국가 온실가스 흡수계수를 개발하였다. 탄소 중립에 대응하고 온실가스 인벤토리의 정확성 제고와 고도화 산정을 위해 우리나라 토양에 존재하는 토양유기탄소 함량을 토양종류별로 산정하고 계수값을 도출해 낸 결과를 국가 고유계수로 환경부 온실가스 정보센터에 등록하였다.
다섯째, LULUCF 토지이용간의 토지이용 변화 매트릭스 구축을 위해 토지이용변화가 많은 세종시를 시범지역으로 선정하고 지오코딩을 이용해 산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지, 기타토지가 상호 변화 이력을 분석하였다.
○ (2공동) 논토양 유기물 장기 변동 예측에 필요한 유기탄소 모델상에서의 국내 논토양 환경에 맞는 유기물 분해계수를 도출하고 양분수지를 이용한 유효규산의 장기적인 변동량을 평가하였다.

< 정량성과 >
○ (국가계수) 국가 온실가스 흡수 계수 ’토양유기탄소 기본계수‘ 4 종 등록
○ (비SCI 논문) 2006 IPCC 지침을 적용한 농경지 온실가스 배출량 분석 등 3건
○ (정책건의) 국가 온실가스 인벤토리 ‘농경지 과수 입목 바이오매스의 탄소축적변화량 및 온실가스 흡수·배출량 ’ 산정 방법 제안 등 7건
○ (국내학술발표) 농경지 과수 바이오매스 탄소 축적변화량 산정 등 9건
○ (국제학술발표) Applying DNDC and modified Rothamsted model for a long-term experiment in a paddy soil in South Korea 등 3건
○ (보고서·자료발간) 국가온실가스 인벤토리 보고서 등 7건
○ (홍보) 농촌진흥청 유튜브 영상‘농경지 토양탄소 저장’ 등 30건

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 국가 온실가스 통계로 등록 및 UN기후협약에서 정부 협상자료로 활용
○ LULUCF 농경지 분야 인벤토리 산정 고도화 및 신뢰성 재고
○ 탄소 중립 대응 농경지 부분 흡수원 산정 및 감축목표 설정에 활용
○ 토양탄소 모델을 이용한 논토양 유기물 변동량 적합도 평가에 활용
○ 농자재 관리를 위해 논토양의 유효규산 적정관리 기초자료 제공

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 표목차 ... 6
• 그림목차 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1) 연구개발의 목적 ... 10
• 2) 연구개발의 배경 ... 10
• 3) 연구개발 관련 국내외 현황 ... 10
• 4) 연구 개발의 중요성 ... 11
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 12
• 1) (주관) LULUCF(토지이용 및 토지이용 변화) 분야 토양탄소 축적량 및 변동 평가 ... 12
• (1) IPCC 산정 지침 분석 ... 12
• (2) 토양탄소 축적변화량 및 온실가스 배출량 산정 ... 23
• (3) 과수 입목 바이오매스 탄소의 축적변화량 산정 ... 26
• (4) 토양유기탄소 국가고유계수 개발 ... 29
• (5) 토지이용 변화 매트릭스 구축 ... 32
• 2) (공동1) 장기시험 논토양의 유기탄소 변동 평가 및 비옥도 관리 기술 개발 ... 34
• (1) 토양 특성․작물생산성 자료 구축 및 유효규산 변동 평가 ... 34
• (2) 국외 유기탄소모델의 국내 논토양 유기물 변동량의 적합도 평가 ... 37
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 38
• 1) (주관) LULUCF(토지이용 및 토지이용 변화) 분야 토양탄소 축적량 및 변동 평가 ... 38
• (1) 국가 온실가스 인벤토리 통계 산정 ... 38
• (2) 입목바이오매스 탄소 흡수량 산정 ... 48
• (3) 토양탄소 국가 고유 계수 개발 ... 57
• (4) 토지이용변화 매트릭스 구축 결과 ... 65
• 2) (공동1) 장기시험 논토양의 유기탄소 변동 평가 및 비옥도 관리 기술 개발 ... 72
• (1) 토양특성·작물생산성 자료 구축 및 유효규산 변동 평가 ... 72
• (2) 유기탄소모델의 국내 논토양의 적합도 향상 평가 ... 78
• (3) 정량적 연구개발성과 ... 80
• (4) 세부 정량적 연구개발성과 ... 80
• (5) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 84
• 3) 목표 달성 수준 ... 84
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 85
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 85
• 2) 자체 보완활동 ... 85
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 85
• 5. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여정도 ... 85
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 85
• 7. 참고문헌 ... 86
• 끝페이지 ... 96