탄소 흡수 계수 개발을 위한 식물

탄소 흡수 계수 개발을 위한 식물

본 연구에서는 탄소 흡수 계수 개발을 위해 직접 수확 법에 의한 식물체 별 바이오 매스 량을 측정 하였다. 부위 별로 상이한 탄소 함량을 고려하여 식물 체를 잎+소지, 가지, 줄기, 뿌리로 세분화하여 탄소 함량을 측정하였다. 지하 부는 고압 분사기 및 솔을 사용하여 뿌리에 붙은 이물질을 제거 하였다. 모든 시료는 소숫 점 셋째 자리까지 g단위로 생중량을 측정하여 반올림 하였고, 건중량은 고온 건조기(DS-89, DASOL, Korea)로 65°C 통상 168시간, 최대 366시간을 소숫점 첫째 자리까지 무게 변화가 없을 때 까지 건조하였다. 건조한 시료는 소숫점 셋째 자리까지 g단위로 측정하여 반올림하여 건중량을 측정하였고, 분쇄기를 사용하여 미세 입자 (2mm이하) 크기로 분쇄 하였다. 분쇄기로 분쇄가 어려운 잎, 세근 등은 막자 사발에 시료를 넣고 액체 질소로 미세 입자 크기로 갈았다. 분쇄한 시료는 원소 분석기 (VarioMacroCube, Elementar, Germany)를 사용하여 고온, 고압의 산소 기체로 연소 시키고 연소 되어 나오는 기체 속 CO2 농도를 정량하여 단위 질량 당 탄소 량을 3번 반복하여 평균 값을 산출 하였다. 그 밖의 세부적인 사항은 KFRI(2007)의 산림 바이오 매스 및 토양 탄소 조사 · 분석 표준을 부분 적으로 참조하여 수행하였다. 탄소 흡수 계수는 목재 기본 밀도, 바이오 매스 확장 계수, 뿌리 함량 비, 탄소 함량 비로 구성되며, 계수 개발 시 도시 숲, 정원 내 식재된 식물의 탄소 저장량은 식1을 통해 탄소 저장량을 추정 할 수 있으며, 본 연구에서는 데이터의 정확도를 높이기 위해 직접 수확 법에 의해 조제한 부위 별 시료의 건 중량에 탄소 함량 비를 곱하여 산정 하였다. 각 탄소 흡수 계수와 탄소 저장량의 산정 방법을 알 수 있다. 개체 당 평균 탄소 저장량은 화살나무(175.17±61.61g·C), 사철나무(141.54±66.65g·C), 조팝나무(136.90±57.87g·C), 회양목(91.70±37.30g·C), 산철쭉(54.85±13.83g·C) 순 으로 산정 되었다. 일반적인 상대 생장식은 DW=aDb, DW=aD+bD2의R2값이 가장 높으나, DW=aD+bD2은 직경이 작은 경우 바이오 매스가 음수 값으로 나와 사용이 제한되는 현상이 발생 한다고 알려져 (Kang, 2016), DW=aDb 모형을 채택하여 상대 생장식을 개발 하였다. R2값은 화살나무(0.90), 회양목(0.76), 조팝나무(0.48), 사철나무(0.47), 산철쭉(0.01) 순으로 산정 되었다. 도시 숲과 정원의 CO2 흡수· 저장은 종, 수령, 건전성에 따른 수목의 생장 및 고사에 의존하며 (KFRI, 2012), 식재한 나무는 수십 년 동안 탄소를 빠르게 흡수· 저장하며, 연 탄소 흡수 량은 점차 감소하기(McPherson,1999) 때문에 수령에 따른 탄소 흡수량 변화를 분석하여 종 별 흡수량이 감소하는 지점을 파악하였다. 회양목은 11년 생 까지 수령이 증가 함에 따라 탄소 흡수량이 증가하는 경향을 보여 감소하는 수령을 확인하지 못했다. 추후 11년 생 이후 시료의 분석 결과가 있어야 감소하는 수령을 파악할 수 있을 것으로 판단된다. 화살 나무는 수령 14년 생부터 탄소 흡수량이 감소 하였다. 사철나무와 산철쭉은 탄소 흡수 량이 감소하다가, 증가하는 경향을 보여 좀 더 정확한 데이터를 얻기 위해 더 넓은 범위의 표본을 선택할 필요성이 있다고 판단된다. 조팝나무의 탄소 흡수량은 수령 18년을 기점으로 점차 감소하였다. 도시 숲과 정원이 가진 공익적 기능 중의 하나는 탄소 흡수 기능이다. 도시 숲 과정원에 식재되는 교목의 탄소 흡수 기능 연구는 활발하나, 목질 부에 탄소를 저장하고 연간 생장하는 관목의 탄소 흡수 기능에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 도시 숲 과정원의 주요 관목류를 대상으로 탄소 흡수 연구를 수행하여 탄소 흡수 계수 및 저장량, 흡수량 등을 산정하였다. 정확한 상대 생장식을 개발하기 위해 생육 단계 별 식물체를 확보 및 분석하고 자하였으며, 추후 수 종을 확대하거나, 수령의 범위를 넓혀 데이터의 질적 향상을 높이고 도시 숲 과정원의 탄소 흡수량 인증 확대에 기여하길 바란다. 또한, 이 연구 결과는 탄소 중립 도시 숲 과정원 대상의 체험 교육을 다각화 하고 한국 수목원 정원 관리원, 한국 임업 진흥원, 한국 산림 복지 진흥원 등 국가 탄소 교육 프로그램 개발을 지원하여 국민의 탄소 중립 인식 제고 개선에 활용할 수 있을 것이다.

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