지구 온난화로 인해 산림은 인류에서 가장 중요한 부분 중에 하나로 인식하게 되었으며 이에 따라 이산화탄소를 줄일 수 있는 방법들을 제시하고 이를 예측해보고자 하는 관점에서 본 연구를 수행하였다. 따라서 산림 바이오매스 및 탄소저장량 추정 방법들의 체계적인 연구를 실시하여 실제 현장에서 적용할 수 있는 다양한 활용 방안을 마련하고자 하였다.

먼저 현장조사 자료를 활용하여 무주 지역의 리기다소나무림을 대상으로 지상부 및 지하부 탄소저장량을 산출하고 고사목, 유기물, 토양에 대한 생태계 탄소저장량을 산출하고자 하였다. 산림 생태계의 탄소저장량은 임목에서 80.6 ton C/ha, 고사목 0.65 ton C/ha, 유기물 6.40 ton C/ha, 토양 51.62 ton C/ha로 총 139.27 ton C/ha으로 나타났다.

표본목을 활용하여 추정된 리기다소나무림의 줄기밀도(g/cm3)는 0.488로 나타났고 불확도는 8.94%로 나타났으며, 바이오매스 확장계수는 1.336으로 나타났고 불확도는 4.79%로 나타났다. 뿌리 함량비는 0.488로 나타났고 불확도는 35.12%로 나타났다. 본 연구에서 산출된 수치들은 IPCC에서 제공하는 수치 내에 포함됨으로써 계수를 적용함에 큰 무리가 없을 것으로 판단된다. 따라서 이 수치들을 활용하여 탄소저장량을 산출한 결과, 임목의 탄소저장량은 86.7 ton C/ha로 나타났으며 상대생장식을 적용하였을 경우 모델 1과 모델 2에서는 각각 79.8 ton C/ha, 79.2 ton C/ha로 나타났다.
따라서 현장조사 자료를 통해 추정 모델을 개발한 결과, 우리나라 리기다소나무림 자료에 적용하여 활용 가능한 탄소저장량을 산출할 수 있을 것으로 판단된다.

국가산림자원조사 자료와 현장조사 자료에서 측정된 탄소계수, 상대생장식을 적용하여 리기다소나무림의 탄소저장량을 산출하였다. 국가산림자원조사 자료에서 평균 흉고직경이 18.1cm, 평균 수고는 13.0m로 나타났다. 또한 영급에 따른 분포는 1영급에서 5영급까지 영급이 증가함에 따라 흉고직경과 수고도 증가하는 일반적인 경향을 보였다. 탄소저장량 추정 결과, 탄소계수 적용 시 86.2 ton C/ha로 나타났으며 흉고직경을 설명변수로 적용한 경우 77.2 ton C/ha로 나타났고, 흉고직경과 수고를 설명변수로 적용한 경우 67.7 ton C/ha로 나타났다.

각 추정모델에 따라 실제 값과 차이를 보였으나 실제 측정된 탄소계수와 상대생장식을 적용하여 산출하였다는 것에 큰 의미가 있다고 볼 수 있다.
그러나 국가산림자원조사 자료의 흉고직경, 수고, 임분밀도에 따라 과대치 및 과소치를 산출 할 수 있는 오류를 범할 수 있다. 따라서 현장조사 시 데이터 구축에 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다.

마지막으로 탄소저장량 산출에서 가장 광범위하게 사용 할 수 있는 탄소저장량 지도를 작성하고자 하였다. 국가산림자원조사 자료에서 탄소저장량을 산출하여 수고, 임령, 흉고직경, 수관밀도와의 상관관계를 분석한 결과, 수관밀도에서 가장 큰 상관성을 보였고 다음으로 수고에서 상관성이 높은 것으로 나타났다. 상관분석 결과를 기반으로 탄소저장 추정식을 도출한 후 임상도에 적용하여 탄소저장량 지도를 작성하였다.

또한, 수관밀도, 수관밀도와 수고를 적용하였을 경우를 분리하여 비교한 결과, 수관밀도와 수고를 적용하였을 때 적합성이 더 높은 것으로 나타났다. 수관밀도와 수고를 이용하여 공간분포를 확장한 결과, 탄소저장량은 평균 58.2 ton C/ha로 나타났으며 무주지역 지상부 총 탄소저장량은 430,963 ton C/ha 으로 추정되었다.

평균 탄소저장량의 불확도를 평가하여 어느 정도의 오차를 포함하고 있는지 산출한 결과, 탄소저장량의 불확도는 2.21%로 나타났다. 또한, 300회 시뮬레이션에서 산출된 평균값은 58.36 ton C/ha으로 실제 측정된 값과 +1074.9 ton C/ha의 차이를 보이는 것으로 나타났다.

Amidst the threats of climate change, forest ecosystems have gained significant attention as the global community recognized its potential role as a valuable carbon pool in recent years. However, as a requirement, an accurate estimation of the biomass of the forests is imperative because the values are needed in the conversion to its carbon equivalent. Also, precise biomass and carbon storage estimates in forest ecosystems are required in the light of carbon emission targets aside from its importance for the sustainable forest planning and management. Thus, the purpose of this study is to develop technique that fits best for the estimation of biomass and carbon storage of Pinus rigida forests in Muju-gun, South Korea. Systematic study of forest biomass estimation method was performed to explore ways that can be applied to actual practice.

The aboveground and belowground biomass of the Pinus rigida forests in Muju-gun was estimated. The stands biomass was estimated using allometric equation and carbon factor estimation. In this study, soil organic matter and dead tree are included in the determination of the carbon storage.

As a result, the total carbon storage of the study area was equivalent to 139.27 ton C/ha, with the highest portion (80.6 ton C/ha) accounted to the aboveground and belowground biomass, followed by 51.62 ton C/ha attributed to the soil, 6.40 ton C/ha to the organic matter and the remaining 0.65 ton C/ha credited to the dead tree.

The mean stem density (g/cm3) was 0.488, with uncertainty value equivalent to 8.94%. The mean biomass expansion factor was 1.336 with 4.79% uncertainty. The mean root to shoot ratio, was 0.488 with 35.12% uncertainty. Uncertainty levels acquired in this study are with in the uncertainty values recommended in the Intergovernmental Panel on Climate Change or IPCC. Thus, using the acquired values, the calculated carbon storage was 86.7 ton C/ha. The allometric equation of Pinus rigida were 79.8 ton C/ha (Model 1) and 79.2 ton C/ha (Model 2), respectively.

The carbon storage of Pinus rigida was calculated using the national forest inventory data and allometric equation, carbon factor estimation. Using the diameter at breast height as independent variable, and diameter at breast height-total height as variables, and stem density-biomass expansion factor, the carbon storage were calculated as 77.2 ton C/ha, 67.7 ton C/ha and 86.2 ton C/ha, respectively.
The optimal technique developed for biomass and carbon storage estimations were presented. Using the measured data, optimal technique for calculating the carbon storage of Pinus rigida was developed. The results of the analysis of the relationship between height, age, DBH and crown density using the national forest inventory data were correlated of the largest crown density, followed by the height.
In this Chapter, the estimated carbon storage of Pinus rigida in Muju-gun was used in the creation of the forest biomass map. As a result, high suitability was acquired when crown density and height correlation were applied. The average carbon storage was estimated at 58.2 ton C/ha and the calculated average carbon storage in Muju area was 430,963 ton C/ha.