우리나라의 산림면적은 연도가 경과함에 따라 감소한 반면, 임목축적은 지속적으로 증가하였으며, 임상별 면적과 축적은 침엽수의 비중이 가장 높고 혼효림, 활엽수 순으로 나타나고, 영급은 현재 III, IV영급이 많이 분포하는 영급구조로 변화되었다. 또한 임목축적별 건당 피해면적과 재적, 피해면적당 피해수량은 임목축적이 증가함에 따라 증가하는 경향이 있었다. 또한, 피해면적과 재적이 급격히 증가되는 임목축적 3억$m^3$구간은 95년 이후로 이 당시 임목영급은 II, III영급으로 과거보다 산림연료가 풍부해 지는 시기며, 숲가꾸기 단계상 간벌단계로 임목간 밀도가 심하고 고사지의 발생 등 사다리형 연료 발달이 쉬워 대형 산불이 자주 발생한 것으로 판단된다.
본 연구는 2006년부터 시작된 국가산림자원조사부터 표본점 설계방법과 적용 단목재적식을 변경하여 적용함으로써 과거와는 다른 임목축적 추정치의 경향을 보이고 있어 그 원인을 구명하기 위해 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 20개 집락의 80개 표본점을 대상으로 제4차 및 제5차 국가산림자원조사의 표본점 설계방법에 따라 자료를 수집한 후, 현재 사용하고 있는 수종별 단목재적식과 과거에 사용하였던 단목재적식을 적용하여 임목축적을 추정한 후 표본점 설계 방법 및 적용 단목재적식의 변경에 따른 임목축적 추정치의 차이가 있는지를 평가하였다. 임목축적 차이의 원인을 구명하기 위해 t-검정을 실시한 결과 표본점 설계방법의 변경에 따른 임목축적의 차이는 인정되지 않았으며, 사용된 단목재적식의 변경에 의해서 통계적으로 인정할 수 있는 임목축적의 차이가 발생하는 것으로 분석되었다. 결과적으로 제5차 국가산림자원조사를 통해 얻어지는 임목축적은 적용 단목재적식의 변경에 의해 차이가 발생하기 때문에, 국제기구에 보고하기 위해서는 재계산을 통해 2006년 이전의 임목축적 추정치의 보정이 필요할 것으로 평가되었다.
본 연구는 임상도 상의 특성인 영급, 경급 및 수관밀도를 이용하여 임목의 축적 및 탄소저장량을 추정하는 기법을 개발하고자 하였다. 먼저 국가산림조사(강원도 중심)를 바탕으로 한 임목축적 자료를 임상도 제작 당시의 축적으로 전환하였으며, 이 자료와 임상도 특성과의 관계를 수량화I방법을 통하여 임목축적 추정 모형을 개발하였다. 임상도 특성이 임목축적 추정에 기여하는 바를 알 수 있는 제곱 편상관계수의 크기를 비교해 본 결과, 영급이 가장 큰 기여를 하고 있었으며, 다음이 수관밀도, 임상, 경급의 순이었다. 임목축적 추정치 중 최소치는 활엽수림의 영급 II, 경급 '소', 수관밀도 '소'인 분류기준에서 ha당 $20.0m^3$이고, 최대치는 침엽수림의 영급 VI, 경급 '대', 수관밀도 '밀'인 분류기준에서 ha당 305.0이었다. 임상별로 침엽수림은 ha당 $30.5{\sim}305.0m^3$, 활엽수림은 ha당 $20.0{\sim}200.4m^3$, 혼효림은 ha당 $23.8{\sim}238.1m^3$로 추정되었다. 임상별 탄소저장량을 비교해 보면, 임상에 무관하게 경급 '대', 수관밀도 '밀'인 분류기준에서 임목축적에 따른 영급별 탄소저장량이 최대인 것으로 나타났다. 본 임상도 특성을 이용한 임목축적 추정은 산지 전용 또는 산지 재해에 의한 임목축적의 감소 및 탄소저장량 변화를 충분히 추정할 수 있을 것이며, 일선 산림관계자 또는 정책입안자의 산림경영 의사결정에도 유효한 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다.
1927-2007년간 우리나라 산림변천의 추세와 특성을 파악하기 위하여 산림면적 및 임목축적으로 대표되는 산림자원 통계와 인구자료를 재구성하였다. 평균 임목축적을 기준으로 할 경우, 우리나라 산림변천은 산림황폐기(1927-1952), 산림정체기(1953-1972), 산림성장기(1973~2007)로 유형화할 수 있다. 같은 기간 산림면적은 연평균 0.05% 감소하였다. 60% 이상의 높은 산림률을 유지한 국가로서 급격한 경제 성장과 인구 증가를 고려한다면 그리 큰 산림감소라 할 수는 없다. ha 당 임목축적은 1952년 $5.6m^3$에서 2007년에는 $97.8m^3$로 17.5배 증가하였다. 특히, 인구 증가에도 불구하고 1인 당 임목축적은 같은 기간 $1.7m^3$에서 $12.9m^3$로 7.4배 증가하였다. 같은 기간 무립목지는 331.5만ha에서 16.5만ha로 감소하였다. 50년 이상 지속적인 경제성장과 더불어 산림면적의 큰 감소 없이 무립목지가 감소하고 평균 임목축적이 계속 증가한 우리나라는 근대적 산림성장을 하였다고 평가할 수 있을 것이다. 또한 1990~2005년간 인구 1천만 명 이상, 산림률 10% 이상인 56개 국가 중 한국은 산림률이 높으면서도 산림전용이 매우 낮은 국가로 분류되었다. 특히 산림률이 50% 이상인 국가 중 산림감소가 평균 이하인 유일한 개도국이었다.
본 연구의 목적은 삼나무와 편백 임분을 대상으로 신규 입목수간재적표 적용이 임목축적, 탄소저장량 및 온실가스 흡수량에 미치는 영향을 정량적으로 평가하여 국내 온실가스 인벤토리 개선방안을 제시하는 것이다. 탄소저장량과 온실가스 흡수량을 산정하기 위해 제6차, 7차 국가산림자원조사에서 동일하게 유지되는 부표본점의 임목축적 자료를 활용하였다. 신규 입목수간재적표 적용에 따른 임목축적의 변화를 평가하고자, 2009년(Ver.1)과 2021년(Ver.2)에 개발된 입목수간재적 표 내 Kozak(1988) 모수를 이용하였다. 입목수간재적표 Ver.2는 Ver.1에 개발되지 않았던 삼나무를 포함하여 16개 수종으로 확대·개발하였고, 과거 부재하였던 흉고직경 30 cm 이상 대경목 정보를 반영하였다. 삼나무와 편백 임분의 임목축적을 산출한 결과, 입목수간재적표 Ver.2를 적용했을 때 Ver.1보다 높게 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이(p<0.001)가 나타났다. 이러한 결과는 개선된 신규 입목수간재적표를 적용할 때, 온실가스 흡수량이 약 22%(삼나무림), 13%(편백림) 증가할 수 있음을 의미한다. 임목축적 산출방법이 개선됨에 따라 IPCC 가이드라인에 적합한 통계를 산출하기 위해 산림부문 온실가스 통계 재계산이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구는 생태계 관리권역 내 남한강 상류지역을 대상으로 제5차 국가산림자원조사의 표본점자료를 기반으로 한 직접추정법과 합성추정법에 의한 층화별(임상 영급) 임목축적을 산출하였으며, 공간단위에 따른 오차검증을 통하여 최적의 추정방법을 비교 분석하였다. 직접추정법은 대상지내의 표본점 자료만을 활용하였으며, 합성추정법은 대상지뿐만 아니라 공간확장지역의 표본점 정보를 활용하여 임목축적을 추정하였고, 공간확장기준은 4가지(권역, 지역, 구역, 거리)를 적용하였다. 직접추정법에 의한 ha당 평균임목축적은 $143.5m^3/ha$이었으며, 합성추정법에 의한 ha당 평균임목축적은 구역, 거리, 지역, 권역기준의 순으로 각각 $146.9m^3/ha$, $144.8m^3/ha$, $139.8m^3/ha$, $138.6m^3/ha$ 추정되었다. 직접추정법에 의한 표준오차는 $1.79m^3/ha$이었으며, 합성추정법에 의한 표준오차는 공간확장기준에 상관없이 $1.83m^3/ha$으로 차이가 없었다. 한편, 임상별 표준오차는 추정방법과 확장지역에 관계없이 활엽수림이 ${\pm}2.3m^3/ha$으로 가장 낮았으며, 혼효림과 침엽수림이 각각 ${\pm}3.3m^3/ha$과 ${\pm}4.8m^3/ha$의 순으로 추정되었다.
우리나라의 산림자원 중 유령림에 포함되는 I 영급(10년생 이하)은 입목이 존재함에도 불구하고 임목축적을 '0'으로 가정하여 국가통계를 산출하고 있으며, 온실가스 배출 및 흡수량 산정을 위한 탄소흡수량에서도 누락되고 있다. 지속가능한 산림경영의 이행 및 산림부문 탄소저장량을 산출하기 위해서는 유령림의 산림자원에 대한 정확한 통계정보의 수집이 필요하다. 본 연구는 유령림의 초기 생장 특성을 파악하고 국가산림자원조사에서 수집된 자료를 활용하여 유령림의 임목축적을 추정할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 수행하였다. 유령림의 초기 생장 특성을 분석하기 위하여 유령림의 초기 생장에 관한 문헌조사, 수종별 수간석해 분석 및 현실림 임분수확표에 의한 지위지수별 유령림의 생장 특성 등을 분석하였다. 결과적으로 유령림에서 대부분의 입목은 흉고직경 6 cm 미만으로 나타났으며, 흉고직경 6 cm에 도달하는데 평균 12년이 소요되는 것으로 분석되었다. 국가산림자원조사 자료를 활용하여 유령림의 임목축적을 산출하기 위해서는 치수조사구에서 근원경의 경급별 평균묘고가 조사되어야 하며, 교목을 비롯한 다양한 관목이 조사되고 있으므로 교목 수종을 구분할 수 있도록 분석시스템의 개선이 필요한 것으로 나타났다.
한국에서 산림생태계의 구조적 변화를 예측하기 위하여, 산림 면적과 임목축적량의 변화와 조림지에서 임상식생구조를 문헌조사에 의하여 파악하였다. 한국의 삼림은 1950년대에 심하게 훼손되었지만, 1970~1980년대에 활발히 조림하여 임목축적량이 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 삼림면적은 5,500 ha 년$^{-1}$씩 감소하고 있다. 임목축적량 변화에 대한 회귀분석 결과에 의하면 임목축적량을 기준으로 성숙림으로 기대되는 해는 약 2150년으로 예측된다. 현재 일본잎갈나무, 잣나무 및 아까시나무 조림지에는 신갈나무, 물푸레나무, 산벚나무등의 잠재자연식생이 형성되고 있으므로 미래에 이들의 숲이 형성될 것으로 기대된다.
현재 우리나라는 산림선진국(독일, 일본, 오스트리아 등)과 비교해도 부족하지 않을 만큼 산림경영, 산림조사 및 산림관리 등 산림분야에서 앞서 나가고 있는 상황이다. 그러나 체계적이며, 고도화된 산림관리 방안 수립 및 관련 연구는 부족하고, 실질적이면서 복합적인 분석을 위한 GIS로의 구축도 미흡한 상황이다. 이에 본 연구에서는 산림분석을 효율적으로 수행하기 위해 GIS를 기반으로 산림기본통계자료(2010년, 2015년)를 지도화하여 산림정보지도를 제작하였다. 그 결과 세부 행정구역별 산림면적, 임목축적, 평균임목축적, 산림률을 시각적 효과가 극대화된 지도로 제작할 수 있었으며, 시계열적인 변화 또한 체계적으로 분석할 수 있었다. 산림면적은 고성군, 세종특별시, 철원군, 연천군, 대전광역시 동구, 서울특별시 구로구에서만 증가하고, 그 이외 지역에서는 모두 감소하는 것을 알 수 있었으며, 임목축적은 대부분 지역에서 증가한 반면, 2011년 산불피해를 입은 울진군을 비롯하여 울릉군, 서울특별시 노원구, 서울특별시 강동구, 서울특별시 중구에서만 감소하는 것을 알 수 있었다. 평균임목축적은 4개 행정구역을 제외한 대부분의 지역에서 증가하는 것을 알 수 있었으며, 산림률의 경우 고성군, 연천군, 공주시, 부산광역시 동구, 대구광역시 서구 등 10개 지역을 제외한 대부분의 지역에서 감소한 것을 알 수 있었다. 향후, 본 연구를 바탕으로 보다 소규모의 행정구역과 더 많은 시기를 대상으로 산림정보지도를 제작하고 분석을 진행할 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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