[스웨덴] 온실 가스 측정이 가능한 고도화된 카메라
매우 고도화된 카메라를 통해 우리 주변 공기 중 메탄 촬영 및 녹화가 가능해졌다. 스웨덴 Linköping 대학교와 Stockholm 대학교 연구팀에 의해 수행된 이번 연구 결과는 온실 가스 측정 및 모니터링에 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
강력한 온실 가스인 메탄에 대한 여러 가지 궁금증이 존재한다. 메탄은 빠르지만 불규칙적으로 대기 중에 증가하며, 이는 연구자들을 당혹스럽게 만든다. 또한 주변 환경에서의 메탄 발생원과 흡수원에 대한 높은 불확실성이 존재한다. Linköping 대학교와 Stockholm 대학교에서 새롭게 개발된 카메라는 이러한 사안을 해결하는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 메탄 촬영 및 녹화가 모두 가능한 카메라에 관한 이번 연구 결과는 “Nature Climate Change” 최신호에 게재된다.
Linköping 대학교 Magnus Gålfalk 교수는 “카메라는 매우 민감하기 때문에 바닥 준위에 가까운 메탄에 대한 시각화 및 측량을, 종전보다 더욱 높은 해상도로 기록할 수 있다. 소량의 메탄을 측정할 수 있는가는 매우 중요한 문제”라고 강조하였다.
고도화된 초분광 적외선 카메라(hyperspectral infrared camera)의 무게는 35kg이며, 크기는 50 cm x 45 cm x 25 cm 정도이다. 이 카메라는 강력한 온실 가스인 메탄이 흡수하는 동일한 복사선을 측정하는데 최적화되었다. 하수슬러지 침전물, 연소 공정, 축산 및 호수를 포함한 다양한 환경 조건에서 배출되는 메탄 가스를 측정할 수도 있다. 이미지 각각의 픽셀에 대해, 카메라는 고해상도의 스펙트럼으로 기록하며, 이는 다른 가스와 메탄을 불리하여 정량화할 수 있도록 해준다.
새롭게 개발된 이번 카메라는 천문학, 생물지구화학, 공학 및 환경과학 분야의 전문가들이 모여 함께 개발한 융합 기술이다. Linköping 대학교 David Bastviken교수는 “이번에 개발된 카메라를 통해, 메탄 발생원 및 흡수원을 지도화하고 모니터링할 수 있는 새로운 기회를 마련하였다. 이는 메탄 배출이 어떻게 제어되고, 또한 어떻게 감소시킬 수 있는가에 대한 이해를 넓혀줄 것이다. 현재까지는 카메라 촬영이 지상에서만 이루어졌지만, 더 큰 규모의 메탄 지도 제작을 위해 항공 촬영까지 가능하도록 개발 중”이라고 설명하였다. 이번 프로젝트는 Knut & Alice Wallenberg 재단과 스웨덴 연구이사회의 방법론 개발 지원금을 통해 수행되었다.
현재 프로젝트에는 Linköping 대학교의 Magnus Gålfalk 교수, David Bastviken 교수, 그리고 Stockholm 대학교의 Göran Olofsson 교수, Patrick Crill 교수가 함께 참여하고 있다.
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 12월 7일]
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Advanced new camera can measure greenhouse gases
A camera so advanced that it can photograph and film methane in the air around us is now presented by a team of researchers from Linköping and Stockholm Universities. It can be an important part of the efforts to measure and monitor greenhouse gases.
There are several questions surrounding the powerful greenhouse gas methane. Its rapid but irregular increase in the atmosphere has puzzled researchers. And there is a high degree of uncertainty with regard to the sources and sinks of methane in the landscape. A newly developed camera from Linköping University and Stockholm University can help to address these issues. The utility of the camera to both photograph and film methane has been demonstrated in a study that was recently published in Nature Climate Change.
"The camera is very sensitive, which means that the methane is both visible and measureable close to ground level, with much higher resolution than previously. Being able to measure on a small scale is crucial," says Magnus Gålfalk, Assistant Professor at Tema Environmental Change, Linköping University who led the study.
The advanced hyperspectral infrared camera weighs 35 kilos and measures 50 x 45 x 25 centimeters. It is optimized to measure the same radiation that methane absorbs and which makes methane such a powerful greenhouse gas. The camera can be used to measure emissions from many environments including sewage sludge deposits, combustion processes, animal husbandry and lakes. For each pixel in the image the camera records a high-resolution spectrum, which makes it possible to quantify the methane separately from the other gases.
The camera was developed by a team that combined knowledge from many different fields of expertise, including astronomy, biogeochemistry, engineering and environmental sciences.
"This gives us new possibilities for mapping and monitoring methane sources and sinks, and it will help us understand how methane emissions are regulated and how we can reduce emissions. So far the camera has been used from the ground and now we're working to make it airborn for more large-scale methane mapping," says David Bastviken, professor at Tema Environmental Change, Linköping University and the principal investigator on the project.
Professor Bastviken emphasises that the project would not have been possible without funding for methodological development from the Knut and Alice Wallenberg Foundation and the Swedish Research Council, VR.
In addition to Magnus Gålfalk and David Bastviken from Linköping University, Professors Göran Olofsson and Patrick Crill from Stockholm University contributed to the project.
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