벼재배지 온실가스(메탄) 시료채취 및 측정방법

  농경지에서 메탄과 아산화질소 배출량은 온도의 영향을 크게 받아 일출 이후 급격히 증가하여 이른 오후에 절정을 이루고 밤에는 급격히 떨어진다. 따라서 시료 채취 시간은 온실가스 배출량이 하루의 평균값과 같을 때 하는 것이 가장 합리적이다. 일반적으로 10:00～13:00시가 하루 배출량의 평균 배출 시간대가 된다. IPCC 가이드라인에서는 분기별로 적어도 1회 이상은 하루 배출량 측정하여 1일 평균값을 구해 그 시간대에 시료를 채취하도록 하고 있다.

  국립농업과학원에서는 메탄 배출량을 조사하기 위해 polyacrylic plastic 소재를 사용하여 0.6 × 0.6 × 1.2 m의 규격으로 챔버를 제작하여 실험하였다. 이는 고정식이므로 이동식 보다 많은 상자를 준비해야 하나 단시간에 많은 처리에서 시료를 채취할 수 있는 방법이다. 하지만 수동으로 동시에 다량의 시료를 채취하기 위해서는 많은 인력이 동원되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 챔버를 이용한 자동시료채취 및 실시간 분석뿐만 아니라 대기온도, 수온, Eh, 챔버높이 까지 동시 측정할 수 있는 온실가스 자동화 측정방법을 개발 중에 있다. 

 가스시료는 60 ml 주사기를 사용하여 1주일에 2회, 11시~1시 사이에 채취한다. 또한 IPCC의 가이드라인에 따라 시료채취를 시작할 때와 끝날 때 상자내 온도, 토양온도, 수온, 토양 Eh(산화환원전위)를 함께 측정하여야 하며, Eh는 벼 근권인 토양 10cm 깊이에서 측정한다. 상자의 유효체적은 물 높이에 따라 변하므로 시료를 채취할 때마다 물높이를 측정하여 유효체적을 계산 한다.

시료채취와 분석은 다음과 같은 순서로 한다.

  ① 상자내부의 현재 온도를 야장에 기입한 후, 상자 위 덮개를 닫고 60ml 주사기로 상자의 내부공기를 포집한다.

  ② 30분 후, 상자 내부 온도를 야장에 기입한 후에 다른 60ml 주사기로 상자의 내부공기시료를 포집한다.

  ③ 상자 위 덮개를 열고 상자 내부의 수면 부분에서 상자 끝 부분의 길이를 측정한다. 밭의 경우에는 상자내부에 토양표면에서부터 상자 끝부분의 길이를 측정한다.

  ④ 수온을 측정한 후, ORP 측정기로 Eh를 측정한다.

  ⑤ GC(Gas Chromatograph)로 농도를 분석한다.