국내 저수지의 저수율 및 농업용 수질 등급에 따른 메탄배출량 비교 - 홍동, 원창, 신매 저수지를 중심으로 -
Comparison of Methane Emissions by Water Storage Rate and Agricultural Water Quality Grade in Korean Reservoirs - A Case Study of Hongdong, Wonchang, and Sinmae Reservoirs -
Accurate estimation of greenhouse gas(GHG) emissions from reservoirs is essential for improving the reliability of National Inventory Reports(NIR). However, in the case of domestic reservoirs in Korea, Tier 2 country-specific emission factors based on field observations are not yet available. Therefore, methane(CH4) emissions are currently estimated using the Tier1 approach, which relies on the default emission factor for warm temperate humid regions (0.15 kg CH4 ha-1 day-1) provided by the Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC). In this study, field measurements were conducted at Hongdong Reservoir using the chamber method to estimate daily methane emission fluxes and to analyze the characteristics of methane emissions in relation to reservoir storage variations. The results showed an inverse relationship between storage rate and methane emission flux during the summer season. In particular, the observed values on July 13 and July 29 were 2.05 and 2.82 times higher, respectively, than the IPCC default value. Additionally, in October, further investigations were conducted at Wonchang and Shinmae Reservoirs, which have different water quality grades. The methane emission flux at Hongdong Reservoir (water quality grade III) was approximately 11 times higher than that of reservoirs with grade I water quality. This suggests that reservoirs with higher levels of total organic carbon(TOC), total nitrogen(T-N), and total phosphorus(T-P), as well as shallower depths, tend to exhibit greater seasonal variations in water quality, temperature, and depth, which directly influence methane production. This study highlights the necessity of incorporating storage rate and water quality characteristics into methane emission assessments and provides empirical evidence for the development of country-specific emission factors(Tier 2) suitable for domestic reservoirs. The adoption of estimation methods that reflect seasonal variation and water quality grades is expected to improve the accuracy of activity data in NIR.
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저수지의 온실가스(GHG) 배출량을 정밀하게 산정하는 일은 국가 온실가스 인벤토리 보고서(NIR)의 정확성을 확보하는 데필수적이다. 그러나 국내 저수지의 경우 현장 관측 기반의 국가고유계수(Tier 2)가 부재하여, 현재는 IPCC가 제시한온난습윤기후대 기본값(0.15 kg CH₄/ha/day)에 의존한 Tier 1 방식으로 메탄배출량을 산정하고 있다. 본 연구에서는챔버법으로 홍동 저수지를 대상으로 현장 조사를 수행하고, 1일 메탄배출확산계수를 산정하여 저수율 변동에 따른 메탄배출특성을 분석하였다. 그 결과, 여름철 저수율과 메탄배출확산계수 간에 반비례 관계가 나타났으며, 특히 7월 13일과 29일측정값은 IPCC 기본값 대비 각각 2.05배와 2.82배 높게 나타났다. 또한 10월에는 수질 등급이 다른 원창 및 신매 저수지를추가 조사한 결과, 수질 Ⅲ등급인 홍동 저수지의 메탄배출확산계수는 수질 Ⅰ등급 저수지 대비 약 11배 높게 나타났다. 이는TOC, T-N, T-P 값이 높고 수심이 얕은 저수지일수록 계절 및 저수율 변화에 따른 수질·수온·수심 변동 폭이 크며, 이러한환경 요인이 메탄 발생량 증가에 직접적으로 영향을 미침을 시사한다. 본 연구는 저수율 및 수질 특성을 고려한 메탄배출량평가가 필요하며, 국내 저수지에 적합한 국가고유계수(Tier 2) 개발을 위한 실증적 근거를 제공한다. 계절 변화와 수질 등급을반영한 산정 방식 도입은 NIR 활동자료의 정밀도 향상에 기여할 것으로 기대된다.
목차
요약 Abstract 1. 서론 2. 연구의 내용 및 방법 2.1. 연구 대상지 2.2. 연구 방법 3. 연구 결과 및 고찰 3.1 대상 저수지의 수심 및 형태지수 3.2 저수율에 따른 수표면적 변화량 산정 3.3 저수율에 따른 시기별 메탄배출확산계수 3.4 수질에 따른 메탄배출확산계수 3.5 저수율 및 메탄배출확산계수를 반영한 메탄배출량 비교 4. 결론 사사 References
키워드
농업용 저수지저수율저수지 수질등급저수지 메탄 발생량국가고유계수Agricultural reservoirReservoir storage rateReservoir water quality gradeMethane emission from reservoirsCountry-specific emission factor