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農業用 貯水池의 貯水量이 줄어들면 總 有機炭素 濃度는 늘어나는 것으로 나타났다. 포스텍 提供.
極甚한 가뭄에 이르면 農業用 貯水池에서 炭素가 放出돼 待機 中 炭素 濃度가 높아질 수 있는 것으로 確認됐다. 炭素 中立 時代를 對備한 水資源 政策이 必要하다는 說明이다.
포스텍은 감종훈 環境工學部 敎授, 이광훈 博士課程生 硏究팀이 極甚한 가뭄이 水資源 管理시스템에 미치는 수(水)文學的 影響을 分析해 國際學術誌 ‘물 硏究’에 發表했다고 13日 밝혔다.
氣候危機로 가뭄, 洪水 等 氣象 異變이 頻繁하게 發生하고 있다. 氣象 異變이 물 循環과 炭素 循環에 影響을 미친다는 點은 旣存 硏究에서 假說 및 모델을 통해 證明됐다. 하지만 水資源 빅데이터 不在로 觀測데이터를 통한 定量的 分析 硏究는 制限的이었다.
硏究팀은 3000個 以上의 農業用 貯水池에서 觀測되는 水資源 데이터가 물과 炭素 循環 變化를 硏究하는 빅데이터가 될 것으로 보았다. 모내기 時期 利用 可能한 水資源量을 監視하기 위해 農業用 貯水池의 물水位 데이터가 蒐集되고 있기 때문이다.
硏究팀은 高次元 데이터를 低次元으로 縮小하는 高級統計技法인 ‘回戰 主成分 分析’을 利用해 데이터를 살폈다. 분석에 使用한 데이터는 2020~2022年 國內 2200個 以上 農業用 貯水池에 保管된 貯水量과 總 有機 炭素(TOC) 濃度 資料다. 該當 硏究 期間 貯水池의 貯水量은 289~360메가톤(mt), TOC 濃度는 3.54~4.60mg/L, TOC 部下는 1165~1492톤으로 推定됐다.
첫 番째 回戰 主成分 分析 結果 2022年 韓半島 南部 地域은 가뭄으로 水溫이 增加하고 貯水池 水位가 낮아질 때 TOC 濃度가 증가한다는 相關關係가 確認됐다. 두 番째 分析에서도 中部 地域 貯水池 水位 變化와 TOC 濃度 變化가 높은 相關性을 보였다.
極甚한 가뭄이 發生하면 炭素를 貯藏하던 農業用 貯水池가 大氣 中으로 炭素를 放出하는 供給源이 될 수 있다는 說明이다. 硏究팀은 農業用 貯水池 周邊의 논·밭 面積이 넓은 地域일수록 TOC 濃度가 높아진다는 事實도 確認했다.
감 敎授는 “水資源 빅데이터와 高級 統計 技術을 利用해 極甚한 가뭄으로 인한 물 循環과 炭素 循環의 定量的인 變化를 提示하는 데 成功했다”며 “數量에만 集中하던 水資源 政策에서 數量과 水質 모두를 考慮한 炭素 中立 時代 맞춤型 環境 및 水資源 政策 變換이 時急하다”고 말했다.
감종훈 포스텍 環境工學部 敎授(왼쪽)와 이광훈 博士課程生. 포스텍 提供.
