닫힌 챔버법을 이용한 태안 갯벌 퇴적물의 메탄(CH4) 플럭스 및 함량 특성에 관한 연구

Abstract

투명 아크릴재질의 닫힌 챔버(closed chamber)를 이용하여 충남 태안군 소원면 소근리 지역에 위치한 상부조간대 갯벌에서 3월, 6월, 8월 총 3회에 걸쳐 표층퇴적물의 메탄(CH4) 플럭스 및 주상퇴적물의 메탄함량을 측정하였다. 표층퇴적물의 메탄 방출원(source, +) 또는 흡수원(sink, -)의 평가기준인 플럭스 계산은 지구온실가스 측정용 크로마토그래피 분석기기(EG model GS-23, Japan)를 이용하여 챔버내 대기샘플의 메탄 농도를 구한 후 단순 선형 회귀분석을 이용 1차 함수의 농도 시간 변화율의 기울기 값을 이용 수식 계산하였다. 주상퇴적물은 총 길이 50 cm 아크릴 코어를 이용하여 채취하였으며, 퇴적물의 지화학 항목 중 메탄 농도, 총유기탄소(TOC), 및 입도 퇴적상 분석을 위해 깊이별 일정한 간격으로 퇴적물 채취 후 실험실 분석하였다. 그 외 닫힌 챔버 내부 및 표층 퇴적물의 온도도 측정하였다. 표층퇴적물의 메탄 플럭스는 방출원 수준의 +0.06~+0.60 mg/m2/hr의 범위를 보였다. 특히, 기존에 알려진 선행 연구 결과와는 달리 메탄은 8월 여름철 높은 표층 퇴적물 온도(32.0~36.8℃)에서의 방출 플럭스량(+0.06~+0.18 mg/m2/hr)보다 3월 봄철 낮은 온도(14.5℃)에서 더 많은 양(+0.60 mg/m2/hr)이 방출되었다. 표층퇴적물로부터 메탄 플럭스 방출량과 표층 퇴적물 입도 크기 및 챔버 내부 온도와의 직선성 상관계수(R2)는 각각 0.97, 0.89 관계를 보였다. 주상퇴적물의 메탄 농도는 4~10 μM 범위 및 TOC는 0.44~0.73% 범위를 보였으며 입도 퇴적상 조성은 전체적으로 약자갈모래(Slightly gravelly Sand)이다. 그러나 이러한 실험 결과가 서해안 특정지역 갯벌의 메탄플럭스 값이 대표성을 가지기 위해서는 배출인자(emissionrce, +) 또는 흡수원(sink, -)의 평가기준인 플럭스 계산은 지구온실가스 측정용 크로마토그래피 분석기기(EG model GS-23, Japan)를 이용하여 챔버내 대기샘플의 메탄 농도를 구한 후 단순 선형 회귀분석을 이용 1차 함수의 농도 시간 변화율의 기울기 값을 이용 수식 계산하였다. 주상퇴적물은 총 길이 50 cm 아크릴 코어를 이용하여 채취하였으며, 퇴적물의 지화학 항목 중 메탄 농도, 총유기탄소(TOC), 및 입도 퇴적상 분석을 위해 깊이별 일정한 간격으로 퇴적물 채취 후 실험실 분석하였다. 그 외 닫힌 챔버 내부 및 표층 퇴적물의 온도도 측정하였다. 표층퇴적물의 메탄 플럭스는 방출원 수준의 +0.06~+0.60 mg/m2/hr의 범위를 보였다. 특히, 기존에 알려진 선행 연구 결과와는 달리 메탄은 8월 여름철 높은 표층 퇴적물 온도(32.0~36.8℃)에서의 방출 플럭스량(+0.06~+0.18 mg/m2/hr)보다 3월 봄철 낮은 온도(14.5℃)에서 더 많은 양(+0.60 mg/m2/hr)이 방출되었다. 표층퇴적물로부터 메탄 플럭스 방출량과 표층 퇴적물 입도 크기 및 챔버 내부 온도와의 직선성 상관계수(R2)는 각각 0.97, 0.89 관계를 보였다. 주상퇴적물의 메탄 농도는 4~10 μM 범위 및 TOC는 0.44~0.73% 범위를 보였으며 입도 퇴적상 조성은 전체적으로 약자갈모래(Slightly gravelly Sand)이다.