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Large Fire Forecasting Depending on the Changing Wind Speed and Effective Humidity in Korean Red Pine Forests Through a Case Study

사례분석을 통한 소나무림에서의 풍속과 실효습도 변화에 의한 대형산불 위험예보

  • KANG, Sung-Chul (Graduate School of Disaster Prevention, Kangwon National University) ;
  • WON, Myoung-Soo (Center for Forest and Climate Change, National Institute of Forest Science) ;
  • YOON, Suk-Hee (Center for Forest and Climate Change, National Institute of Forest Science)
  • 강성철 (강원대학교 방재전문대학원) ;
  • 원명수 (국립산림과학원 기후변화연구센터) ;
  • 윤석희 (국립산림과학원 기후변화연구센터)
  • Received : 2016.09.05
  • Accepted : 2016.12.02
  • Published : 2016.12.31

Abstract

In this study, we developed a large fire forecasting system using critical weather conditions, such as strong winds and effective humidity. We incorporated information on forest type prior to large fires using an incident case study. The case study includes thirty-seven large fires covering more than 100 ha of damaged area over the last 20 years. Dangerous large fire regions were identified as areas of more than 30 ha of Korean red pine and the surrounding two kilometers. Large fires occur when wind speeds average 5.3 m/s with a maximum of 11.6 m/s and standard deviation of 2.5 m/s. Effective humidity for large fires average 30% with a minimum of 13% and standard deviation of 14.5%. In dangerous Korean red pine stand areas, the large fire 'Watch' level is issued when effective humidity is 30-45% for more than two days and average wind speed is 7-10 m/s. The 'Warning' level is issued when effective humidity is less than 30% for more than two days and average wind speed is more than 11 m/s. Therefore, from now on, the large fire forecasting system can be used effectively for forest fire prevention activities based on a selection and concentration strategy in dangerous large fire regions using severe weather conditions.

본 연구에서는 과거 대형산불 지역의 사례분석을 통해 대형산불 발생 전의 건조현상과 강풍 등 악기상 정보와 임상조건을 활용하여 대형산불이 일어날 위험성이 있는 지역을 미리 예보할 수 있는 체계를 개발하였다. 사례분석은 과거 20년간 발생한 100ha 이상의 대형산불 37건을 대상으로 하였다. 대형산불 위험지역은 소나무림 30ha 이상 지역 중 주변 소나무림간 최대 이격거리가 2km 범위 내에 있는 지역을 대상으로 선정하였다. 평균풍속은 평균 5.3m/s, 최대 11.6m/s, 표준편차는 2.5m/s 범위에서 대형산불이 발생하는 특성을 보였다. 실효습도는 평균 30%, 최소 13%, 표준편차 14.5%로 나타났다. 이러한 분석결과를 통해 대형산불 발생 위험이 높은 소나무림 추출 지역을 대상으로 '대형산불 주의보'는 실효습도 30~45% 범위에서 2일 이상 지속되고 풍속이 7m/s 이상일 때 발효하고, '대형산불 경보'는 실효습도 30% 미만이 2일 이상 지속되고 풍속이 11m/s 이상이 예상될 때 발효하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 따라서 향후 '대형산불 위험예보'로 인해 악기상 변화에 따른 대형산불 위험지역에 대한 선택과 집중의 산불방지 활동이 가능할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. An, S.H., M.S. Won, D.H. Kim, Y.H. Kang, M.B. Lee, and S.Y. Lee. 2005. Classification of forest fire risk and hazard regions in Uiseong-gun. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 8(2):117-124 (안상현, 원명수, 김동현, 강영호, 이명보, 이시영. 2005. 의성군 지역 산불발생 및 대형화 위험지역 구분. 한국지리정보학회지 8(2):117-24).
  2. Choi, G.Y. J.S. Kim, and M.S. Won. 2006. Spatial patterns and temporal variability of the Haines Index related to the wildland fire growth potential over the Korean Peninsula. Journal of the Korean Geographical Society 41(2):168-187 (최광용, 김준수, 원명수. 2006. 한반도 산불 확장 잠재도와 관련된 Haines Index의 시.공간적 특징. 대한지리학회지 41(2):168-187).
  3. Cunningham, A.A. and D.L. Martell. 1972. A stochastic model for the occurrence of man-caused forest fires. Canadian Journal of Forest Research 3(2):282-287. https://doi.org/10.1139/x73-038
  4. Davis, K.P. and A.A. Brown. 1959. Forest fire: control and use. 2nd edition. McGraw-Hill Book Company Inc. pp.3-259.
  5. Hong, S.K. 1987. Meteorology and fire. Kyohak Research Press. pp.67-71 (홍성길. 1987. 기상과 화재. 교학연구사)
  6. Korea Forest Service. 2009. A work manual for forest fire investigation p.26 (산림청. 2009. 산불조사 실무 매뉴얼. 26쪽).
  7. Korea Forest Service. 2010. Statistical yearbook of forestry. vol.39 (산림청. 2010. 임업통계연보. 제39권).
  8. Lee, B.D., M.S. Won, S.Y. Kim, S.H. Yoon, and M.B. Lee. 2010. Allometric equation of crown fuel biomass and analysis crown bulk density for Pinus densiflora. Journal of Korean Forest Society 99(3):391-396 (이병두, 원명수, 김선영, 윤석희, 이명보. 소나무 수관 부위별 연료량 추정식 개발 및 수관연료밀도 분석. 2010. 한국임학회지 99(3):391-396).
  9. Lee, S.Y., M.S. Won, and S.Y. Han. 2005. Developing of forest fire occurrence danger index using fuel and topographical characteristics on the condition of ignition point in Korea. Korean Institute of Fire Science & Engineering 19(4):75-79 (이시영, 원명수, 한상열. 2005. 산불발화지점의 임상 및 지형특성을 이용한 산불발생위험지수 개발. 한국화재소방학회지 19(4):75-79).
  10. Lee, S.Y., S.Y. Han, M.S. Won, S.H. An, and M.B. Lee. 2004. Developing of forest fire occurrence probability model by using the meteorological characteristics in Korea. Korean Journal of Agricultureal and Forest Meteorology 6(4):242-249 (이시영, 한상열, 원명수, 안상현, 이명보. 2004. 기상특성을 이용한 전국 산불발생확률모형 개발. 한국농림기상학회지 6(4):242-249).
  11. National Institute of Forest & Science, Korea Forest Service. Korean forest fire danger rating system. www.forestfire.kfri.go.kr/main.action (산림청 국립산림과학원. 국가산불위험예보시스템. www.forestfire.kfri.go.kr/main.action)
  12. Sung, M.K., G.H. Lim, E.H. Choi, Y.Y. Lee, M.S. Won, and K.S. Koo. 2010. Climate change over Korea and its relation to the forest fire occurrence. Atmosphere 20(1):27-35 (성미경, 임규호, 최은호, 이윤영, 원명수, 구교상. 2010. 기후변화에 따른 한반도 산불발생의 시공간적 변화 경향. 대기지 20(1):27-35).
  13. Won, M.S., K.S. Koo, and M.B. Lee. 2006. An analysis of forest occurrence hazards by changing temperature and humidity of ten-day intervals for 30 years in spring. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 8(4):250-259 (원명수, 구교상, 이명보. 2006. 우리나라의 봄철 순평년 온습도 변화에 따른 산불발생위험성 분석. 한국농림기상학회지 8(4):250-259).
  14. Won, M.S., M.B. Lee, W.K. Lee, and S.H. Yoon. 2012. Prediction of forest fire danger rating over the Korean Peninsula with the digital forecast data and daily weather index (DWI) model. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 14(1):1-10 (원명수, 이명보, 이우균, 윤석희. 2012. 디지털예보자료와 Daily Weather Index(DWI) 모델을 적용한 한반도의 산불발생위험 예측. 한국농림기상학회지 14(1):1-10). https://doi.org/10.5532/KJAFM.2012.14.1.001
  15. Won, M.S., M. Danesh, K.S. Koo, M.B. Lee, and M.Y. Shin. 2010b. Meteorological determinants of forest fire occurrence in the fall, South Korea. Journal of Korean Forest Society 99(2):163-171.
  16. Won, M.S. 2012. Forecasting of forest fire danger rating using smart phone. Monthly magazine 'Forest' April issue. pp.83-85 (원명수. 2012. 스마트폰을 이용한 산불위험예보. 월간 산림 4월호. 83-85쪽).
  17. Won, M.S., S.Y. Lee, M.B. Lee, and S. Ohga. 2010a. Development and application of a forest fire danger rating system in South Korea. Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu Univ. 55(2):221-229.

Cited by

  1. MODIS Fire Spot 정보와 5km 기상 재분석 자료를 활용한 접근불능지역의 산불기상위험지수 산출 모형 개발 vol.21, pp.3, 2018, https://doi.org/10.11108/kagis.2018.21.3.189
  2. Classification of Homogeneous Regions of Strong Wind and Gust Wind in Korea vol.16, pp.None, 2020, https://doi.org/10.2151/sola.2020-024
  3. Examination of the Feasibility of Area-Specific Criteria of Special Weather Report by Estimation of the Threshold Value of Disaster-Causing Strong Winds vol.16, pp.None, 2020, https://doi.org/10.2151/sola.2020-031
  4. Application of Facebook’s Prophet Model for Forecasting Meteorological Data vol.21, pp.2, 2016, https://doi.org/10.9798/kosham.2021.21.2.53