CO 2 포집 및 저장(carbon capture and storage, CCS) 부지에서 CO 2가 유출될 때의 잠재적 환경 영향은 CCS 기술의 장기적 실행 가능성에 있어 여전히 핵심적인 우려 사항이다. 필수적인 생지화학적 과정들을 조절하는 토양 미생물 군집은 토양 CO 2 농도의 변화에 특히 민감하다. 본 연구에서는 장기간의 CO 2 노출에 대한 토양 미생물 및 생지화학적 반응을 평가하기 위하여, 대한민국 충청북도 음성에서 현장 조건하에 2016년 및 2017년에 각각 2.5 m (천층 지하)와 0.5 m (표층) 두 깊이에서 조절된 CO 2 방출 실험을 수행하였다. 2.5 m 깊이 실험에서는 60 cm 토양 깊이에서 상당한 CO 2 농후화가 나타났음에도 불구하고(최고 21.2%), 표면에서는 CO 2가 소량만 축적되었으며(15 cm 깊이: <2.6%), 미생물 효소 활성, 무기질 질소 농도, 또는 미생물 생체량 탄소에는 유의한 변화가 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 강우와 같은 계절 요인이 CO 2 노출보다 더 큰 영향을 미쳤음을 시사한다. 반면 0.5 m 깊이 실험에서는 표면에서 CO 2가 매우 국소적으로 축적되었고(중심: 52.2%), 그 결과 저산소 조건(O 2 : 10.5%)이 형성되었다. 이러한 조건에서 N ‐아세틸‐글루코사민다아제(N‐acetyl‐glucosaminidase) 활성은 유의하게 감소하였으며, 암모늄과 질산염 농도는 식물의 흡수가 억제되고 미생물의 질소 순환이 변화하면서 비롯된 것으로 보이는 공간적 및 시간적 변화를 보였다. 본 연구 결과는 CO 2 유출에 대한 미생물의 반응이 깊이 및 노출 정도에 따라 매우 달라짐을 보여준다. 미생물 기능 지표, 특히 N ‐아세틸‐글루코사민다아제 활성과 질소 관련 지표, 그리고 가스 유량 측정을 함께 모니터링하면 CCS 부지 건전성을 평가하기 위한 조기 탐지 전략을 개선할 수 있다.

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