| 초록 |
□ 연구개요 산림은 탄소를 흡수하여 기후변화를 완화한다. 이에 따라 국제사회는 산림의 탄소 흡수 기능을 주목하고, 산림에 대한 복원과 관리 등을 통해 산림의 기후변화 완화 능력을 강화할 방안을 모색하고 있다. 한편 질소는 산림의 탄소 흡수에 필수적인 양분이며, 탄소 동태를 조절하여 산림의 기후변화 완화 능력을 결정한다. 이렇게 질소는 탄소 동태에 영향을 주지만, 반대로 탄소 동태가 다시 질소 동태에 영향을 미치기도 한다. 토양 내에 존재하는 질소의 양과 그 화학적 형태(무기태 질소, 유기태 질소 등)는 토양 내에 존재하는 탄소의 양과 이를 에너지원으로 활용하는 미생물의 종구성, 바이오매스, 생활사 등에 의한 영향을 받기 때문이다. 즉 산림에서 탄소와 질소 동태는 서로 상호작용한다. 모델링은 질소와 탄소 동태 사이의 상호작용을 비용효율적으로 연구하는 방법론이다. 현지 조사를 통해 기후변화와 산림경영과 같은 인위적 활동이 질소와 탄소 동태에 미치는 영향을 파악하기 위해서는 기온을 높이거나 강수를 조절하는 등 환경 인자를 제어할 수 있는 설비가 필요하나, 이에 들어가는 비용은 상당히 크다. 반면에 모델링은 토양 온도와 수분 등의 입력 자료를 변경하고 모델의 구조를 일부 수정하는 것으로 외부 환경 변화가 질소와 탄소 동태에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 특히 IPCC와 국제사회는 모델링을 이용하여 온실가스 인벤토리를 보고할 것을 권고하고 있는데, 국내에도 탄소 동태를 추정하는 모델링 사례가 일부 존재한다. 그러나 질소와 탄소 동태를 결합한 모델을 개발하고 활용한 사례는 없으며, 탄소와 질소 동태를 결합하지 않은 모델은 탄소와 질소 동태 사이의 상호작용을 고려하지 않아 산림의 기후변화 완화 능력을 추정하는 데에 불확실성이 존재한다. 이에 본 연구에서는 한국 산림에 적용 가능한 산림 탄소 및 질소 동태 결합 모델을 개발하고, 이를 활용하여 한국 산림의 탄소 및 질소 동태를 추정하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 최종 성과물인 한국형 산림 탄소 및 질소 결합 모델(Forest Biomass and Dead organic matter – Carbon and Nitrogen; FBD-CAN)은 크게 세 가지 세부단계를 통해 개발되었다. 첫째, 산림 탄소와 질소 동태를 모의하는 국내외 모델을 분석하고 국내 산림에 적용 가능한 산림 탄소 및 질소 결합 모델의 개발 방안을 제시하였다. 둘째, 산림 탄소 및 질소 결합 모델을 시범 개발하고, 이를 국내 소나무림에 적용하여 모델의 국내 적용 가능성을 평가하였다. 셋째, 모델의 구조와 파라미터를 정립하고, 모델의 공간적 적용 범위를 국내 산림 전체로 확대한 다음, 모델의 명칭을 FBD-CAN으로 정하였다. 아울러 FBD-CAN는 크게 세 가지 형태로 활용되었다. 첫째, 산림 내 탄소와 질소의 전환시간을 추정하고, 전환시간에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 둘째, 과거 국가산림복원계획과 기후변화가 산림 탄소 및 질소 동태에 미친 영향을 추정하였다. 셋째, 미래 이산화탄소 및 아산화질소 수지를 모의하여 한국 산림의 2050 탄소 중립에 대한 기여를 추정하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 국내 최초로 산림 탄소 및 질소 결합 모델을 개발한 연구로서 의미를 가진다. 특히 국외의 모델을 환경이 다른 우리나라 산림에 그대로 적용하지 않고 실정에 맞는 모델을 개발한 시범적 사례가 될 것이다. 한편 개발한 모델로 우리나라 산림의 질소 및 탄소 동태를 모의한 것도 학문적으로 의미가 있다. 특히 우리나라 산림의 녹화 역사를 고려하면, 개발된 모델로 전국의 산림 질소 및 탄소 동태를 모의한 것은 국가 규모의 산림 경영이 산림 생태계에 미치는 영향을 구명하는 데에 기여할 것이다. 모델 구동으로 확보한 결과는 정책적으로도 중요한 의미가 있다. 특히 전국 산림의 질소 및 탄소 동태를 모의한 결과는 산림의 생산성과 탄소 흡수 능력을 증진하는 데에 적합한 산림경영 정책을 개발하는데 응용이 가능할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
