논에서 온실가스 배출량을 자동으로 측정하는 기술

2024년 10월부터 덴마크 코펜하겐 대학교 농업 환경연구소와 세계습지센터는 타이빈성 동흥구 푸르엉사에서 "베트남 벼농사의 온실가스 배출량 모델링, 계산 및 예측을 위한 현장 측정 방법 수립" 프로젝트를 시행할 예정이다.

세계습지센터의 보 엘버링 교수(왼쪽)가 현장에서 배출 측정 장비의 성능을 점검하고 있습니다. 사진: 바오 탕.

이 프로젝트는 2년 동안 CO₂, CH₄, N₂O 등의 온실가스가 지표면과 대기 사이에서 교환되는 것을 측정하고 분석하여 농업 활동이 환경에 미치는 영향을 평가하는 것을 목표로 합니다.

연구팀은 벼 작물(봄과 여름 작물)과 겨울 작물(황무지)에 대한 측정을 수행했습니다. 이를 통해 연간 총 온실가스 배출량을 추산할 수 있습니다. 이를 통해 각 작물과 재배 과정의 각 단계에서 발생하는 온실가스 배출량을 종합적으로 평가할 수 있습니다.

베트남에서는 벼농사의 온실가스 배출량을 측정하는 연구가 많이 진행되었습니다. 그러나 대부분은 수작업으로 이루어지거나, 밭에서 물을 빼낼 때와 같이 경작의 특정 단계에서만 이루어집니다.

농업환경연구소와 세계습지센터 프로젝트는 모두 실시간으로 자동 측정된다는 점에서 다릅니다. 사용자는 언제든지 데이터에 접근하여 각 온실가스가 얼마나 배출되는지 정확히 알 수 있습니다.

이 자동 시스템은 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 첫 번째는 가스 분석 장비가 들어 있는 용기입니다. 컨테이너의 임무는 현장에 설치된 자동 측정실에서 온실가스 데이터를 수집, 분석, 저장하는 것입니다.

배출량을 측정하는 센서. 사진: 바오 탕.

컨테이너로부터 수십 미터 떨어진 곳에 현장 바닥에 6개의 자동 가스 측정실이 배치되어 있으며, 2열로 나뉘어 있습니다. 한 줄은 맨땅(챔버에 쌀이 없음)의 배출량을 측정하고, 다른 줄은 챔버에 쌀이 들어 있는 것을 측정합니다.

지정된 측정 시간(약 15분 간격)마다 샘플링 챔버가 자동으로 닫히고 펌프가 챔버 내부의 모든 가스를 흡입하여 용기에 있는 분석기로 옮깁니다. CO₂, CH₄, N₂O 농도 측정은 완전 자동으로 수행됩니다.

샘플링이 완료되면 챔버가 자동으로 열리고 샘플링은 다음 챔버로 이동합니다.

연구 중 온실가스 변동을 분석하는 데 도움이 되도록 실험 현장에 기상 관측소가 설치되었습니다. 이 관측소의 임무는 온도, 습도, 풍속 등을 측정하여 온실 가스에 대한 분석 및 종합적인 관점을 제공하고, 프로젝트 시행 기간 동안의 변화(있는 경우)를 제공하는 것입니다.

모든 측정 데이터는 데이터로거에 기록 및 저장되어 지속적인 모니터링과 분석이 가능합니다.

회의가 열려 있습니다. 토양에서 방출되는 가스의 양을 판단하여 설정된 일정에 따라 약 15분 후에 자동으로 닫힙니다. 사진: 바오 탕.

보 엘버링 교수(글로벌 습지 센터)는 이 프로젝트의 결과가 농부들이 작물 수확량, 품질, 관개수, 비료를 최적화하고, 토양 유기물을 유지 및 개선하며, 온실 가스 배출을 줄이는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다.

습지(벼농사 지역 포함)는 지구 표면의 작은 부분만을 차지하지만, 온실 가스를 흡수하고 방출하는 "핫스팟"입니다. 지난 수백 년 동안 습지는 줄어들거나 농경지로 전환되는 경향이 있었고, 이로 인해 이들 토양에 저장된 탄소 중 일부가 CO₂로 방출되었습니다. 이 지역을 다시 침수시키면 CO₂ 배출량은 줄어들 수 있지만 CH₄와 N₂O 배출량은 늘어날 수 있습니다.

세계 습지 센터는 인류의 탄소 중립 목표를 달성하기 위해 습지(논 포함)의 온실가스 배출 잠재력을 모델링하고 예측하는 새로운 접근 방식을 설계하고자 합니다.

농업 환경 연구소 소장인 마이 반 트린 박사에 따르면, 농업 생산으로 인한 온실가스 배출은 전 세계적인 문제가 되었습니다. 특히 베트남과 같은 농업 국가에서 농업 생산은 기후 변화의 영향을 크게 받으며, CH₄ 배출에 기여하기 때문에 기후 변화에 직접적인 영향을 미칩니다.

이 프로젝트의 측정 시스템은 2년 동안 결과를 기록하여 벼 재배로 인한 배출량을 더 정확하게 계산하는 데 필요한 조언을 제공합니다. 사진: 바오 탕.

쌀 생산은 농업 온실가스의 약 절반을 배출합니다. 따라서 쌀에서 CH₄ 배출량을 측정할 수 있는 기술은 배출량 감소 대책을 수립할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이는 농업 활동에서 배출되는 CO₂, CH₄, N₂O 등 3가지 온실가스가 모두 생태계에서 탄소와 질소의 생지화학적 순환의 산물이기 때문입니다.

현재까지 베트남은 1994년, 2000년, 2010년, 2013년, 2014년, 2016년, 2018년, 2020년에 6차례의 국가 온실가스 인벤토리를 실시했습니다. 대부분의 온실가스 인벤토리 계산은 국가별 계수(Tier 2 이상)를 사용하지 않고 IPCC Tier 1 배출 계수를 사용합니다.

마이 반 트린 국장은 기후, 토양, 작물 및 농업 방법의 변화로 인해 쌀과 기타 작물에서 발생하는 온실가스 배출량을 정확하게 정량화하는 것이 여전히 어려운 과제라는 점을 인정했습니다. 이 프로젝트는 세계 습지 센터와 협력하여 베트남 농업에 많은 기회를 열어줄 것입니다.

출처: https://nongnghiep.vn/cong-nghe-tu-dong-do-khi-nha-kinh-phat-thai-tren-ruong-lua-d745694.html