	보 도 자 료
	기상청 기상홍보과 2003. 1.14.(화) 13:00

온실가스농도측정용 국가표준가스(CO2)

국산화 성공

□지구대기감시업무를 관장하고 있는 기상청(청장 安明煥)은 국제환경규범인 기후변화협약 등에 효과적으로 대응하기 위한 기초자료의 생산 및  온실가스농도의 정확한 관측을 위하여 『온실가스측정용 국가표준가스(CO2) 국산화기술 개발』사업을 추진하였음.

-고품위의 표준가스인 국가표준가스의 제조 기술 확보는 온실가스 관측 및 분석 기술 수준을 가늠할 수 있는 척도로 인식되고 있어 매우 중요한 사업임.

-이산화탄소(CO2)는 대기 중에 미량(약 0.03%)으로 존재하므로 표준가스 제조 및 농도 분석시 고도의 기술을 필요로 함.

□주관연구기관인 한국표준과학연구원은 CO2 WMO(1차) 표준가스와 소급성을 갖는 CO2 국가표준가스를 개발하는데 성공하였음.

1. 개발배경

□WMO(세계기상기구, World Meteorological Organization)의 CO2 표준가스 체계는 WMO(1차)표준가스(정밀도 ±0.1 ppm이하 요구), CO2 국가표준가스(2차), 작업용표준가스의 3단계로 나눌 수 있음.

-각 표준가스는 상위등급의 표준가스를 이용하여 하위등급의 표준가스를 단계적·주기적으로 검정하여 사용함.

□현재, CO2 WMO 표준가스는 미국 해양대기청(NOAA) 산하의 기후감시·진단연구소(CMDL: WMO에 의해 CO2 중앙연구소로 지정됨)에서 독점적으로 제조 및 공급을 담당하고 있으며, CO2 국가표준가스의 제조기술을 확보하고 있는 나라는 미국, 일본, 독일, 호주, 노르웨이 등 수개국에 불과함.

□국가표준가스 생산 및 제조기술의 확보는 온실가스 제조·분석기술의 파급효과 뿐만 아니라, 경제적인 이익이 창출될 수 있음.

2. 개발현황

□한국표준과학연구원(원장 이세경) 물질량표준부의 김진석 박사 연구팀은 서울대 지구환경과학부 김경렬 교수 연구팀과 공동으로 CO2 WMO 표준가스와 소급성을 갖는 CO2 국가표준가스를 개발하였음.

□또한 세계 최초로 초정밀도의 질량 측정을 위한 자동 질량측정장치를 개발하였으며, 표준가스 비교분석법 개발에도 성공하였음.

□CO2 국가표준가스의 개발과정은 크게 중량법을 이용한 표준가스의 제조, 제조된 표준가스의 농도 분석방법 확립, CO2 WMO 표준가스와 비교분석 평가를 통한 국제적 인증으로 구분할 수 있음.

-첫째, 정확한 표준가스를 제조하기 위하여 측정오차 ±0.005 % 이하의 초정밀저울을 개선·설치하고, 표준가스의 무게 측정시 주변환경의 변화로부터 온도와 습도를 일정하게 유지시키기 위한 세계 최초로 실린더 자동이동식 질량측정장치를 개발함으로써 저울 분동에 의한 정밀도 오차범위를 기존의 ±2.8 mg에서 ±1.2 mg으로 ±1.6 mg 줄이는데 성공하였음.

-둘째, 이산화탄소 농도 측정을 위한 대표적 장비인 비분산적외선분석기(NDIR)을 이용하여 개발된 국가표준가스와 CO2 WMO 표준가스의 비교 분석이 가능하도록 CO2 측정시스템을 구축하였음. 또한, 가스배출시스템을 개선하여 측정불확도를 0.01 ppm 이내로 줄임으로써 측정정밀도를 대폭 향상시켰음.

-셋째, 개발한 CO2 국가표준가스와 CO2 WMO 표준가스의 비교분석 평가 결과, 정밀도 ±0.01 ppm를 유지함으로써 당초 CO2 WMO 표준가스의 요구 수준인 ±0.1 ppm보다 훨씬 높은 정밀도를 갖는 것으로 평가되었음.

□김진석 박사 연구팀은 CO2 WMO 표준가스 및 CO2 국가표준가스와 소급성을 가지면서 가격이 저렴한 보급형 표준가스(Transfer standard gas)를 양산할 수 있도록 공기압축장치도 개발하였음.

3. 개발성과 및 향후계획

□기술적 측면에서 표준가스(실린더, 가스의 재료 포함) 무게의 정밀한 계측, 표준가스의 정확한 측정, 보급형표준가스 제조 기술 개발은 이 사업의 핵심 기술임.

-표준가스의 무게 측정시 인위적·환경적 영향이 완전히 배제된 상태에서 자동으로 측정될 수 있는 시스템의 개발은 최고 수준의 표준가스를 개발하는데 밑바탕이 되었음.

-비분산적외선분석기가 외부 환경에 매우 민감하기 때문에 표준가스 반복측정시 최정밀 수준의 재현성을 나타내도록 시스템 구축·개선함으로써 정확한 측정이 가능하였음(특히, 가스배출시스템 개선).

-또한, 공기압축장치의 개발로 가스제조의 큰 장애요인인 수분을 완전 제거하고  가스 희석 및 농축이 가능토록 함으로써 보급형표준가스를 제조하게 되었음.

-이 사업을 통하여 개발된 「자동실린더 질량측정장치」와 「표준가스 제조용 공기압축장치」는 금년 중 특허를 출원할 예정임.

□경제적 측면에서는, 국내에서 표준가스를 자체 제작함으로써 수입 대체 효과와 수출에도 기여할 수 있음.

-지구대기감시관측소(안면도)는 연간 6통의 실린더를 사용하는데 CO2 WMO 표준가스(실린더 1통당 약 600만원)를 자체 개발한 표준가스(약 300백만원)로 대체 사용할 경우 연간 1,800만원의 예산을 절감할 수 있음.

-이 표준가스를 국내의 기후감시 관련연구기관이 모두 사용한다면 그 규모는 더욱 클 것임.

-또한 아시아 지역 관련 연구기관에 우리 국가표준가스의 우수성이 알려짐으로써 수출을 통하여 국가경제에 기여할 수 있을 것임.

□국제적으로 공인된 국가표준가스를 보유했다는 자체는 우리나라의 온실가스 분석 기술 수준에 대한 대외 이미지 개선 효과는 물론, 개발된 국가표준가스 이용을 통한 측정자료의 질적인 향상과 국제적인 신뢰도를 향상시킴으로써 기후변화협약 등 향후 국제적 환경분쟁에 대비하기 위한 기초자료 지원에 일익을 담당할 것임.

□앞으로 기상청에서는 산·학·연과 협동 연구를 통하여 2003년도에는 온실가스 중 지구온난화 기여도가 두 번째로 큰 메탄(CH4)과 아산화질소(N2O)의 국가표준가스를 독자 생산할 기술개발을 추진할 것이며, 2004년도에는 대기중 농도가 매우 희박하여 측정이 매우 힘든 CFCs 농도측정을 위한 표준가스 개발 사업을 연차적으로 추진할 계획임.

□기상청은 이 사업을 통하여 표준가스의 독자적인 생산기반을 구축하고 표준가스 제조 및 온실가스 측정의 분야에서 기술 선진국 도약을 목표로 하고 있음.

문의 : 기후국 기후정책과장 최 경 철	전화: (02)841-9157