KR101337266B1

KR101337266B1 - 온실가스 저감용 습지조성방법

Info

Publication number: KR101337266B1
Application number: KR1020120006417A
Authority: KR
Inventors: 강호정; 김성현; 김경훈; 김용규
Original assignee: 연세대학교 산학협력단; 일송환경복원 주식회사
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-12-06
Also published as: KR20130085332A

Abstract

본 발명은 습지 내의 온실가스의 저감을 구현하는 기술을 제공하되, 특히 대상 습지토에 갈대 (Phragmites australis)를 식재하는 단계와 상기 갈대의 식재 부위의 주변에 물이끼를 식재하는 단계를 포함하는 온실가스 저감용 습지조성방법을 제공할 수 있도록 한다.
이에 따르면, 물이끼와 갈대가 공생하는 시스템을 조성하여 습지의 온실가스 주범인 메탄(CH₄), 아산화질소 (N₂0)의 발생을 저감 시킬 수 있게 됨과 동시에, 갈대의 성장을 높이고 유기물 분해 속도에 관여하는 토양의 특성을 변화시켜, 유기 탄소를 축적율을 높일 수 있게 된다.

Description

온실가스 저감용 습지조성방법{Method for reduction of greenhouse gas flux using Sphagnum imbricatum and Phragmites australis}

본 발명은 습지에서 발생하는 온실가스의 저감과 식생이 생육을 향상할 수 있는 방법에 관한 것이다.

지구 온난화, 열대야, 게릴라성 강우, 도시 홍수, 집중 호우로 인한 자연 재해 빈발, 대기 오염 등 우리가 살고 있는 환경의 이상 징후를 진단하고 이를 경고하는 표현이 늘고 있다. 2007년 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)가 발표한 지구온난화 보고서에 의하면 2100년까지 이산화탄소 등을 균형적으로 조절하면 대기 온도는 2.8℃ 상승하고, 만약 발전 지향적으로 진행되면 3.4℃까지 상승하리라 예측하고 있다. 또한, 이의 원인을 인간이 방출한 온실 가스의 축적 때문이라고 결론내리고 있다(IPCC, 2007). 이 보고서에서는 지금 당장 이산화탄소의 배출량을 동결하더라도 십 년마다 0.1℃의 기온 상승이 불가피하며, 자연의 조절 능력, 즉 바다나 토양에 의한 탄소의 저장은 이미 한계에 도달하였다고 한다.

따라서 현재 대기 중 이산화탄소(CO₂)를 비롯한 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O) 등 온실가스를 저감하기 위한 방안이 시급히 마련되어야 한다.

대기 중 메탄은 화석 연료 사용, 지질학적 배출 등과 같은 비생물학적 배출원과 미생물 작용에 의한 배출로 인해 발생하는데 이 중 미생물 작용에 의한 생물학적 배출원이 전체 배출의 70%가 넘는 양을 차지한다. 메탄 배출원으로는 습지, 논, 축사, 매립장, 해양 및 흰개미 등이 있다. 특히 이 중 습지는 주요 메탄의 배출원으로 알려져 있으며 온도와 지하수위와 깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 전지구적 기후 변화로 인해 온도가 올라갈 경우 현재보다 더 많은 양의 메탄이 공기 중으로 방출될 것으로 예측된다.

아산화질소는 자연생태계에서 질산화과정과 탈질과정을 통해 생성되는 부산물 중 하나이다. 질산화과정 중에 생성되는 부산물의 대부분은 산화질소인데 반해, 탈질과정은 최종적으로 질소가스를 배출하나, 환경조건에 따라서 아산화질소로 배출되기도 한다. 특히 아마존유역의 혐기성 토양에서 탈질 과정의 주요 산물은 아산화질소인 것으로 알려졌다. 탈질 과정을 통한 아산화질소의 생성과 최종적인 질소 기체의 생성조건에 대한 연구는 아직까지 미비한 상태로, 토양 pH와 질산성 질소와 산소 및 유기 탄소의 부족 등의 이유로 인해 아산화질소의 발생비율이 높아진다는 정도에 그치고 있다. 농업활동의 증가로 인해 인공적인 혐기상태를 지속시켜 탈질을 통한 아산화질소의 배출량이 증가하고 있으며, 특히, 질소비료의 이용으로 탈질의 아산화질소 비율이 높아지고 있다.

1990년도 국내 온실가스 배출 및 흡수량을 보면, 아산화질소의 순 배출량은 14Gg으로, 이 중 연료연소를 통해 발생하는 량이 3Gg이고 벼농사를 통해 배출되는 량이 나머지 11Gg인 것으로 확인되어 농경지가 아산화질소 발생의 주공급원인 것으로 보인다. 이처럼 메탄 기체와 아산화질소의 경우, 인간 활동에 의한 배출이 증가하고 있으며 기온 상승, 해수면 상승 등 전 지구적 기후변화 현상과 맞물리면서 세계적 차원의 관심 증대 및 대처방안에 대한 논의가 활성화되고 있다.

기존에 이산화탄소를 비롯한 온실 기체의 저감 방안과 관련해서는 많은 연구가 이루어졌지만, 대부분 물리화학적인 방법으로 효율성이나 경제성에 있어 한계가 있다. 대기 중으로 방출되는 이산화탄소의 많은 부분이 식물의 광합성으로 인해 자연생태계로 흡수되고 있으므로 이산화탄소 저감과 관련한 산림 생태계 보전 등 자연생태계를 이용하는 방안이 새롭게 주목받기 시작하고 있다. 그러나 전 세계적으로 이미 산림생태계의 파괴가 이루어져 왔고, 산림생태계의 복원에는 많은 시간 및 용지가 필요하다.

지금까지 이산화탄소 흡수저감과 관련 산림생태계를 제외한 여타의 자연생태계는 상대적으로 큰 관심을 끌지 못했지만, 최근 들어 습지 생태계가 새로운 온실기체 저감 방안의 일환으로 떠오르고 있다. 또한, 실제로 체계적으로 복원된 습지생태계가 기존의 습지생태계보다 탄소의 축적률이 높다는 보고가 있다 (US Geological Survey, 2008). 습지생태계는 총량적으로 봤을 때 주요한 온실기체인 이산화탄소를 흡수할 수 있는 반면에, 또 다른 온실기체인 메탄과 아산화질소는 습지생태계를 통해 방출된다고 알려져 있다. 메탄과 아산화질소의 방출은 습지식물에 의해 흡수, 고정된 이산화탄소가 습지토양생태계에 존재하는 미생물들에 의해 사용되는 과정에서 일어난다.

더불어 습지토양에 존재하는 미생물의 많은 경우가 식물에 의해 고정, 유기물화된 탄소를 이용, 서식하면서 이를 다시 무기 이산화탄소로 전환, 대기 중으로 방출할 수 있다. 다양한 습지형태 중 북구에 널리 분포하고 있는 이탄습지생태계는 전 세계 토양 탄소량의 3분의 1을 축적하고 있으며, 장기적인 관점에서 탄소 저장고(sink)로 기능 하고 있다고 여겨지고 있다. 이탄습지에서 탄소 축적이 가능한 이유는 이탄습지의 물리화학적 생물학적 요인의 특징에서 찾을 수 있다. 이탄습지는 기본적으로 낮은 pH, 상대적으로 낮은 온도, 이탄습지에 서식하는 식물종이 방출하는 유기물의 특징상 미생물에 의해 재무기화될 수 있는 경향이 매우 제한된 생태계이다. 따라서 이탄습지의 경우 탄소가 고정되는 양이 재무기화되는 양보다 많기 때문에 토양 내에 축적, 결과적으로 탄소의 저장고로 기능 할 수 있다고 알려져 있다. 따라서 이탄 습지 토양 내에서 일어나고 있는 유기물의 분해 기작 및 이와 관련된 여러 물리화학적, 토양학적, 생물학적 특성을 이해 규명하는 일은 효과적인 온실기체저감을 위한 습지생태계 조성 및 관리방안에 있어 반드시 수반되어야 할 사항이다.

온실가스 흡수능력이 특화된 습지가 조성되었을 경우 기존의 산림지와 같은 제한된 입지뿐만 아니라 도로변 지역이나 옥상 등과 같은 인공지반을 대상으로 이탄습지의 적용범위를 확대하고, 이를 통하여 국가 전략적인 측면에서 탄소배출권 사업화와 연계한다는 측면에서 중요성이 있다고 볼 수 있다.

대부분의 인공 습지는 수질정화를 위한 습지 구축으로 온실기체 저감을 위한 습지생태계에 구축, 관리 방안에 대한 연구는 전무한 실정이다. 국내의 경우에도 수질정화를 위한 습지 구축관리에 관한 연구가 대부분으로 습지를 통과한 하수의 유입수와 유출수의 농도 변화 조사, 식물체내 영양염류 농도 조사 등이며 인공 습지로 인한 온난화 가스 발생에 관한 연구는 전무하다. 또한, 수처리 목적을 위한 습지의 경우, 수질정화에 효과적인 식물 선별로 인해 온난화 가스 발생에 관한 고려는 전혀 되어 있지 않은 실정이다. 일반적으로 수 처리 인공 습지의 경우 유기물의 함량이 일반 자연 습지보다 높아 CO₂ 발생이 최대 13,600 mg CO₂ m^-2d^-1, CH₄는 12,100 mg CH₄-C m^-2h^-1로 나타났다.

따라서, 온실가스를 저감하는 습지 복원 기술 개발은 습지의 온실가스 저감과 습지 복원 효율을 촉진시키기 위해 바람직하며, 이에 대한 기술 개발이 요구되는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 갈대와 물이끼를 이용하여 습지의 탄소 축적률은 촉진시키고 유기물 분해는 늦춰, 온실가스를 저감시킬 수 있는 습지조성을 구현하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 대상 습지토에 갈대 (Phragmites australis)를 식재하는 단계와 상기 갈대의 식재 부위의 주변에 물이끼를 식재하는 단계를 포함하는 온실가스 저감용 습지조성방법을 제공할 수 있도록 한다.

특히, 상술한 습지조성에 있어서, 상기 갈대가 식재되는 단위면적당 상기 물이끼의 식재율이 20~100%로 구현할 수 있으며, 이 경우 상기 물이끼는 이끼식물 선류 물이끼과 물이끼속(Sphagnum L.)에 속하는 것을 이용할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 상기 물이끼가 식재된 대상 습지토는, 상기 대상습지토 내의 피놀릭 함량(Phenolics)이 0.007~0.39mg/L를 만족하도록 함이 더욱 바람직하다.

아울러, 상기 갈대의 줄기길이와 상기 물이끼의 두상체의 길이의 비율은 (20~10):1을 만족하도록 구현할 수 있다.

본 발명에 따르면, 갈대와 물이끼를 이용하여 습지의 탄소 축적률은 촉진시키고 유기물 분해는 늦춰, 온실가스를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 국내 토착 식물인 물이끼 및 갈대를 이용하여 습지를 조성하게 되는바, 국내 생태계를 교란하지 않으면서도 메탄, 아산화질소 등의 온실가스를 저감할 수 있는 친환경적인 효과도 구현할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따르면 물이끼와 갈대가 공생하는 시스템을 조성하여 습지의 온실가스 주범인 메탄(CH₄), 아산화질소 (N₂0)의 발생을 저감 시킬 수 있게 됨과 동시에, 갈대의 성장을 높이고 유기물 분해 속도에 관여하는 토양의 특성을 변화시켜, 유기 탄소의 축적 비율을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 갈대와 물이끼를 혼합하는 혼합습지 형성구조의 개념도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템과 자연습지에서 발생한 메탄 발생량을 비교한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템과 자연습지에서의 아질산의 발생량을 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템과 일반 자연 갈대와의 지상부 생장을 비교한 그래프이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명은 대상 습지토 내에 갈대를 식재함과 동시에 물이끼를 함께 조성하여 갈대의 성장을 촉진시키고, 이를 통해 습지 토양 내의 유기물의 분해 속도를 늦춰 습지에서 발생하는 온실가스의 배출량을 저감시킬 수 있는 기술을 제공함을 요지로 한다.

본 발명은 대상 습지토에 갈대 (Phragmites australis)를 식재하는 단계와 상기 갈대의 식재 부위의 주변에 물이끼를 식재하는 단계를 포함하여 구성되며, 각 단계의 형성 순서를 바뀌어 형성할 수도 있다. 이 경우 갈대가 식재되는 단위면적당 상기 물이끼의 식재율이 20~100%를 만족하는 것이 바람직하다. 식재율 20% 미만에서는 하기에서 기술하는 본 발명에 따른 온실가스 저감의 효율이 현저히 떨어지게 된다.

본 발명에 따른 대상 습지토에 갈대를 식재하고, 이에 병행하여 물이끼를 식재하여 습지를 형성하는 방법의 효율을 보다 신뢰성 있게 평가하기 위해 도 1과 같은 구조의 습지토를 조성하였으며, 이를 기준으로 다양한 자연습지토와의 비교를 수행하였다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 습지토는 갈대와 물이끼를 혼합하여 식재하는 것을 요지로 하며, 특히 이러한 혼합형 습지토의 효율을 측정하기 위해 도 1과 같은 구조의 습지토를 형성하였다.

구체적으로는, 갈대 (Phragmites australis)와 물이끼(Sphagnum imbricatum) 혼합형 습지로 지름은 22cm, 높이는 19cm의 폴리프로필 플라스틱 챔버를 사용하여 마이크로코즘을 구축하였다. 가장 아래 바닥에는 2cm 자갈을 채우고 굵은 모래(입자가 2-4mm) 4cm, 가는 모래(입자가 0.1-0.25mm)를 8cm를 채웠다. 수위는 1cm로 매일 수위가 일정하게 유지 되도록 하였다. 사용한 갈대와 물이끼는 줄기 길이가 약 20cm 인 갈대와 두상체의 길이가 약 1cm인 물이끼를 선별하여 줄기를 함께 식재하였으며, 두 가지 식물의 적정 생장온도를 고려해 생장실의 온도는 주간 25°C(14시간), 야간 19°C(10시간)를 유지하였다. 갈대와 물이끼의 식재시 각 개체의 길이의 비율(갈대의 줄기길이: 물이끼의 두상체의 길이)은 (20~10):1을 만족하는 것을 이용하는 것이 갈대의 신장을 촉진하는 상호 보완적인 생육환경을 조성하게 되는바 더욱 바람직하다고 할 것이다.

특히, 본 발명에서 이용되는 물이끼는 이끼식물 선류 물이끼과 물이끼속(Sphagnum L.)에 속하는 것을 이용할 수 있으며, 이러한 예로는 오오 물이끼(Sphagnum palustre L.), 이보 물이끼(Sphagnum papillosum Lindb), 무라사키 물이끼(Sphagnum magellanicum Brid.), 키레하 물이끼(Sphagnum aongstroemii c.Hartm), 키다치 물이끼(Sphagnum compactum DC), 코아나 물이끼(Sphagnum microporum Warnst.ex Card), 코노마 물이끼(Sphagnum calymmatophyllum Warnest.& Card), 코가미 물이끼(Sphagnum subsecundum Nees ex Sturm), 오소바 물이끼(Sphagnum girgensohnii Russow), 타민 물이끼(Sphagnum fuscum,(Schimp.)H.Klingger.), 히메 물이끼(Sphagnum fimbriatum Wilson ex Wilson & Hook.f.), 스기하 물이끼(Sphagnum capillifolium(Ehrh.)Hedw.), 오소베리 물이끼(Sphagnum junghuhnianum Dozy&Milk. Subsp. Pseudomolle(Warnest.)H.Suzuki), 우타 물이끼(Sphagnum tenellum Hoffm), 하리 물이끼(Sphagnum cuspidatum Hoffm), 아오모리 물이끼(Sphagnum recurvum P. Beauv), 우로코 물이끼(Sphagnum squarrosum Crome) 등을 들 수 있다.

1) 대조군, 자연습지의 조성

상술한 본 발명에 따른 습지조성과 대조하여 온실가스의 발생량을 비교할 대조군으로서, 국내 대표적인 자연습지 4곳 오대산 고산습지(조개동 늪), 대암산 용늪, 무제치늪, 안산 묵논 습지를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 또한, 본 시스템과 비교하기 위해 갈대만을 심은 것, 물이끼만을 심은 것, 토양만을 넣은 것을 대조군으로 하였다. 두 가지 식물의 적정 생장온도를 고려해 생장실의 온도는 주간 25°C(14시간), 야간 19°C(10시간)를 유지하였고, 매일 마이크로코즘의 수위가 일정하게 되도록 하였다.

2) 온실가스의 측정

상술한 본 발명에 따른 습지조성군(이하, '본 시스템'이라 한다.)과 대조군의 효율을 비교하기 위하여 온실가스의 측정을 수행하기 위해, 가스샘플을 수집하였으며, 이러한 가스 샘플의 수집은 6개월간 동안 격주로 이루어졌으며, 갈대의 생장을 고려하여 지름 17cm, 높이 85cm 인 PVC 재질의 챔버를 사용하였다. 챔버의 덮개 부분에 실리콘을 끼워 2시간 동안 30분 간격으로 가스용 실린지를 이용하여 기체를 진공상태의 유리 바이얼에 담았다. 기체를 포집하기 전 안정화를 위해 10분 동안 덮개를 열어두었으며, 포집시간은 하나의 샘플당 1분이 걸렸다. 샘플링은 10 a.m-12 p.m. 사이에 이루어졌다. 온실기체(CH₄, N₂O)의 분석은 Varian CP-3800 Gas Chromatograph를 사용하였고, methanizer를 장착하여 한 번의 주입(5mL)으로 세 가지 물질을 분석하였으며, 분석 시간은 샘플 하나에 8분이 소요되었다. CH₄의 분석은 FID(Flame Ionization Detector), N₂O의 분석은 ECD(Electron Capture Detector)를 사용하였다. 온실기체 (CO₂, CH₄, N₂O)의 flux 는 다음 식에 의해 구해졌다.

{식 1}

위의 식 1에서F 는 기체의 flux (mg m^-2 day^-1); 는 시간에 따른 기체 농도의 변화율 (μ mol mol^-1 min^-1); V는 챔버의 부피(m³); M은 기체의 분자량(g mol^-1); A는 챔버의 표면면적 (m²); V mol은 특정 온도에서 기체의 몰 부피 (m³ mol^-1)를 나타낸다.

3) 본 시스템과 자연습지에서의 메탄(CH₄), 아질산(N₂O) 발생량의 비교

도 2는 본 시스템과 자연습지에서의 메탄(CH₄) 발생량의 비교한 것으로, 먼저, 본 시스템이 자연습지에서의 CH₄(메탄)발생량과의 차이를 살펴보면, 오대산, 용늪, 무제치, 안산 자연 습지에 비해 본 시스템이 CH₄ 발생이 현저히 적은 것으로 나타났다.

나아가, 도 3에 도시된 것과 같이, N₂O 발생량을 보면 (그림 5), 본 시스템이 다른 식물, 갈대나 이끼류가 단독으로 있는 습지와 비교해 현저하게 적은 것으로 나타났다. 갈대만 단독으로 있는 습지에서 0.33 mg N₂O m^-2d^-1로 가장 많이 배출하는 것으로 나타났으며 이끼류의 경우 약 0.3 mg N₂O m^-2d^-1로 갈대류의 습지와 비슷하게 나타났다.

이러한 결과를 종합하면, 본 시스템이 자연 습지나 한 종의 식물로 단독으로 구성된 시스템에 비해 온실가스 발생량이 현저하게 저감함을 알 수 있었다.

4) 본 시스템 이용시의 갈대 성장의 확인

상술한 본 시스템을 이용하여 갈대의 성장을 측정하기 위해 일주일에 한 번씩 줄기 길이를 재어 생장을 관찰하였다. 물론, 대조군은 상술한 2) 번에서 형성한 것과 동일하다.

도 4는 대조군에서의 일반 자연 갈대와 본 시스템의 혼합형 습지에서 생장한 갈대의 지상부의 생장을 비교한 것이다.

도 4의 결과를 참조하면, 본 시스템인 물이끼를 주입했을 시 갈대의 지상부 길이 생장이 대체로 증가한 것을 알 수 있었다. 최종 갈대의 생체량은 본 시스템의 생체량이 12%정도 증가한 것으로 나타났다.

{표 1}

상기 [표 1]의 결과를 보면, 갈대의 생체량은 온실가스의 발생량과 높은 상관관계가 있음을 알 수 있다. 즉 갈대가 성장하면서 CO₂를 흡수하는 동시에 이에 부수적으로 발생하는 온난화 기체 발생량이 증가한다는 의미이다. 이에 비해 본 시스템의 경우, 갈대류와 비교한 상관계수가 N₂O의 경우 훨씬 낮고, CH₄의 경우도 더 낮아서 갈대가 성장하여도 (즉 CO₂ 흡수량이 늘어나도) 온난화 기체 발생량 증가가 부수적으로 나타나는 정도가 약해서, 우수한 시스템임을 확인할 수 있었다.

5) 물이끼 처리에 따른 토양의 물리화학적 성질변화 확인

습지토양에서 온실가스의 발생에 영향을 주는 인자를 알아보기 위해, 각 시스템 토양의 토양 함수량, 유기물 함량, pH, 용수량, DOC 및 phenolics 함량의 변화를 살펴보았다.

토양을 채집하여 돌, 자갈, 식물뿌리 등을 제거하고, 이를 2㎜ 체로 친 다음 측정에 사용하였다.

- 토양 함수량(Moisture content, MC) : 토양 5g을 110℃ 건조기에서 항량이 될 때까지 건조한 후 건조량 당 백분율로 계산하였다.

- 유기물 함량(Organic matter, OM) : 토양 5g을 110℃ 건조기에서 항량이 될 때까지 건조하고, 건조된 토양을 600℃ 회화로에서 1시간 동안 작열한 후 건조량 당 백분율로 계산하였다.

- pH: 토양 5g에 증류수 25㎖를 넣고 혼합한 뒤, 30분간 정치한 후 pH 측정기를 이용하여 측정하였다.

- 용존유기탄소(Dissolved organic carbon, DOC) : 토양에서 증류수로 추출하여 0.45μm 필터로 여과한 후, TOC (Total Organic Carbon meter) 분석기(TOC-V, shimadzu)로 분석하였다. 표준용액으로는 potassium hydrogen phthalate를 이용하였으며, 토양 건조중량 1g당 유기탄소의 중량(μg DOC·g_soil ^-1,이후 μg·g^-1)으로 환산하여 결과로 나타내었다.

- 질소 (Nitrate) : 발색법을 이용하여 측정하였다. 토양에서 0.5M K₂SO₄용액으로 용출한 후 살리실산 황산용액, NaOH로 발색 하고 410 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준용액으로는 KNO₃를 이용하여, 토양 건조중량 1g당 질산성 질소의 중량(μg NO₃ ^--N·g_soil ^-1,이후 μg·g^-1)으로 환산하여 결과로 나타내었다.

- 피놀릭 함량(Phenolics) : 토양 0.5g 에 증류수 5ml를 넣고 혼합한 뒤, 0.45μm 필터로 여과한 후, 추출된 용액으로 피놀릭 함량을 측정한다. 추출된 1ml 용액에 Na₂CO₃ (50g/l) 1.5ml 와 0.5ml of Folin-Ciocalteu reagent를 혼합한 후 2시간 동안 20℃에서 배양실에서 배양한 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준용액으로 페놀을 사용하여 환산하여 결과로 나타내었다.

각 시스템의 토양에서 측정한 토양 함수량(MC), 유기물 함량(OM) 및 pH 등을 하기 [표2]에 나타냈다.

{표 2}

상술한 표 2를 참조하면, 본 시스템의 경우 유기물함량은 평균 4.6%, 수분함량은 약 30%로 대조군과 비슷하게 나타났으나, 다만 피놀릭(Phenolic)은 본 시스템의 값이 다른 시스템보다 2배 높게 나타났다. 이러한 피놀릭의 함량을 높게 형성되게 함으로써, 피놀릭 물질이 유기물의 분해 속도를 낮추게 되며, 이를 이용하여 습지의 메탄, 아산화질소의 발생을 줄일 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 시스템에서의 물이끼가 식재된 대상 습지토는, 상기 대상습지토 내의 피놀릭 함량(Phenolics)이 0.007~0.39mg/L의 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

DOC: 용존유기탄소
OM: 유기물 함량

Claims

대상 습지토에 갈대 (Phragmites australis)를 식재하는 단계;
상기 갈대의 식재 부위의 주변에 물이끼를 식재하는 단계;
를 포함하는 온실가스 저감용 습지조성방법.
청구항 1에 있어서,
상기 갈대가 식재되는 단위면적당 상기 물이끼의 식재율이 20~95%인 온실가스 저감용 습지조성방법.
청구항 2에 있어서,
상기 물이끼는 이끼식물 선류 물이끼과 물이끼속(Sphagnum L.)에 속하는 것을 이용하는 온실가스 저감용 습지조성방법.
청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서,
상기 물이끼가 식재된 대상 습지토는,
상기 대상습지토 내의 피놀릭 함량(Phenolics)이 0.007~0.39mg/L인 온실가스 저감용 습지조성방법.
청구항 4에 있어서,
상기 갈대의 줄기길이와 상기 물이끼의 두상체의 길이의 비율은 (20~10):1을 만족하는 온실가스 저감용 습지조성방법.