Background and objective: Urban street trees play an important role in carbon reduction in cities where greenspace is scarce. There are ongoing studies on carbon reduction by street trees. However, information on the carbon reduction capacity of street trees based on field surveys is still limited. This study aimed to quantify carbon uptake and storage by urban street trees and suggest a method to improve planting of trees in order to increase their carbon reduction capacity. Methods: The cities selected were Sejong, Chungju, and Jeonju among cities without research on carbon reduction, considering the regional distribution in Korea. In the cities, 155 sample sites were selected using systematic sampling to conduct a field survey on street environments and planting structures. The surveyed data included tree species, diameter at breast height (DBH), diameter at root collar (DRC), height, crown width, and vertical structures. The carbon uptake and storage per tree were calculated using the quantification models developed for the urban trees of each species. Results: The average carbon uptake and storage of street trees were approximately 7.2 ± 0.6 kg/tree/yr and 87.1 ± 10.2 kg/tree, respectively. The key factors determining carbon uptake and storage were tree size, vertical structure, the composition of tree species, and growth conditions. The annual total carbon uptake and storage were approximately 1,135.8 tons and 22,737.8 tons, respectively. The total carbon uptake was about the same amount as carbon emitted by 2,272 vehicles a year. Conclusion: This study has significance in providing the basic unit to quantify carbon uptake and storage of street trees based on field surveys. To improve the carbon reduction capacity of street trees, it is necessary to consider planning strategies such as securing and extending available grounds and spaces for high-density street trees with a multi-layered structure.
This study was carried out to analyze comparison of carbon storage and physicochemical properties of vegetation soil for extensive green rooftop established at Seoul National University in september 2013. For this study, 42 plots were made by 2 kinds of vegetation soil including A-type and B-type. A-type vegetation soil plots were made of 90% perlite and 10% humus and B-type vegetation soil plots were made of 60% perlite, 20% vermiculite, 10% coco peat and 10% humus. This study used 6 kinds of plants which are Aster koraiensis, Sedum takesimense, Zoysia japonica Steud, Euonymus japonica, Rhododendron indicum SWEET and Ligustrum obtusifolium. Field research was carried out in 11 months after planting. Physiochemical properties of B-type vegetation soil plots were better than A-type vegetation soil plots in every way and soil carbon content was also higher at B-type vegetation soil plots as well. B-type vegetation soil plots were maintained 10 to 20% higher soil water content than A-type vegetation soil plots of the study period. The species of herb which showed the best carbon storage was Zoysia japonica Steud at B-type vegetation soil plots. The species of shrub which showed the best carbon storage was Ligustrum obtusifolium at B-type vegetation soil plots. Plants generally showed better growth at B-type vegetation soil plots and B-type vegetation soil plots were higher than A-type vegetation soil plots in soil carbon stock.
The carbon capture and storage (CCS), which collects and stores carbon dioxide in a geological site, is a promising option to mitigate climate change. However, there is the possibility of carbon dioxide leakage from the soil in the steps of collecting, transporting, and storing. To ensure the feasibility of this technology, it is important to monitor the leakage of carbon dioxide and to assess the potential impacts. As plants are sensitive to the changes in carbon dioxide in the soil environment, we can utilize plant parameter to detect the carbon dioxide leakage. Currently, chlorophyll a content is a conventional index indicating the changes in plants, however, this method is labor intensive and it only utilizes a small portion of leaves. To overcome its limitations, a simple spectroscopic parameter, DGCI (dark green color index), was suggested as an easy and quick indicator. In this study, we compared the values of chlorophyll a contents with DGCI from the experiment investigating the impacts of high underground $CO_2$ on grape plants. Results suggest that DGCI had high correlation with chlorophyll a contents and it has high potential to be utilized as an easy indicator to monitor plants' responses to $CO_2$ treatment.
Future power plants will be required to adopt some type of carbon capture and storage (CCS) technologies to reduce their CO2 emissions. One of distinguished CCS techniques expected to resolve the green house effect is to apply the oxy-fuel combustion technique to power plant, and a lot of research/demonstration programs have been going on in the world. In this paper, CO2-capturing power plants based on gas turbine and oxy-fuel combustion are investigated over several types of configurations. As a prior step, simulation model for 500 MW-class combined cycle power plant was set and was used as a reference case. The efficiencies of several power plants was compared and the advantages and disadvanteges was investigated.
This study is to identify quantitatively the function of carbon dioxide emissions reduction due to temperature and energy reduction according to direct carbon dioxide storage, shade provision, and evaportanspiration of urban park. According to the result of study, landscape tree indicated high carbon dioxide storage effect compare to bush, in which broadleaf tree indicated higher storage function than coniferous tree. It is believed to be the storage of carbon dioxide can be increased by increasing the composition rate of forest plants in the urban park. According to the direct estimation result of carbon dioxide storage in terms of example area, storage of carbon dioxide is estimated to be "seoul a zone" $476,818.8kg{\cdot}CO_2/m^2yr$, "anyang b zone" $186,435.7{\cdot}CO_2/m^2yr$, "daejeon c zone" $262,826{\cdot}CO_2/m^2yr$, "kwangju d zone" $231,657.8{\cdot}CO_2/m^2yr$. The carbon dioxide storage per unit area estimated to be "seoul a zone" $3.4{\cdot}CO_2/m^2yr$, "anyang b zone" $5.0{\cdot}CO_2/m^2yr$, "daejeon c zone" $2.6{\cdot}CO_2/m^2yr$, "kwangju d zone" $5.6{\cdot}CO_2/m^2yr$. The result of indirect carbon dioxide reduction effect estimated to be "seoul a zone" $291,603.4{\cdot}CO_2/m^2yr$, "anyang b zone" $165,462.4{\cdot}CO_2/m^2yr$, "daejeon c zone" $141,719.2{\cdot}CO_2/m^2yr$, "kwangju d zone" $154,803.4{\cdot}CO_2/m^2yr$. Carbon dioxide reduction potential amount through the urban park was increased to 1.6 times to 1.8 times when calculated to the indirect effect.
석탄 및 석유와 같은 전통적인 화석 연료는 연소 시 발생하는 열을 통해 에너지를 공급한다. 이러한 과정에서 대기 중에 이산화탄소를 배출하고 지구 온난화를 유발한다. 이산화탄소 저감을 위해 많은 연구들이 수행되고 있다. 이러한 방안 중 하나로, 이산화탄소 지중 저장 기술이 관심을 받고 있다. 이산화탄소 지중 저장은 플랜트 등에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 덮개암 하부 포화지반층에 이산화탄소를 주입하여 저장하는 방법을 일컫는다. 하지만, 제한된 공간에 더 많은 양의 이산화탄소 저장을 위해서는 저장 효율의 향상이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 계면활성제를 활용하여 이산화탄소 지중 저장의 효율을 향상하고자 한다. 또한, 지중저장소의 위치에 따라 압력 및 온도가 상이하기 때문에 이산화탄소는 기체, 액체 및 초임계 상태로 존재가능하다. 따라서, 이산화탄소 상태에 따른 저장 효율 특성을 평가하였다. 그 결과, 주입속도 및 계면활성제의 활용은 저장 효율의 향상을 기대할 수 있고, 그 효과는 기체, 액체 및 초임계 상태 이산화탄소에 발휘되는 것을 확인하였다.
무분별한 화석연료 사용에 따른 온실가스 배출의 영향으로 지구 온난화 현상과 이와 연계된 환경 재해들이 발생하고 있다. 대표적 온실가스인 이산화탄소를 방출하지 않고 포집하여 저장하는데 관련된 일련의 기술들을 CCS(carbon dioxide capture and storage)라 하여 최근 매우 큰 주목을 받고 있다. CCS 기술 중에서 화학 흡수법(chemical absorption)은 대규모 처리가 가능하다는 측면에서 그 중에서 가장 많이 상용화된 기술이다. 하지만 발생하는 이산화탄소를 경제적으로 처리할 수 있기까지는 아직도 많은 부분들을 개선할 필요가 있다. 본 논문에서는 공정 시스템 공학 측면에서 화학 흡수법에 대하여 최근 연구 동향을 살펴보고 향후 연구 방향에 대해 살펴 보고자 한다.
본 연구에서는 블루카본 저장 관련 연구사례를 수집하고 정리하여 분석하였으며, 다양하게 제시된 블루카본의 정의에 대해 시공간적인 범위와 과학적인 측면에서 고찰하였다. 블루카본 저장 관련 연구사례는 444개의 논문이 선정되었으며, 연도별/국가별 논문 출판 개수와 주제어 분석을 수행하였다. 블루카본 저장 관련 논문 출판은 2011년부터 지속적으로 증가하였으며, 2018년부터는 연간 50편 이상이 출판되었다. 국가별 논문 출판은 호주에서 100편 이상으로서 가장 많았으며, 미국과 중국에서도 60편 이상의 논문이 출판되었다. 블루카본의 정의가 제시된 23개 논문에서 정의된 문장에서 "자연환경" 및 "저장 특성"과 관련된 주요 용어를 분석하였다. 블루카본이 저장된 자연환경으로는 맹그로브, 염습지, 해초 서식지가 대부분이었으며, 블루카본 저장소로는 퇴적물과 식물 그 자체까지도 포함하였다. 기존에 제시된 블루카본의 정의에서는 블루카본 저장 환경으로서 식생 환경에 집중되어 있지만, 블루카본은 연안습지의 퇴적물 내에 저장되므로 비식생 갯벌을 포함한 연안 생태계를 블루카본의 저장 환경으로 정의하는 것이 적정할 것으로 판단되었다.
도시화로 인해 토양의 불투수면적이 증가함에 따라 도시의 물순환 체계가 악화되었다. 이러한 물 문제를 해결하기 위해 설치하는 저영향 개발(Low Impact Development, LID) 시설의 기존 가이드라인이나 선행 연구에서는 공학적 측면이 조경적 측면보다 중시되는 것이 실정이다. 본 연구에서는 식생체류지의 강우 유출과 오염물질 저감 능력에서 식생이 끼치는 영향과 식재의 경제적인 측면을 파악하여 오염물질 저감에 공학적으로 그리고 조경적으로 가장 적합한 식생체류지 설계 모델을 제시하고자 하였다. 모니터링 대상이 되는 전주 서곡 공원의 식생체류지 인공 강우 모니터링 결과와 식생의 강우 유출 및 오염물질 저감 성능에 관한 문헌 조사를 바탕으로 해당 지역 식생 종별 오염물질 및 탄소 저감 효율을 분석한 결과, 비용 대비 오염 저감 효율이 가장 좋은 식종은 부처꽃이며 탄소 저감에 탁월한 식생은 갯버들이었다. 하지만 이 두 가지 식생만으로 설계하고자 한다면 생물 다양성과 같은 부분에서 위험을 안고 갈 수밖에 없다. 다양한 식재를 고려할 시, 부처꽃과 같은 초본류는 고사 및 병해충에 의해 교체될 수 있기에 초기 식재 비용은 높지만 유지관리 측면에서 유리한 목본식물인 갯버들을 주변 환경과 여건에 따라 혼합 식재하는 방안도 필요하다. 본 연구에서 도출한 결론을 토대로 LID 시설 식생의 종별 오염 저감과 탄소저장량을 고려 시 참고자료가 될 수 있다.
Background: This study was conducted from March 2011 to February 2013 in order to evaluate the ecosystem value by examining the organic carbon distribution and cycling in the Quercus glauca forest, evergreen oak community at Seonheul-Gotjawal, Jeju Island. Results: The amount of organic carbon distribution was $124.5ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and $132.63ton\;C\;ha^{-1}$ in 2012 for aboveground biomass. And it was $31.13ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and $33.16ton\;C\;ha^{-1}$ in 2012 for belowground biomass. In total, the amount of organic carbon distribution in plants was 155.63 and $165.79ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and 2012, respectively. In 2011 and 2012 respectively, the amount of organic carbon distribution was 3.61 and $6.39ton\;C\;ha^{-1}$ in the forest floor and it was 78.89 and $100.71ton\;C\;ha^{-1}$ in the soil. As shown, most carbon was distributed in plants. Overall, the amount of organic carbon distribution of the Q. glauca forest was $238.13ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and $272.89ton\;C\;ha^{-1}$ in 2012. In 2011, the amount of organic carbon fixed in plants through photosynthesis (NPP) was $14.22ton\;C\;ha^{-1}\;year^{-1}$ and the amount of carbon emission of soil respiration was $16.77ton\;C\;ha^{-1}\;year^{-1}$. The net ecosystem production (NEP) absorbed by the Q. glauca forest from the atmosphere was $5ton\;C\;ha^{-1}\;year^{-1}$. Conclusions: The carbon storage value based on such organic carbon distribution was estimated about $23.81mil\;won\;ha^{-1}$ in 2011 and $27.29mil\;won\;ha^{-1}$ in 2012, showing an annual increment of carbon storage value by $3.48mil\;won\;ha^{-1}$. The carbon absorption value based on such NEP was estimated about $500,000won\;ha^{-1}\;year^{-1}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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