• 제목/요약/키워드: 탄소 저장량 추정

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경기도 도시가로수의 탄소저장량과 연간 이산화탄소 흡수량 산정 (Estimation of C Storage and Annual $CO_2$ Uptake by Street Trees in Gyeonggi-do)

  • 박은진;강규이
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.591-600
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    • 2010
  • 도시가로수의 탄소흡수원 기능을 평가하기 위하여 가로수로 흔히 식재되는 9개 수종을 선정하여 수종별 탄소저장량과 연간 이산화탄소 흡수량을 산정하여 비교하였다. 수종별로 가로수 식재현황을 고려하여 대상지를 선정하고 흉고직경과 수령을 측정하였으며, 활엽수와 침엽수 상대생장식을 활용하여 가로수의 탄소저장량과 생장속도, 연간 이산화탄소 흡수량을 산정하였다. 튤립나무, 메타세쿼이아, 양버즘나무가 빠른 생장속도를, 벚나무, 은행나무, 느티나무, 회화나무, 단풍나무는 중간의 생장속도를, 소나무는 느린 생장속도를 가진 그룹으로 분류되었고, 속성수의 경우 전정관리와 환경요인의 영향을 크게 받는 것으로 평가되었다. 조사한 9개 대표수종의 1 그루당 평균 탄소저장량은 205kgC/tree로, 수종에 따라 최대 518kgC/tree(튤립나무)에서 최소 41kgC/tree(소나무)를 나타냈다. 또한, 수종별로 생장 전년에 걸쳐 수목 1 그루가 흡수한 이산화탄소량은 연간 평균 $7.6{\sim}99.1kgCO_2$/tree/y 의 범위로, 튤립나무의 흡수량이 가장 높고 메타세쿼이아, 양버즘나무의 순이었으며, 소나무가 가장 낮았다. 대표수종의 연간 이산화탄소 흡수량을 기초로 추정한 경기도 전체 도시 가로수의 연간 이산화탄소 흡수량은 경기도의 산림이 흡수하는 이산화탄소량의 약 0.67% 정도로 매우 작은 것으로 평가되었다. 그러나, 경기도에서는 매년 산림이 감소하고 시가화면적이 확대되고 있어 도심 내 탄소흡수원 확대는 점점 중요해질 것으로 보이며, 도심 내에서 수목은 열섬현상을 완화시키고 건물 냉난방에너지를 절감시킴으로써 간접적으로 이산화탄소 배출을 감소시키는 기능 또한 매우 중요한 의미를 가지고 있어 보다 다기능적인 관리가 이루어질 필요가 있다.

kNN 알고리즘과 계절별 Landsat TM 위성영상을 이용한 단양군 지역의 지상부 바이오매스 탄소저장량 추정 (Estimation of Aboveground Biomass Carbon Stock in Danyang Area using kNN Algorithm and Landsat TM Seasonal Satellite Images)

  • 정재훈;허준;유수홍;김경민;이정빈
    • 대한공간정보학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.119-129
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    • 2010
  • 원격탐사 자료와 현장 자료를 이용한 산림 바이오매스 탄소량 추정은 전 세계적으로 각광을 받고 있으며, 국내의 경우 2010년 국립산림과학원에서 개발한 수종별 탄소배출계수를 통해 보다 정확한 탄소량 추정이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 2006년부터 2009년까지 구축된 제5차 국가산림자원조사(National Forest Inventory, NFI) 자료를 기반으로 k-Nearest Neighbor(kNN) 알고리즘을 이용하여 충청북도 단양군의 지상부 바이오매스 탄소량을 추정하였다. 원격탐사 자료로는 계절 변화가 뚜렷한 한반도의 기후가 산림 지역의 분광 특성 및 이에 따른 탄소량 추정에 미치는 영향을 조사하기 위해 2004년부터 2005년까지 계절별로 취득된 Landsat TM 위성영상을 이용하였다. 분석결과 단양군 지역의 지상부 바이오매스 총 탄소량은 최대 3542768.49tonC에서 최소 3329037.51tonC 사이로 추정되었으나, 계절에 따른 특정 경향은 발견되지 않았다.

상수리나무, 신갈나무, 졸참나무, 굴참나무 임분의 임목 바이오매스와 토양 탄소 저장량 (Carbon Stocks in Tree Biomass and Soils of Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands)

  • 이상태;정상훈;김춘식
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권3호
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    • pp.365-373
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    • 2022
  • 본 연구는 낙엽활엽수종인 참나무류 중 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 졸참나무 4개 수종을 대상으로 임목 바이오매스 및 토양 탄소 저장량을 비교하였다. 2016년부터 2021년 사이 전국 경제림 단지에 분포하는 상수리나무 110개소, 신갈나무 177개소, 졸참나무 96개소, 굴참나무 148개소 등 총 531개소를 대상으로 임분 현황을 조사하고 토양 A층과 B층의 탄소 농도를 분석하였다. 임목 바이오매스의 탄소 저장량은 평균 임령 57년생인 신갈나무 임분이 144.9 Mg C ha-1, 43년생인 굴참나무 임분 123.7 Mg C ha-1, 43년생인 졸참나무 임분 120.1 Mg C ha-1, 36년생인 상수리나무 임분 113.2 Mg C ha-1 순이었다. 토양 탄소 농도는 신갈나무 임분의 A층이 43.1 mg C g-1로 졸참나무 임분 31.0 mg C g-1, 굴참나무 임분 25.3 mg C g-1, 상수리나무 임분 24.4 mg C g-1에 비해 유의적으로 크게 나타났다. 토양 탄소 저장량은 신갈나무 임분이 116.8 Mg C ha-1로 타 참나무류 임분에 비해 가장 높고, 상수리나무 임분은 49.3 Mg C ha-1로 가장 낮은 값을 보였다. 총 탄소 저장량은 신갈나무 임분 262 Mg C ha-1, 졸참나무 임분 218 Mg C ha-1, 굴참나무 임분 211 Mg C ha-1, 상수리나무 임분 163 Mg C ha-1 순이었으며 해발고, 임령, 평균 흉고직경, 평균 수고, 흉고단면적이 증가함에 따라 탄소 저장량도 증가하는 경향을 보였다. 조사된 4개 수종의 총 탄소 저장량은 흉고단면적과 해발고 같은 설명 변수를 이용한 다중 회귀모델에 의해 유의적인(P<0.05) 추정이 가능하였다.

국립세종수목원 교목 4종의 탄소 저장량 및 연간 이산화탄소 흡수량 평가 - 소나무, 메타세쿼이아, 칠엽수, 이팝나무를 대상으로 - (Estimation of Carbon Stock and Annual CO2 Uptake of Four Species at the Sejong National Arboretum - Pinus densiflora, Metasequoia glyptostroboides, Aesculus turbinata, Chionanthus retusus -)

  • 김학구;홍용식;임윤경;윤이슬;도기석;정찬형;이지문;노회은;강신구;김찬범
    • 환경영향평가
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    • 제32권1호
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    • pp.41-48
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    • 2023
  • 본 연구는 세종특별시의 주요 도심 녹지인 국립세종수목원을 대상으로 신규 탄소흡수원으로서의 가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 흉고직경 5.5cm 이상 소나무 794본과 가로수로 식재된 이팝나무 154본, 메타세쿼이아 216본, 칠엽수 172본 등 총 1,336본의 수목을 대상으로 4월부터 11월까지 현장조사와 지상라이다 측정을 수행하였다. 조사 결과를 바탕으로 산림탄소상쇄제도에서 사용하고 있는 연간 이산화탄소 흡수량 추정식을 사용하여 탄소 저장량 및 연간 이산화탄소 흡수량을 산정하였다. 주요 수목 4종이 가장 많이 분포하는 흉고직경 12cm 직경급의 탄소 저장량을 비교해본 결과, 이팝나무(0.0136tC/본), 소나무(0.0126tC/본), 메타세쿼이아(0.0092tC/본), 칠엽수(0.0076tC/본) 순으로 나타났다. 그리고 20본을 대상으로 지상라이다 측정자료와 비교해 본 현장조사 자료는 수고 10.0cm, 흉고직경은 1.7cm 차이를 보였다(p<0.05). 추후 정확하고 효율적인 측정방법에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 또한 수목원에 식재된 다른 종의 탄소 저장량 및 연간 이산화탄소 흡수량을 추가로 구축하면 수목원의 탄소흡수 효과를 홍보하고 국가 NDC 달성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 장기적으로 도시숲 및 정원에 주로 사용되는 수종의 정확한 탄소 저장량 산정을 위해 주로 사용되는 교목이나 관목의 탄소흡수계수개발도 필요할 것으로 사료된다.

한강 수변구역 복원지의 표토 특성 및 유기탄소 저장량 추정 (The Topsoil Characteristics, and Estimation of Topsoil Organic Carbon Storage at Restoration Areas in Riparian Zones of the Han River)

  • 이종문;조용현;김윤호;박성우
    • 한국조경학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.12-23
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    • 2019
  • 본 연구는 한강 수변구역에 복원지를 대상으로 환경 특성에 대하여 현황조사 및 분석을 실시하고, 표토 유기탄소 저장량을 정량화하였다. 조사 대상지 21개소를 조사 분석한 결과, 대상지에 식재한 수종 수는 총 17개 수종이었으며, 대상지별로 평균 $2.86{\pm}0.13$종으로서 최소 1개 수종에서 최대 7개 수종이 식재된 것으로 나타났다. 흉고직경은 평균 $9.1{\pm}0.6cm$, 수고는 평균 $6.2{\pm}0.3m$, 뿌리량은 평균 $0.13{\pm}0.18g/cm^3$이었다. 토양특성을 조사 분석한 결과, 총 21개 항목 중 6개 항목인 용적밀도, 고상률, 석력비, 경도, 모래 함량, pH는 층위가 깊어질수록 증가하는 것으로 나타났고, 나머지 입단율, 함수율, 유기물, 전질소 등 15개 항목은 층위가 깊어질수록 감소하는 것으로 나타났다. 층위별 표토 유기탄소 저장량은 0~10cm에서 $11.54{\pm}1.08ton/ha$, 10~20cm는 $8.69{\pm}0.81ton/ha$, 20~30cm가 $7.97{\pm}0.79ton/ha$로서 0~30cm까지의 총 표토 유기탄소 저장량은 $28.21{\pm}7.31ton/ha$로 분석되었다. 과거 토지이용별 표토 유기탄소 저장량은 농경지였던 복원지가 $35.17{\pm}5.31ton/ha$로 가장 높았고, 주거지역 $28.16{\pm}8.31ton/ha$, 상업지역 $21.87{\pm}9.05ton/ha$, 공업지역 $19.23{\pm}12.48ton/ha$, 나지 $17.07{\pm}11.33ton/ha$ 순으로 나타났다. 조성연도별 표토 유기탄소 저장량은 2006년 조성된 복원지역이 $38.46{\pm}3.14ton/ha$로 가장 높았고, 2016년 복원지역 $28.57{\pm}7.84ton/ha$, 2011년 복원지역 $16.78{\pm}6.06ton/ha$ 순으로 분석되었다. 본 연구결과는 향후 수변구역 복원지의 탄소저감 효과 증진을 위한 기초자료 제공 및 평가기준이 될 것으로 기대된다.

도시공원 식재유형별 탄소저장량, 연간 탄소흡수량 및 토양호흡량 비교 - 천안시 두정공원을 중심으로 - (Comparison of Carbon Storages, Annual Carbon Uptake and Soil Respiration to Planting Types in Urban Park - The Case Study of Dujeong Park in Cheonan City -)

  • 한미경;김경진;양금철
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.142-149
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    • 2014
  • 본 연구에서는 천안시 두정공원을 대상으로 도시공원의 식재유형별 수목의 탄소저장량, 연간 탄소흡수량, 연간 토양호흡량을 측정하여 비교하였다. 두정공원에서 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림을 선정하여 2012년 3월부터 2013년 2월까지 각 식재림을 분석하였다. 탄소저장량과 연간 탄소흡수량은 수목의 흉고직경을 이용한 상대생장식을 활용하여 산정하였고 토양호흡량은 Li-6400을 이용하여 측정하였다. 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에서의 탄소저장량은 각각 17.36, 88.63, 115.38, $49.88tonCha^{-1}$였고, 연간 탄소흡수량은 각각 1.04, 2.12, 6.47, $3.67tonCha^{-1}yr^{-1}$로 산정되었다. 개체목당 평균 연간 탄소흡수량은 소나무, 상수리나무, 아까시나무에서 각각 1.81, 17.86, $9.14kgC{\cdot}treeyr^{-1}$로 상수리나무가 가장 높았다. 평균 토양호흡량은 각 식재유형별로 2.20, 1.90, 2.47, $2.51{\mu}mo{\ell}CO_2m^{-2}s^{-1}$로 측정되었고 연간 토양호흡량은 각각 6.66, 5.33, 7.20, $7.25tonCha^{-1}yr^{-1}$로 추정되었다. 본 조사지의 식재유형 중 상수리나무-아까시나무식재림이 탄소저장량과 연간 탄소흡수량이 가장 많아 공원의 탄소흡수원 역할에 크게 기여했고, 소나무식재림은 가장 적게 평가되었다. 본 연구결과는 이산화탄소 흡수원의 역할을 하는 도시공원 수목의 식재와 관리에 필요한 자료로 활용될 수 있다.

연륜연대학적 접근을 이용한 Yasso 모델의 산림토양탄소 저장량 추정 (Estimation of Forest Soil Carbon Stocks with Yasso using a Dendrochronological Approach)

  • 이아름;노남진;윤태경;이수경;서경원;이우균;조용성;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권6호
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    • pp.791-798
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    • 2009
  • 전 지구적인 기후변화에 따라 산림 및 토양탄소의 역할은 탄소 저장고로서 매우 중요하며, 이들의 동태를 연구하기 위해서는 기존의 현장연구뿐만 아니라 적용 가능한 산림모델 연구가 필요하다. 본 연구에서는 산림토양탄 소모델인 Yasso의 주요 입력자료인 과거의 연간 낙엽량 자료를 연륜연대학적 자료구축과정을 통해 생산하고, 위 모델을 이용하여 광릉지역 천연소나무림(Pinus densiflora)의 토양탄소동태를 모의하였다. 연륜연대학적 자료구축과정을 통해 계산된 임분 내 낙엽(침엽, 가지, 줄기, 세근)의 생산량은 1971년부터 2006년까지 지속적으로 증가해왔다. 또한 2006년 낙엽 생산량(침엽, 가지)의 실측값과 추정값을 비교한 결과 유의적인 오차는 없었다. 모의된 30 cm 깊이까지의 토양탄소 저장량의 임분 전체평균은 $46.30{\pm}4.28tCha^{-1}$로 산림의 임목 내 탄소 저장량의 약 53%를 차지했으며, 실측값과 비교하여 유의한 차이 및 오차가 없었다. IPCC A1B 시나리오에 따른 한반도 기후변화추세를 반영한 이 지역의 모의된 토양탄소 추정량은 1971년부터 2041년까지 지속적으로 증가한 후 2100년까지 감소되는 것으로 나타났다. 기후변화를 고려하지 않는 시나리오의 결과와 비교하면 2100년에 이르러 최고 7.58%까지 토양탄소량이 감소될 수 있다. 본 연륜연대학적 자료 구축방법과 Yasso 모델을 이용한 모의과정은 천연소나무림의 토양탄소동태를 추정하는데 유용한 것으로 판단되었다. 향후 더욱 신뢰성 있는 결과를 생산할 수 있도록 연륜연대학적 방법 및 Yasso 모델의 개선과 다양한 환경에서의 적용 및 타당성평가와 같은 후속연구가 필요한 것으로 사료된다.

원격탐사와 인공지능 모델링을 활용한 제주도 지역의 준맹그로브 탄소 축적량 예측 (Prediction of Carbon Accumulation within Semi-Mangrove Ecosystems Using Remote Sensing and Artificial Intelligence Modeling in Jeju Island, South Korea)

  • 이철호;이종성;김채빈;추연수;이보라
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제10권4호
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    • pp.161-170
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    • 2023
  • 본 연구에서는 제주도에서 자생하는 준맹그로브인 황근 (Hibiscus hamabo)과 갯대추나무 (Paliurus ramosissimus)의 탄소 저장량을 원격탐사로 추정하고 기후요인에 의하여 공간변이를 예측하는 인공지능 모델을 구축하고자 하였다. 준맹그로브의 지상부 탄소 축적량은 Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) 라이다에 의하여 제공되는 지상부 생물량 밀도(aboveground biomass density, AGBD)를 Sentinel-2 영상으로부터 추출한 normalized difference vegetation index (NDVI)으로 해상도를 상향하여 추정하였다. 제주도에서 단위면적당 탄소 축적량은 황근이 16.6 t C/ha, 갯대추나무가 21.1 t C/ha이었다. 제주도 전 해안에서 준맹그로브의 탄소 축적량은 11.5 t C로 추정되었다. 환경요인에 따른 준맹그로브의 탄소 축적량을 예측하기 위하여 랜덤 포레스트 기술을 적용하였다. 제주도 준맹그로브림의 분포면적 대비 지상부 생물량의 잔차를 계산하였다. 이 잔차에 영향을 미치는 주요 환경요인으로는 가장 습한 달의 강수량, 가장 더운 달의 최고온도, 등온성 및 가장 습한 달의 평균 온도가 선정되었다. 제주도에서 랜덤 포레스트 분석으로 예측된 준맹그로브의 탄소 축적량은 12.0 t C/ha - 27.6 t C/ha 범위의 공간적 변이를 나타내었다. 본 연구에서 개발된 탄소 축적량의 원격탐사 추정법과 환경요인에 따른 인공지능 예측법은 한반도에서 탄소흡수원으로서 맹그로브의 보전과 조성에 필요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

탄소 저장량을 이용한 국내 주요 생태계 기후 조절 서비스 지표 산정 (Quantitative Assessment of Climate Regulating Ecosystem Services Using Carbon Storage in Major Korean Ecosystems)

  • 김지수;한승현;장한나;김태연;장인영;오우석;서창완;이우균;손요환
    • 환경생물
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    • 제34권1호
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    • pp.8-17
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    • 2016
  • 본 연구는 생태계 조절 서비스 중에 하나인 기후 조절 서비스 산정을 위한 국내 주요 생태계의 탄소 저장 지표를 산정하는 것을 목적으로 하였다. 국내에서 진행된 선행 연구를 바탕으로 주요 생태계 (도시녹지, 경작지, 활엽수림, 침엽수림, 혼효림, 초지, 담수, 연안, 해양)의 탄소 저장량을 이용하여 탄소 저장 지표를 산정하였다. 또한 다양한 측정 방법으로 추정된 탄소 저장 지표의 불확실도를 국제기준에 따라 산정하였다. 국내 주요 생태계의 조절 서비스를 생태계 유형, 측정 방법 그리고 저장고별로 정량화한 결과 탄소 저장지표는 산림 생태계에서 가장 높은 값을 보였다.

Weibull 분포 모형을 이용한 굴참나무 임분 재적 및 탄소저장량 추정 (Prediction of Stand Volume and Carbon Stock for Quercus variabilis Using Weibull Distribution Model)

  • 손영모;표정기;김소원;이경학
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권4호
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    • pp.599-605
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 굴참나무 임분의 직경분포와 ha당 재적 및 탄소량을 추정하는데 있다. 영급과 임분구조를 고려하여 굴참나무 임분에서 354개소를 조사하고 시료를 수집하였다. 임령에 따른 직경분포를 파악하기 위하여 Weibull 모형을 사용하였으며 모수의 추정은 단순적률법(Simplified method-of-moments)을 이용하였다. 사용된 자료 중에서 80%는 모형개발에 사용하였고, 나머지 20%는 개발된 모형의 검정에 사용하였다. 모형의 검정에는 적합도지수(Fitness Index)와 평균오차제곱(Root Mean Square Error), Kolmogorov-Smirnov 통계치가 이용되었다. 검정자료에서 추정된 지위지수, 수고, 재적식의 적합도지수는 각각 0.967, 0.727, 0.988이고 평균오차제곱은 2.763, 1.817, 0.007이며, Weibull 모형의 Kolmogorov-Smirnov 적합도는 75%를 나타내었다. 본 연구를 통해 개발된 모형에서 50년생의 굴참나무임분이 14의 지위지수와 697본의 분수를 나타내는 경우, 재적은 $188.69m^3/ha$이고 지상부 탄소량은 90.30 tC/ha으로 추정되었다. 본 연구의 결과는 활엽수 수종에 대한 생장정보의 제공이 가능하고 굴참나무 탄소량 추정에 활용이 가능하다.