본 논문은 숲가꾸기 산물인 간벌목이 산불에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 즉, 간벌목이 산불에 미치는 영향을 조사하고자 강원도 양양군과 인제군, 경기도 가평군의 숲가꾸기 실행지와 미실행 지역을 선정하였다. 이 조사대상지에 대하여 수종, 입지특성, 간벌강도, 숲가꾸기 종류, 간벌재의 적재행태 및 산불위험도에 대한 조사를 수행하였다. 조사대상지인 양양군 5개소, 가평군 4개소, 인제군 5개소 총 14개 조사구에 대하여 숲가꾸기 실행지 9개소, 미실행지 5개소에 대한 현장조사를 실시하였다. 숲가꾸기 미실행지 5개소는 숲가꾸기 실행지와 인접한 조사지역을 선정하였고, 숲가꾸기 실행지와의 산불위험도에 대해 비교 분석을 수행하였다. 본 연구의 조사결과 숲가꾸기 실행지의 산물인 간벌목의 적재높이는 1 m 미만으로 적재되어 있어 산불연소시 수관부로 전파될 위험성은 거의 없는 것으로 판단되었다. 그러나 적재된 간벌목과 임목간의 거리가 거의 붙어 있어 적재된 간벌목에 산불이 붙을 경우 임목 줄기부(수간)에 직접영향을 줄 것으로 판단된다. 그리고 적재된 간벌목이 많이 쌓여 있을 경우 이로 인하여 재발화의 가능성이 있을 것으로 판단되었다.
우리나라에서 산불 발생 공간분포는 인간 활동과 큰 관련성이 있기 때문에, 지역별 군집형태의 강한 공간의존성을 갖는다. 본 연구에서는 공간의존성의 개념에 입각하여 점자료 분석법을 통한 산불발생의 공간분포패턴을 분석하였다. Ripley의 K 함수를 이용하여 산불 발생 원인별 공간분포 형태를 파악하였으며, Kernel 함수를 통해 산불발생의 공간적 집중도를 분석하였다. 그 결과 정도는 상이하지만 모든 원인의 산불이 임의(random) 분포가 아닌 군집화(clustered)되어 발생하는 특징이 있는 것으로 나타났다. 또한, 산불 발생의 군집성을 원인별로 크게 두 집단으로 나눌 수 있었다. 첫째는 전국적 발생 패턴을 가지는 원인으로 입산자 실화, 논밭두렁 소각과 같은 활동과 관련된 것이고 또 다른 하나는 국지적 군집성을 가지는 원인으로 담뱃불이나 어린이 불장난, 방화이다. 그 군집성의 범위는 30 km내외로 나타났으며, 그 범위 밖에서는 임의 분포하고 있었다. Kernel 함수에 의한 원인별 집중도 분석에서는 강한 군집도를 나타냈던 3가지 원인(담뱃불, 어린이 불장난, 방화)의 경우 대부분 인구밀도가 높은 수도권을 중심으로 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
산지사면에서의 토양침식량은 실제 유역을 빠져나가는 토사유출량과 같지 않다. 이는 토사가 이동하는 과정에서 지형적인 요인 등에 의해 퇴적되거나, 가중되는 유수에 의해 더 많은 토양이 침식될 수 있기 때문이다. 토사유출률(SDR)은 유역의 크기뿐만 아니라 지형, 기후, 토양, 식생피복, 토지이용도 등에 관계된다. 본 연구에서는 기후 특성인 강우크기에 따른 토사유출률의 변화를 분석하고자 하였다. 산불 이후 5년 동안 산지 소유역의 시험유역을 운영하여 유출 및 토사유출량을 실측하여 자료를 구축하였고, 이 유역에 산지지역의 토양침식 모형인 SEMMA을 적용하여 토양침식량을 산정하고 유역출구로 이송한 실제 토사유출량과 비교하였다. 5년 동안 SDR은 전반적으로 감소하고, 강우량, 강우강도, 강우에너지와 같은 강우사상의 크기에 따라 증가한다. SDR은 2001년에서 2002년까지 대부분 1.0 이상이고, 2005년에는 1.0을 초과하지 않으며, 강우특성 뿐만 아니라 식생피복, 산불시간경과 등의 인자에 의존한다.
본 연구는 산림 내 주요 시설물 주변의 소나무, 리기다소나무, 해송, 잣나무, 굴참나무낙엽 5종 및 소나무광솔 등 주요 산불연료에 대하여 연소특성을 분석하고자 착화특성과 전파특성을 실험 한 결과, 발화온도의 경우 소나무낙엽($285^{\circ}C$)이 가장 낮게 측정되어 발화위험성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 착화시간의 경우 굴참나무낙엽(발화온도 $305^{\circ}C$)이 3초로 가장 빠르게 나타났고, 화염유지시간의 경우 굴참나무낙엽이 가장 긴 것으로 나타났다. 또한, 전파특성 실험결과 소나무 광솔이 총열방출량 $72MJ/m_2$, 평균열방출율 $40KW/m_2$, 최대열방출량 $206KW/m_2$로 가장 높았으며, 두번째는 소나무낙엽으로 나타났다. 따라서, 실제 산불에서도 소나무광솔과 소나무낙엽이 화염전파에 더 영향을 줄 것으로 사료되었고, 또한, 연료별 탄소배출량 분석 결과 평균$CO_2$방출량이 가장 큰 수종은 리기다소나무낙엽(1.33kg/kg)이며, 평균CO방출량이 가장 큰 수종은 굴참나무 낙엽(0.075kg/kg)으로 나타났다.
LiDAR는 일반 항공사진 및 위성영상과는 달리 사물의 높이를 측정할 수 있어 산림의 3차원 모델링을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 LiDAR의 특성을 이용하여 산불이 발생한 강원도 양양지역 산림의 물리적 피해를 분석하였으며, 디지털 항공사진으로부터 Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)를 추출하여 산림의 생물학적 피해를 분석하였다. 산림의 물리적 피해는 임관의 피해정도에 따라 지표면에서 반사되는 Point Data의 개수의 비율로서 추정을 하였다. 피해정도의 고저(高低)를 구분하는 기준은 통계적 방법 (Jenk's Natural Break) 으로부터 추정된 0.3594을 사용하였으며, 지표면 반사비율이 0.3594 이상인 경우 물리적 피해정도를 고(高, Serious Physical Damage; SPD), 지표면 반사비율이 0.3594 이하인 경우 물리적 피해정도를 저(低, Light Physical Damage; LPD)로 나타내었다. 또한 생물학적 피해는 일반적인 NDVI 값의 범위(-1
본 연구에서는 양양산불에 의한 낙산사의 소실이후 전통사찰 문화재의 방재대책에 대한 연구를 실시하였다. 전통사찰의 현황과 관련 법규를 검토하였고, 양양산불의 발생에 따른 화재특성과 낙산사의 피해현황에 대해 정리하였다. 또한 낙산사 소실로 본 전통사찰의 화재피해사례와 관련 소방법규를 검토하여 문제점을 제시하였고, 낙산사의 소실에 따른 방재대책에 대해 설문조사결과를 제시하여 향후 전통사찰문화재에 대한 화재예방안전대책을 제시하고자 한다.
산불의 확산특성은 일반적으로 가연물의 특성, 지형, 바람조건과 같은 기상 상태등과 관련이 있다. 산불의 발달과정에 있어 수치해석을 통한 확산예측 모델은 열전달 과정에 기본을 둔 열에너지 전달에 대한 해석이 가장 일반적인 방법론이다. 산불의 발생시 열에너지의 전파속도를 해석하는 것은 화염의 생성과 열전달, 그리고 소멸에 이르는 전 과정에 대한 물리적, 화학적 해석을 통해 화염의 이동에 따른 전파속도로 추정할 수 있다. 본 논문에서는 고체연소물질의 표면화염전파에 대한 수치해석을 통해 1차원 지표화 확산모델식을 제시하였다. 1차원 확산모델식은 평지상태에서 풍속조건에 따른 화염의 전파속도 산정식으로써 지표연료의 화염유지시간, 화염의 높이, 화염의 온도, 지표연료의 착화온도 등에 대한 실험 및 이론식을 적용하였다. 실험값 및 다른 모델식과의 ROS 비교 결과, 풍속 3 m/s 이하의 조건에서는 지수함수식의 증가곡선을 나타내는 경향을 보였다. 침엽수종인 소나무 낙엽에 대한 수치해석값과 실험값을 비교한 결과, 풍속 1-2m/s 조건에서는 확산속도가 약 10% 상향예측이 되었고 풍속 3m/s 조건에서는 약 20% 하향예측 되었다. 따라서 앞으로 지표화 확산 예측을 위해 본 연구결과에서 얻어진 화염확산 알고리즘을 이용한 초기 산불확산 예측 적용이 가능할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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