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논 토양에서 배출되는 온실가스 `메탄`…측정 신뢰도 높인다

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표준연, 측정 정확도 높일 '와류공분산법' 확립
임업, 원예업 등에 활용...온실가스 모니터링
논 토양에서 배출되는 온실가스 `메탄`…측정 신뢰도 높인다
강원도 철원 논토양 현장에 설치된 와류공분산법을 적용한 '메탄 플럭스 관측 시스템'으로, 논에서 배출되는 메탄을 정확히 측정할 수 있다.

표준연 제공

한국표준과학연구원은 강남구 박사와 강민석 국가농림기상센터 박사 연구팀이 함께 논에서 배출되는 메탄 측정의 신뢰도를 높일 수 있는 기술 개발에 성공했다고 24일 밝혔다.

메탄은 이산화탄소에 비해 단위 물질량당 온실 효과가 25배 더 큰 온실가스다. 국내 농업분야 온실가스 배출량 중 약 30%는 벼농사로 인한 메탄 배출이 차지하고 있다. 이 때문에 논토양에서 배출되는 메탄을 정확히 측정하는 것은 매우 중요하다.

현재 논토양 메탄 배출량 측정에 챔버법이 가장 널리 쓰인다. 토양에 일정 간격으로 상자 형태의 챔버를 설치한 후 단위 면적, 단위 시간당 포집된 메탄 양을 계산하는 방식이다.

하지만 상시 연속측정이 불가능하고, 챔버 내에 벼와 토양을 가둬 놓고 측정해야 하기에 넓은 지역을 대표하기 어렵다는 한계가 있다. 이런 챔버법 한계를 보완하기 위한 초당 10회의 고속으로 대기 속 미량 가스 성분의 수직 이동량을 측정하는 '와류공분산법'이 있다.

와류공분산법은 개방되고 넓은 공간에서 논토양으로부터 방출되는 메탄 양을 연중 상시 측정할 수 있으나, 현장 여건에 따라 측정장비의 설치 높이가 달라져 측정값에 영향을 줄 수 있다. 아울러, 관련 연구나 가이드라인이 미비하고, 유엔 기후변화협약(UNFCCC) 데이터베이스에 등록하기 위한 국가 고유 배출계수 산출도 아직까지 챔버법을 사용하고 있다.


연구팀은 강원도 철원 논토양에서 2020∼2021년 수집한 와류공분산 측정데이터를 이용해 현장 관측 높이 변화로 인한 측정 결과의 차이를 규명하고, 보정방법을 제시했다. 논토양으로부터 방출되는 메탄 배출량 측정에서 국제적 동등성이 확보된 표준을 현장에 처음으로 적용한 첫 연구결과라는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 와류공분산법을 임업, 원예업, 축산업 등에서 배출되는 다양한 온실가스를 모니터링하기 위한 후속연구를 진행할 계획이다.

강남구 표준연 박사는 "와류공분산법은 챔버법을 보완하는 글로벌 표준기술로 자리매김할 전략적 핵심기술"이라며 "와류공분산법을 사용하는 전 세계 다양한 온실가스 관측망에서 측정 정확도 향상과 데이터 통합 관리에 기여할 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 농림기상학 분야 국제학술지 '에이앤에프엠(A&FM)'에 15일자 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
논 토양에서 배출되는 온실가스 `메탄`…측정 신뢰도 높인다
챔버와 와류공분산법 메탄 플럭스 관측 시스템이 모두 설치된 농지 현장




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