Characteristics of Greenhouse Gas Emissions from Charcoal Kiln

숯가마에서 발생하는 온실가스 배출 특성

Recently Korea considers the source of biomass burning emissions reflecting national characteristic, so that includes the inventory of emission source but preceding research is rarely implemented in Korea. Therefore, a study on characteristics of greenhouse gas emissions from biomass burning is necessary and it also makes the source management effectively when the climate-atmospheric management system takes effect. In this study, using the manufactured charcoal kiln and the number of experiment was three times to get a reliable experiment result. The sampling time was decided by changing degree in charcoal kiln and charcoal manufacturing process. The results of calculation greenhouse gas emission factor from charcoal kiln were $668g\;CO_2/kg$, $20g\;CH_4/kg$, $0.01g\;N_2O/kg$. Using the emission factor developed in this study, estimate the emissions from charcoal kiln in Korea. The results of calculation were $46,040ton\;CO_2/yr$, $1,378ton\;CH_4/yr$, $0.69ton\;N_2O/yr$ and greenhouse gas emissions applying GWP are as follows. $CH_4$ emissions was $28,947ton\;CO_2eq./yr$, $N_2O$ emissions was $214ton\;CO_2eq./yr$. As a results, Gross emissions of charcoal kiln in Korea was $75,201ton\;CO_2eq./yr$, but the oak used in this study is included to the biomass so emissions of $CO_2$ are excluded. Therefore the net emissions of charcoal kiln in Korea was $29,161ton\;CO_2eq./yr$.

최근 국내 배출원 특성을 고려하여 생물성 연소에 대한 배출목록(emission inventory)을 추가하려는 연구가 이루어지고 있으나, 국내 현황을 반영한 실증 연구는 현재까지 거의 이루어진 바가 없는 실정이다. 따라서 앞으로 배출목록에 대한 기후 대기 통합관리시스템이 진행될 경우, 효과적인 배출원 관리를 위해 생물성 연소의 온실가스 배출 특성에 대한 연구가 필요한 시점이다. 본 연구에서는 숯가마에서 발생하는 온실가스 배출 특성을 파악하기 위하여 숯가마 모형장치를 이용하여 현장실험을 실시했다. 또한, 참나무의 점화, 탄화, 출탄하는 시기와 내부 온도 변화를 고려하여 굴뚝에서 배출되는 온실가스($CO_2$, $CH_4$, $N_2O$)를 직접 포집하여 분석하였다. 온실가스 배출계수 산정 결과, $CO_2$ 배출계수는 668 g/kg, $CH_4$ 배출계수는 20 g/kg이며, $N_2O$ 배출계수는 0.01 g/kg으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 온실가스 배출계수를 사용하여 국가 배출량을 산정한 결과, $CO_2$ 배출량은 46,040 ton/yr, $CH_4$ 배출량은 1,378 ton/yr, $N_2O$ 배출량은 0.69 ton/yr으로 나타났다. GWP를 이용하여 총 배출량을 산정한 결과, 연간 $75,201ton\;CO_2eq.$으로 나타났으며, 참나무는 바이오 매스에 포함되기 때문에 연소하는 과정에서 발생하는 $CO_2$는 총 배출량에서 제외되므로 숯가마에서 발생하는 국내 순배출량은 연간 $29,161ton\;CO_2eq.$으로 추정되었다.