| 초록 |
□ 연구의 목적 및 내용 현장조사와 배양실험을 병행한 3년간의 연구를 통해 북한강 수계와 한강 하류를 대상으로 유역 차원의 탄소 플럭스와 유기물 분해 과정을 파악하여 댐과 오염 같은 인위적 교란이 하천 탄소순환에 미치는 영향을 평가하였으며, 세부 목표는 다음과 같다. • 정기 조사 및 장기 연속 관측을 통해 하천의 이산화탄소 배출과 유기탄소 유출이 나타내는 시공간적 변동 특성과 인위적 교란의 영향을 파악 • 유역 내 환경 특성에 따른 본류와 지천의 유기탄소 생분해도를 비교하여 유기탄소의 분해 과정과 이산화탄소 배출 기작을 규명 • 퇴적물의 유기물 성분 분석을 통해 하천 시스템의 유기물 안정화를 파악 □ 연구결과 (1) 하천 탄소 플럭스 모니터링: 한강 하류의 밤섬에 센서 기반 연속 측정 시스템을 구축한 후 하천 표층의 CO 2 분압(pCO 2 )과 기본 수질항목을 2년에 걸쳐 장기 관측하여 부영양화가 심한 한강 하류에서 pCO 2 의 주야간 및 계절적 변동이 매우 크게 나타남을 관찰하였다. 한강의 주요 유역 특성을 대표하는 6개 지점에서 1년 동안 월간 모니터링을 실시하였고, 15개 지점에서는 건기와 우기 각 1회 씩 계절 간 비교를 위한 추가 조사를 실시하였다. 월간 및 계절 조사를 통해 용존유기탄소(DOC), CO 2 및 CH 4 농도의 계절적 변화와 함께 중류의 댐과 하류의 하수처리장 방류수 유입에 의해 초래되는 한강 탄소 플럭스의 고유한 공간적 특성을 파악하였다. 하수처리장 방류수와 오염된 지천이 유입되는 한강 하류 pCO 2 의 공간적 분포 특성을 파악하기 위해 3회에 걸쳐 선상 조사를 실시해 중랑천 같은 지천의 유입으로 인한 CO 2 배출의 국지적 증가를 확인하였다. (2) 유기탄소 분해: 유역 차원의 현장 조사 시 한강과 주요 지류에서 물시료를 채취하여 실험실의 표준 조건에서 단기간 배양하여 DOC와 입자성 유기탄소(POC)의 생분해도와 유기물 성분의 변화를 비교함으로써 하천에서 배출되는 탄소의 기원과 인위적 교란의 영향을 분석하였다. 조류 추출물 같은 자연 유기물과 하수처리장 방류수 내 유기물을 이용한 배양실험을 실험실과 야외에서 실시하여 댐과 오염에 의한 하천 유기물의 분해 촉진 과정을 실험적으로 증명하였다. (3) 유기 탄소 안정화: 호수 퇴적물 내의 유기물 안정화 과정을 파악하기 위해 유기 탄소 특성 분석을 실시하였으며, 가뭄에 의해 노출된 퇴적물에서 온실기체 배출이 증가함을 현장 측정을 통해 확인하였다. □ 연구결과의 활용계획 • 탄소순환 연구의 학문적 기여: 하천 시스템의 탄소 플럭스에 대한 학술적 논의에서 결여된 실증적 연구결과와 인위적으로 교란된 하천의 특수성에 대한 새로운 연구방향을 제시하였다. • 새로운 연구기법 개발: 최신 센서 기술에 기초하여 하천의 이산화탄소를 현장에서 연속측정하는 기법을 개발하여 하천 탄소순환 연구에 크게 기여할 새로운 방법론을 제시하였다. • 기후변화 정책 수립에 필요한 기초자료 제시: 하천 시스템의 탄소 흡수원 기능 평가에 필수적인 하천 온실기체 배출과 탄소 안정화 관련 현장 측정결과를 제공하였다. (출처 : 한글요약문 4p) |
