• 제목/요약/키워드: Total soil carbon

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도시녹지의 이산화탄소 및 중금속 저감 (Mitigation of Carbon Dioxide and Heavy Metals by Urban Greenspace)

  • 박주영;주진희;윤용한
    • 환경정책연구
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    • 제9권1호
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    • pp.137-154
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    • 2010
  • 본 연구는 청주시와 충주시를 대상으로 도시녹지(가로수 및 도시공원)에 의한 중금속 및 누적이산화탄소 고정량을 산출한 결과를 토대로 도시녹지의 환경개선효과를 평가하고자 하였으며, 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 청주시와 충주시 가로수 전체에 대한 누적이산화탄소 고정량을 산출한 결과, 청주시의 총량은 약1,230,000kg-C로, 충주시는 약 1,270,000kg-C로 산출되었다. 청주시 발산공원과, 충주시 대가미체육공원에 누적이산화탄소 고정량을 산출한 결과, 청주시 발산공원의 총량은 약 25,000kg-C로, 충주시 대가미체육공원은 약 6,400kg-C로산출되었다. 2. 청주시 가로수에 가장 많이 축적된 중금속은 Zn이었으며, 가장 적게 축적된 중금속은 Ni이었다. 청주시 가로수를 대상으로 중금속을 측정한 결과 Zn > Cu > Cr > Ni > 순으로 나타났다.. 청주시 용도지역별 가로수의 중금속총함량은 주거지역(157.26 mg/kg) > 공업지역(141.71 mg/kg) > 상업지역(118.55 mg/kg) > 녹지지역(61.95 mg/kg)의 순으로 나타났다. 3. 대체적으로 충주시는 청주시보다 모든 항목에서 낮은 함량을 보였는데 이는 도시규모와 교통량의 차이에 따른 대기오염물질 발생량이 다르기 때문이다. 용도지역별 가로수의 중금속 총함량은 상업지역(84.48 mg/kg) > 주거지역(83.70 mg/kg) > 녹지지역(48.23 mg/kg)의 순으로 나타났다. 4. 청주시 용도지역별 가로수 식재지 토양의 중금속 함량은 Zn > Cu > Pb( > Ni > Cr > As > Cd)의 순으로 Zn이 가장 높게 나타났으며, Cd가 가장 낮게 축적된 것으로 분석되었다. 용도지역별 가로수 식재지 토양의 총 중금속 총 함량은 상업지역(91.82mg/kg) > 공업지역(85.96mg/kg) > 주거지역(67.55mg/kg) > 녹지지역(43.13mg/kg)의 순으로 나타났다. 5. 충주시 용도지역별 가로수 식재지 토양의 중금속 함량은 Zn > Pb > Cu( > Ni > Cr > As > Cd)의 순으로 Zn이 가장 높게 나타나 청주시와 유사한 경향을 보였다. 용도지역별 가로수 식재지 토양의 중금속 총함량은 상업지역(87.66mg/kg) > 녹지지역(72.73mg/kg) $${\geq_-}$$ 주거지역(70.10mg/kg)의 순으로 나타났다.

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Aboveground biomass, growth and yield for some selected introduced tree species, namely Cupressus lusitanica, Eucalyptus saligna, and Pinus patula in Central Highlands of Ethiopia

  • Tesfaye, Mehari Alebachew;Gardi, Oliver;Anbessa, Tesfaye Bekele;Blaser, Jurgen
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제44권1호
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    • pp.8-25
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    • 2020
  • Background: Species of the genera Eucalyptus, Cupressus, and Pinus are the most widely planted tree species in the country in general and in Chilimo dry Afromontane forest in particular. Eucalyptus covers 90% of the total planted forest area in the country. However, only limited information exists in the country regarding aboveground biomass (AGB), belowground biomass (BGB), growth, and yield. This study was conducted to assess the variables on 25 and 30 years of age for three planted species: Cupressus lusitanica, Eucalyptus saligna, and Pinus patula in Chilimo plantation forest, in the Central Highlands of Ethiopia. A two-times inventory was conducted in 2012 and 2017. A total of nine square sampled plots of 400 ㎡ each, three plots under Cupressus lusitanica, 3 Eucalyptus saligna, and 3 Pinus patula were used for data collection. Data on height, diameter, soil, and tree stumps were collected. Percent C, % N, and bulk density was performed following chemical procedure. Results: The aboveground biomass ranged from 125.76 to 228.67 t C ha-1 and the basal area and number of stems from 3.76 to 25.50 ㎡ ha-1 and 483 to 1175 N ha-1, respectively. The mean annual basal area and volume increment were between 0.97 and 1.20 ㎡ ha-1 year-1 and 10.79 and 16.22 ㎥ ha-1 year-1. Both carbon and nitrogen stock of the planted forest was non-significant among the tree species. Conclusion: The aboveground biomass, growth, and yield significantly varied among the species. Cupressus lusitanica had the highest aboveground biomass, volume, and basal area, while Eucalyptus saligna had the lowest value. To a depth of 1 m, total carbon stored ranged from 130.13 to 234.26 t C ha-1. The total annual carbon sequestration potential was 12,575.18 t CO2 eq. Eucalyptus has the highest carbon stock density and growth rate than other species.

논토양(土壤)의 탈질작용(脫窒作用)에 관(關)한 연구(硏究) -제(第)II보(報). 유기물(有機物)의 종류(種類) 및 질소시비량차이(窒素施肥量差異)가 탈질(脫窒)에 미치는 영향(影響) (Studies on the Denitrification in the Submerged Paddy Soil -II. The Denitrification Rates Upon Kinds of Applied Organic Matter and Levels of Nitrogen Fertilizer)

  • 이상규;김승환;박준규;안상배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.76-82
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    • 1986
  • 1. 항온기간중(恒溫期間中) $N_2O$의 경시적(徑時的) 발생량(發生量)은 항온(恒溫) 1일(日)과 10일경(日傾) 그리고 $N_2$의 발생량(發生量)은 1일(日)과 30일경(日傾)에 많았다. 2. 토양유기물함량별(土壤有機物含量別) 탈질량(脫窒量)은 현저(顯著)한 차이(差異)를 보이지 않았으며 시용유기물간(施用有機物間)에는 녹비(綠肥)>볏짚>퇴비(堆肥)>무시용(無施用)의 순서(順序)로 높았다. 3. 질소시비량(窒素施肥量)이 증가(增加)할수록 탈질량(脫窒量)은 증가(增加)되었으나 토양간(土壤間)에는 뚜렷한 차이(差異)가 없었음. 4. 탈질반응속도(脫秩反應速度)(계수(係數))는 토양유기물함량(土壤有機物含量)이 많고 역분해성유기물(易分解性有機物)을 시용(施用)할수록 증가(增加)되었음. 5. 토양중(土壤中) 탄소발생량(炭素發生量)과 탈질량(脫窒量)과의 관계(關係)에서 아산화질소(亞酸化窒素)는 정상관(正相關) 그리고 분자상질소(分子狀窒素)는 부상관관계(負相關關係)를 보였음. 6. 탄소(炭素) 1 mg이 소모(消耗)될때 약 4 mg의 $N_2O$와 3 mg의 $N_2$가 생성되었음.

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Alaska 툰드라 토양의 깊이 및 해동 영향에 따른 미생물 군집과 토양 유기 탄소 분해 특성 (Characterization of microbial communities and soil organic carbon degradation associated with the depth and thawing effects on tundra soil in Alaska)

  • 박하주;김덕규;박현;이방용;이유경
    • 미생물학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.365-374
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    • 2016
  • 고위도에서의 온도 상승은 $0.6^{\circ}C$/10 년으로, 이는 토양 유기 탄소에 대한 미생물의 분해 활성 증가를 유도한다. 게다가, 분해된 토양 유기 탄소는 이산화탄소 또는 메탄 같은 온실가스로 전환, 방출되어 기후 변화를 가속화시킨다. 따라서, 토양 유기 탄소 분해와 관련된 미생물의 다양성 및 기능 이해를 위한 토양 해동 모델 연구가 필요하다. 이러한 연구를 위하여 Alaska Council의 두 깊이의 토양(SPF와 PF라 각각 명명한 30-40와 50-60 cm 깊이의 토양)을 $0^{\circ}C$에서 108일 동안 배양하였다. 환경 모사 실험 동안 pyrosequencing을 수행하였고, metagenome을 분석하여 총 111,804개의 미생물 sequence를 얻었다. 이 중, 574-1,128개의 세균 operational taxonomic unit (OTU)과 30-57개의 고세균 OTU를 확인하였다. 토양 배양에 따라 두 토양 모두에서 Crenarchaeota phyla의 상대적 분포가 증가하였으며, Actinobacteria와 Firmicutes phyla의 분포가 SPF와 PF에서 각각 크게 증가하였다. 추출한 토양 유기 탄소에 대한 무게 측정 및 gel permeation chromatography를 통해, 환경 모사 실험이 진행되는 동안 토양 유기 탄소의 주요 구성 성분인 부식산(humic acids)이 중합화(humification)되는 것을 확인하였다. 결론적으로, 냉대 툰드라 동토의 해동은 Crenarchaeota, Actinobacteria 및 Firmicutes phyla의 증가를 야기시키며, 미생물에 의한 토양 유기 탄소 분해 및 이용을 야기시키는 것으로 예측된다.

PAHs 오염토양에서 분리된 Sphingobacterium sp. KM-02를 이용한 Fluorene 분해 및 토양복원 연구 (Biodegradation of fluorene and bioremediation study by Sphingobacterium sp. KM-02 isolated from PAHs-contaminated soil)

  • 남인현;전철민;김재곤
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권5호
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    • pp.74-81
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    • 2011
  • The fluorene-degrading strain Sphingobacterium sp. KM-02 was isolated from PAHs-contaminated soil near a mineimpacted area by selective enrichment techniques. Fluorene added to the Sphingobacterium sp. KM-02 culture as sole carbon source was 78.4% removed within 120 h. A fluorene degradation pathway is tentatively proposed based on identification of the metabolic intermediates 9-fluorenone, 4-hydroxy-9-fluorenone, and 8-hydroxy-3,4-benzocoumarin. Further the ability of Sphingobacterium sp. KM-02 to bioremediate 100 mg/kg fluorene in soil matrix was examined by composting under laboratory conditions. Treatment of microcosm soil with the strain KM-02 for 20 days resulted in a 65.6% reduction in total amounts. These results demonstrate that Sphingobacterium sp. KM-02 could potentially be used in the bioremediation of fluorene from contaminated soil.

산지토양의 탄소와 질소 예측을 위한 가시 근적외선 분광반사특성 분석의 전처리 방법 비교 (Evaluating Spectral Preprocessing Methods for Visible and Near Infrared Reflectance Spectroscopy to Predict Soil Carbon and Nitrogen in Mountainous Areas)

  • 정관용
    • 대한지리학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.509-523
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    • 2016
  • 토양 예측은 지속가능한 산지관리 측면에서 필요한 토양특성자료를 제공할 수 있다. 이중 가시 근적외선 분광반사 특성을 이용한 토양 예측은 저비용, 빠른 분석과 비파괴 측정, 비교적 높은 정확도로 관심을 받고 있다. 일반적으로 토양 분광반사특성 측정 과정에서 잡음이 나타날 수 있어 전처리 과정이 필요하다. 하지만 이러한 전처리 방법을 비교하고 평가하는 작업이 거의 이루어지지 못 했다. 본 연구에서는 토양 탄소와 질소 예측을 위해 5가지 전처리 방법을 비교하였다. 이는 연속체 제거, Savitzky-Golay 변환, 이산 웨이블렛(wavelet) 변환, 1차와 2차 도함수 변환이다. 토양예측 모델로 부분 최소제곱 회귀모형을 사용하였고, 총 153개 시료 중에서 검증을 위해 122개 훈련자료와 31개의 검증자료로 나누어 평가하였다. 전반적으로 토양시료의 탄소 함량이 높을수록 토양에 대한 입사 에너지의 흡수가 커지는 특성을 보였다. 파장별로는 가시광선 영역(650nm와 700nm)이 토양 탄소 그리고 질소와 가장 높은 상관관계를 보였다. 전처리 비교에서 연속체 제거가 토양 탄소(9.53mg/g)와 질소(0.79mg/g)에 대해 가장 높은 정확도(Root Mean Square Error)를 보였다. 따라서 토양 탄소와 질소 예측을 위해 연속체 제거가 가장 효과적인 분광반사특성 분석의 전처리 방법으로 판단되었다. 시각적인 평가에서 웨이블릿 변환이나 Savitzky-Golay 변환은 차이가 거의 없었고, 평가 결과도 유사했다. 따라서 다소 계산과정이 간단한 Savitzky-Golay 변환이 선호될 수 있다.

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광릉 활엽수천연림의 산림식생구조, 입지환경 및 탄소저장량 (Forest Stand Structure, Site Characteristics and Carbon Budget of the Kwangneung Natural Forest in Korea)

  • Jong-Hwan Lim;Joon Hwan Shin;Guang Ze Jin;Jung Hwa Chun;Jeong Soo Oh
    • 한국농림기상학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.101-109
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    • 2003
  • The study area, Kwangneung Experiment Forest (KEF) is located on the west-central portion of Korean peninsula and belongs to a cool-temperate broadleaved forest Bone. At the old-growth deciduous forest near Soribong-peak (533.1 m) in KEF, we have established a 1 ha permanent plot ($100m{\times}100m$) and a flux tower, and the site was registered as a KLTER(Korean long-term ecological research network) and DK site of KoFlux. In this site, we made a stemmap of trees and analyzed forest stand structure and physical and chemical soil characteristics, and estimated carbon budgets by forest components (tree biomass, soils, litter and so on). Dominant tree species were Quercus serrata and Carpinus laxiflora, and accompanied by Q. aliena, Carpinus cordata, and so on. As a result of a field survey of the plot, density of the trees larger than 2 cm in DBH was 1,473 trees per ha, total biomass 261.2 tons/ha, and basal area $28.0m^2$/ha. Parent rock type is granite gneiss. Soil type is brown forest soil (alfisols in USDA system), and the depth is from 38 to 66 cm. Soil texture is loam or sandy loam, and its pH was f개m 4.2 to 5.0 in the surface layer, and from 4.8 to 5.2 in the subsurface layer. Seasonal changes in LAI were measured by hemispherical photography at the 1.2 m height, and the maximum was 3.65. And the spatial distributions of volumetric soil moisture contents and LAIs of the plot were measured. The carbon pool in living tree biomass including below ground biomass was 136 tons C/ha, and 5.6 tons C/ha is stored in the litter layer, and about 92.0 tons C/ha in the soil to the 30 cm in depth. Totally more than about 233.6 tons C/ha was stored in DK site. These ground survey and monitoring data will give some important parameters and validation data for the forest dynamics models or biogeochemical dynamics models to predict or interpolate spatially the changes in forest ecosystem structure and function.

Assessment of Biomass and Carbon Stock in Sal (Shorea robusta Gaertn.) Forests under Two Management Regimes in Tripura, Northeast India

  • Banik, Biplab;Deb, Dipankar;Deb, Sourabh;Datta, B.K.
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제34권3호
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    • pp.209-223
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    • 2018
  • We investigated tree composition, stand characteristics, biomass allocation pattern and carbon storage variability in Sal forests (Shorea robusta Garten.) under two forest management regimes (Sal forest and Sal plantation) in Tripura, Northeast India. The results revealed higher species richness (29 species), stand density of $1060.00{\pm}11.12stems\;ha^{-1}$ and diversity index ($1.90{\pm}0.08$) in Sal forest. and lower species richness (4 species), stand density of $ 230.00{\pm}37.22stems\;ha^{-1}$ and diversity index ($0.38{\pm}0.15$) in Sal plantation. The total basal cover $33.02{\pm}4.87m^2ha^{-1}$) and dominance ($0.76{\pm}0.08$) were found higher in Sal plantation than the Sal forest ($22.53{\pm}0.38m^2ha^{-1}$ and $0.23{\pm}0.02$ respectively). The total vegetation carbon density was recorded higher in Sal plantation ($219.68{\pm}19.65Mg\;ha^{-1}$) than the Sal forest ($167.64{\pm}16.73Mg\;ha^{-1}$). The carbon density estimates acquired in this study suggest that Sal plantation in Tripura has the potentiality to store a large amount of atmospheric carbon inspite of a very low species diversity. However, Sal forests has also an impending sink of carbon due to presence of large number of young trees.

경남지역 논 토양 유형에 따른 미생물 군집 변화 (Impacts of Soil Type on Microbial Community from Paddy Soils in Gyeongnam Province)

  • 이영한;안병구;이성태;신민아;김은석;송원두;손연규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1164-1168
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    • 2011
  • 경남지역 논 토양 미숙답 6개소, 보통답 9개소, 사질답 5개소를 대상으로 2011년에 미생물 세포벽 지방산 함량을 분석하여 미생물 군집과 토양 화학성을 주성분분석으로 해석하였다. 토양 미생물체량은 보통답이 $1,235mg\;kg^{-1}$으로 사질답 $441mg\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았으며 (p<0.05) 미숙답은 $854mg\;kg^{-1}$으로 유의적인 차이가 없었다. 토양 유기물 함량은 미숙답과 보통답이 $33g\;kg^{-1}$으로 사질답의 $18g\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았다 (p<0.05). 미생물 군집은 보통답이 총 세균 33.0%, 그람음성 세균 18.1%로서 사질답의 총 세균 29.4%, 그람음성 세균 14.8% 그리고 미숙답의 그람음성 세균 15.4%에 비해 유의적으로 많았다 (p<0.05). 주성분 분석결과 토양 유기물 함량과 총 세균 군집 비율이 경남지역 논 토양의 보통답과 사질답의 특성을 구분할 수 있었다.

탄산수의 알칼리도 및 총 탄소 측정방법 비교 연구 (A Comparison Study of Alkalinity and Total Carbon Measurements in $CO_2$-rich Water)

  • 조민기;채기탁;고동찬;유용재;최병영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권3호
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    • pp.1-13
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    • 2009
  • 탄산수를 대상으로 알칼리도 및 총 탄소 측정 방법의 타당성을 평가하기 위하여 산중화 적정법, 역적정법, 침전법, NDIR-TC 측정법 등 다양한 측정방법을 적용하였다. 인공적으로 제조한 탄산수(ACW(Artificial $CO_2$-rich Water): pH = 6.3, alkalinity = 68.8 meq/L, $HCO_3^-$ = 2,235 mg/L)의 알칼리도 및 총 탄소를 측정한 결과, 탄산수 제조와 동시에 측정된 시료에서는 상기한 모든 측정방법에서 비교적 정확한 측정값을 얻어내었다. 이때 퍼센트 오차는 0~12% 수준이었으며, 반복측정 분산분석(repeated measure ANOVA)의 사후 분석 결과 각 측정 방법간 차이는 95% 신뢰수준에서 없는 것으로 판정되었다. 또한 이때 정밀도(분산계수)도 4% 이내로 재현성이 높은 측정 방법이라고 할 수 있다. 탄산수와 같이 $CO_2$가 탈기(脫氣: degassing)되는 경우 각 측정 방법의 정도관리를 위하여 24시간, 48시간 동안 $CO_2$를 탈기시킨 후 각 측정 방법을 적용하였다. 그 결과 산중화 적정법과 NDIR-TC 방법으로 측정된 알칼리도는 $CO_2$의 탈기에 상관없이 일정한 값을 유지하고 있었다. 이는 알칼리도의 보존성에 기인한 결과로 해석된다. 반면, 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도는 증가하는 것으로 나타났다. 한편 총 탄소 함량은 꾸준히 감소하여 48시간후에는 최대 약 50%의 $CO_2$가 탈기된 것으로 평가되었다. 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도가 높아진 이유는 총 탄소 함량이 다른 방법에 비하여 높게 측정되었고, $CO_2$ 탈기를 모델링 한 결과, 측정된 총 탄소 함량에 평형인 pH보다 측정된 pH가 높기 때문이다. 이는 ACW에 잔류한 $CO_2$ 기포의 영향으로 생각된다. $CO_2$ 탈기에 의해 발생한 $CO_2$ 기포는 pH를 낮추지 못하고 알칼리도에 영향을 주지는 않기 때문에 산중화 적정법과 NDIR-TC 측정에서는 분석되지 않지만 역적정과 침전법을 적용하여 총 탄소를 분석할 경우에는 측정값에 포함된다. 따라서 탄산수에서 알칼리도 및 총 탄소의 측정과 해석을 정확하게 하기 위해서는 역적정법이나 침전법을 이용하여 측정한 결과를 비교 검토하는 것이 필요하다. 이 연구의 결과는 탄산수 연구나 $CO_2$ 지중저장에 관련된 연구에 활용될 수 있다. 특히 $CO_2$ 지중저장 연구에 응용될 경우 탈기되지 않는 $CO_2$ 기포의 함량을 반영할 수 있기 때문에 심부 지중의 pH를 보정하거나 $CO_2$의 지중 거동과 $CO_2$ 저장 용량 평가에 응용될 것으로 기대된다. 이 연구를 기반으로 고온 고압 환경에서 직접 총 탄소를 정확하고 편리하게 측정하기 위한 방법을 개발할 예정이다.