• 제목/요약/키워드: stand yield model

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국가산림자원조사를 이용한 혼효림의 입지환경 탐색 및 임분수확량 추정 (Detection of Site Environment and Estimation of Stand Yield in Mixed Forests Using National Forest Inventory)

  • 정성엽;임종수;이선정;송정은;박효근;이정빈;염규진;손영모
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권1호
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    • pp.83-92
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    • 2023
  • 본 연구는 국가산림자원조사 자료를 활용하여 우리나라 혼효림에 대한 산림 입지조건을 탐색하고 임분의 생장 및 수확량을 추정하기 위하여 수행되었다. 혼효림의 생장은 흉고직경, 수고, 흉고단면적을 변수로 하는 Chapman-Richards 모델을 적용하여 식을 도출하였으며, 수확량은 흉고단면적, 지위지수, 임령, 입목밀도 등의 인자를 단계적회귀분석 적용으로 회귀식을 도출하였다. 국내 혼효림은 다양한 입지에 생육하고 있었는데, 기후대별로는 온대중부권역에 과반수 이상이 분포하고 있었으며, 해발고별로는 101~400 m 지역에 약 62%가 분포하는 것으로 나타났다. 임령을 설명변수로 하는 혼효림 생장모형의 적합도(FI)는 흉고직경 0.32, 수고 0.22, 흉고단면적 0.18로 도출되어, 다소 낮은 적합도 값을 갖는 것으로 나타났다. 그러나 추정식의 실측치와 추정치 간의 관계 그래프 및 잔차 등을 고려할 때, 임령을 설명변수로 이용하는 추정모형의 사용은 특별한 문제가 없을 것으로 판단되었다. 혼효림의 수확모형은 여러 생장인자 중 흉고단면적(BA), 지위지수(SI), 임령(Age)이 단계적으로 투입되는 회귀식 Stand volume =-162.6859+6.3434 ∙ BA+9.9214 ∙ SI+0.7271 ∙ Age이 도출되었으며, 식의 설명력 (R2)은 약 96% 였다. 앞서 도출된 최적의 생장 및 수확모형을 이용하여 임시 임분수확표가 만들어 졌다. 또한 임시 임분수확표 자료를 활용하여 혼효림의 재적수확최대벌기령을 도출하였다.

현실임분 생장특성에 의한 편백 임분수확표 개발 (Development of Stand Yield Table Based on Current Growth Characteristics of Chamaecyparis obtusa Stands)

  • 정수영;이광수;이호상;배은지;박준형;고치웅
    • 한국산림과학회지
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    • 제109권4호
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    • pp.477-483
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    • 2020
  • 본 연구는 남부지방 대표수종인 편백 현실림의 생장 특성을 반영한 수확표를 작성하기 위하여 수행되었다. 200개소 이상의 편백의 표준지 생장조사 자료를 분석에 이용하였다. 기존의 임분수확표 작성 절차인 직경분포의 추정, 적합, 예측의 단계를 거쳤으며, 직경분포모델은 Weibull 함수를 이용하였다. 임지생산력을 평가하기 위한 기준인 지위지수(기준임령 30년)는 Chapman-Richards식을 이용하여 추정하였다. 임분수확표 작성을 위한 평균직경 등 여러 추정식은 적합도를 고려하여 최적의식을 선정하고 이용한 결과, 조사된 편백 현실임분의 지위지수는 10~18 범위에 있음이 밝혀졌다. 추정된 임분재적 모델은 편백림의 임분재적에 대해 62%의 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 실재적과 추정재적 간의 잔차도분석 결과 '0'을 중심으로 모두 고른 잔차를 보여 본 추정 결과를 이용함은 문제가 없을 것으로 판단되었다. 이번 남부지방을 대표하는 침엽수인 편백에 대한 임분수확표 작성 결과가 현실의 산림경영에 폭넓게 사용되기를 바라며, 향후 편백 임분 생장이 더욱 안정화되고 생육발달로 장벌기 대경재 생산지가 많이 확보되면 더욱 개선된 수확표의 작성도 가능할 것으로 기대된다.

안면도(安眠島) 소나무 임분(林分)의 동적(動的) 생장(生長)모델 (Dynamic Growth Model for Pinus densiflora Stands in Anmyun-Island)

  • 서정호;이우균;손요환;함보영
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권6호
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    • pp.725-733
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    • 2001
  • 본 연구에서는 안면도 소나무 임지에 대해 임분 내 생장인자들간의 상관관계를 구명하고 이를 기초로 동적 임분생장모델을 구축하였다. 이를 위해 영급이 고루 분포되도록 96개의 표본점을 선정하였고, 각 표본점에서 입목의 흉고직경, 수고를 측정한 후 이를 분석하여 평균흉고직경, 평균수고, 우세목수고, ha당 본수, ha당 단면적, ha당 재적 등을 추정하였다. SAS의 비선형 회귀분석(NLIN) 및 단순선형분석(REG)을 통해 생장인자간의 함수식을 유도하였으며, 이 함수들을 이용하여 관리방법에 따라 임분의 생장 및 수확이 다양하게 예측될 수 있는 동적 임분생장모델을 구축하였다. 다양한 시업주기 및 강도를 적용해 임분의 생장을 예측한 결과, 본 연구에서 구축된 동적 임분생장모델은 일반적인 생장법칙을 잘 나타내고 있어 안면도 소나무임분의 생장 및 수확량 예측에 적합한 것으로 판단되었다. 이러한 동적 임분생장모델은 실제 산림경영에서 다양한 관리방법에 따른 임분의 생장예측을 위하여 이용될 수 있을 것이며, 산림경영계획에 있어 의사결정을 위한 도구로서 이용될 수 있을 것이다.

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연속 냉간압연 시스템의 선형모델 유도와 비간섭 제어기 설계 (Linear Modeling and Decoupling Control of Tandem Cold Rolling Mill)

  • 박규은;이관호;이준화
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.39-39
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    • 2000
  • In this paper, a decoupler of tandem cold rolling mill is designed. Before designing the decoupler, this paper improved conventional linear model by considering friction and yield stress of rolling strip. In a stand, the decoupler let an output be controlled by an input. And even if states of other stands should be changed, current stand takes no interference from those changes. In addition, with the same method, a feedforward controller is designed for an input strip thickness error. Finally, performance of controllers above is shown with nonlinear simulation.

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중국(中國) 동북부(東北部) 지방(地方) 활엽수(闊葉樹)-잣나무 천연림(天然林)의 생장(生長) 모델과 수확(收穫) 모델 개발(開發) (The Development of Growth and Yield Models for the Natural Broadleaved-Korean Pine Forests in Northeast China)

  • 이봉일;최정기;김지홍
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권5호
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    • pp.650-662
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    • 2001
  • 이 연구는 중국 동북부 활엽수-잣나무 천연림의 다섯 가지 임형에 대하여 임분의 생장 모델과 수확 모델을 개발하기 위하여 수행되었다. 연구 자료는 43년생부터 364년생 범위에 이르는 임분에서 0.06ha에서 1.0ha 크기의 359개 임시 표본구와 58I개의 영구 표본구에서 수집되었다. 입지조건을 평가하기 위하여 지위급지수(Site Class Index; SCI)플 도입하였고, 천연혼효림의 임분밀도를 측정하기 위하여 수관경쟁지수(Crown Competition Factor; CCF)를 채택하였다. SCI 공식과 수고-직경 곡선 모델은 Chapman-Richards 함수를 이용하였고, 흉고직경, 흉고단면적, 및 임분재적 모델의 개발은 Schumacher의 생장함수를 기본 모델로 선정하였다. 평균 흉고직경과 흉고단면적 생장 모델에서 Schumacher 함수의 점근매개변수 A는 입지조건(SCI)과 임분밀도(CCF)와 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 비율매개변델수 k는 임분밀도와 관계가 있었고 입지조건과는 무관한 것으로 나타났다. 개발된 생장 모델과 수확 모델로써 예측된 임분 제원들을 평가하기 위하여 별개의 임분 자료를 이용하여 유효성 검정을 실시하였다. 검정 결과, 예측치의 상대평균오차(RME)는 ${\pm}5%$ 미만으로 산출되었고 임분 변수들의 정확도는 모두 95% 이상인 것으로 나타났다.

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A Growth and Yield Model for Predicting Both Forest Stumpage and Mill Side Manufactured Product Yields and Economics

  • Schultz Emily B.;Matney Thomas G.
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.2
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    • pp.305-309
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    • 2006
  • This paper presents and illustrates the application of a growth and yield model that supports both forest and mill side volume and value estimates. Traditional forest stand growth and yield models represent the forest landowner view of yield and economics. Predicted yields are estimates of what one would expect from a procurement cruise, and current stumpage prices are applied to investigate optimum management strategies. Optimum management regimes and rotation ages obtained from the forest side view are unlikely to be economically optimal when viewed from the mill side. The actual distribution of recoverable manufactured product and its value are highly dependent on mill technologies and configurations. Overcoming this limitation of growth and yield computer models necessitates the ability to predict and price the expected manufactured distribution of lumber, lineal meters of veneer, and tonnes of air dried pulp fiber yield. With these embedded models, users of the yield simulator can evaluate the economics of possible/feasible management regimes from both the forest and mill business sides. The simulator is a forest side model that has been modified to produce estimates of manufactured product yields by embedding models for 1) pulpwood chip size class distribution and pulp yield for any kappa number (Schultz and Matney, 2002), 2) a lumber yield and pricing model based on the Best Opening Face model developed by the USDA Forest Service Forest Products Laboratory (Lewis, 1985a and Lewis, 1985b), and 3) a lineal meter veneer model derived from peeler block tests. While the model is strictly applicable to planted loblolly pine (Pinus taeda L.) on cutover site-prepared land in the United States (US) Gulf South, the model and computer program are adaptable to any region and forest type.

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산림의 토사유출 방지기능에 관한 연구 (Study on Quantifying Erosion Control Function of Forest)

  • 윤호중;이창우;정용호
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.36-43
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    • 2007
  • This study was carried out to know how erosion control function of forests varies as forests develop in watersheds. The erosion control function among the forest welfare functions can be estimated by comparing sediment yield in stocked with non-stocked area. Sediment yield of reservoirs in stocked area were collected from farmland improvement associations. The sediment yields in non-stocked area were using USLE (Universal Soil Loss Equation) in the same reservoirs. Forests' erosion control function estimated by differences of the sediment yield between stocked and non-stocked area was static model because of no consideration on forest aging. Dynamic model was developed to consider a forest stand age. The model comprises the relationship between average forest age in watershed and sediment yield. The amount of sediment yield was different depending mother rocks. It decreased exponentially according to the forest's grow up. In case of igneous rock, the volume of sediment yield $Y_{ig}=1.4431e\;^{0.023x}$(x=average forest age), metamorphic rock $Y_{me}=4.7115e\;^{0.0694x}$, and sedimentary rock $Y_{se}=1.2808e\;^{0.028x}$.

중부지방소나무의 생장특성 및 경험적 임분수확모델 개발 (Characteristics of Growth and Development of Empirical Stand Yield Model on Pinus densiflora in Central Korea)

  • 전주현;손영모;강진택
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권2호
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    • pp.267-273
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    • 2017
  • 본 연구는 중부지방소나무에 대하여 현실림을 반영한 수확표를 조제하기 위하여 수행되었다. 현재 사용하고 있는 수확표는 정상적인 생육 이상의 군락을 대상으로 조사 분석한 결과로 현실림보다 과대한 값을 제공하여 법정림 외에 적용하기는 다소 어려운 점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 침엽수 대표 수종인 소나무를 대상으로 현실림에 대한 임분 생장량을 추정하였다. 본 연구에 이용한 자료는 국가산림자원조사(National Forest Inventory) 자료 중 1,957개의 중부지방소나무 표본점 자료를 이용하였다. 분석절차는 직경분포의 추정, 적합, 예측의 단계를 거쳤으며, 직경분포모델은 Weibull 함수를 이용하였다. 생장모델 내 평균직경과 평균흉고단면적 추정 시 사용한 모델은 Weibull과 Schumacher였다. 기준임령 30년을 바탕으로 중부지방소나무의 지위지수 범위는 8-14에 있는 것으로 나타났다. 임분수확표 지위 12에 따르면, 30년생일때 연평균생장량(MAI)이 $4.42m^3/ha$로 나타났다. 기존 수확표와 비교하였을 때 본 연구결과의 연평균생장량이 더 낮은 것을 알 수 있으며, 이는 법정림과 현실림의 지위지수별 연령별 재적의 차를 쌍체 T-검정(paired t-test)한 결과, 0.001이하의 p-value를 가져 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 중부지방소나무의 현실적인 산림 경영과 관리정책에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

Linear Programming에 의한 삼림경영계획(森林經營計劃) - 잣나무임분(林分)의 삼림수확계획(森林收穫計劃)을 중심으로 - (Forest Management Planning by Linear Programming - Timber Harvest Scheduling of a Korean Pine stand -)

  • 우종춘
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권4호
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    • pp.427-435
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    • 1991
  • 삼림수확계획(森林收穫計劃)을 위한 선형계획법(線型計劃法)(LP)의 적용성(適用性)은 이미 널리 알려져 있다. 본 연구(硏究)에서는 삼림경영(森林經營) 계획기간(計劃期間) 10년 동안 보적수확량(保積收穫量)의 시간적(時間的), 공간적(空間的) 최적배분(最適配分)을 위하여 시뮬레이션과 선형계획법(線型計劃法)을 사용하였다. 수확표수치(收穫表數値)를 이용하여 수종별(樹種別) 생장방정식(生長方程式)을 유도했고 시뮬레이션 모형(模型)에 유도된 생장방정식(生長方程式)을 포함시켜 계획기간(計劃期間)동안 잣나무임분(林分)의 축적변동상황(蓄積變動狀況)을 추정(推定)하였다. 이것은 LP모형의 기초 data가 되며 고전적(古典的) 수확조절방법(收穫調節方法)(Paulsen-Hundeshagen 공식법(公式法))에 의해 계산된 분기별(分期別) 수확재적(收穫材積)의 상한치(上限値)등이 LP모형구성에 포함되었다. 2년(年)을 1분기(分期)로 하여 계획기간(計劃期間) 10년(年)을 5분기(分期)로 나누었으며 본(本) 연구(硏究)에서 개발(開發)된 LP모형에 의해 연습림내(演習林內) 잣나무 임분(林分)의 보조소반별(補助小班別) 분기별(分期別) 최적수확(最適收穫) 계획(計劃)을 수립(樹立)하였다.

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잣나무 임분의 개체목 거리독립생장모델을 이용한 간벌효과 분석모델 개발 (Development of Thinning Effect Analysis Model (TEAM) Using Individual-Tree Distance-Independent Growth Model of Pinus koraiensis Stands)

  • 권순덕;김선영;정주상;김형호
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권6호
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    • pp.742-749
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 거리독립생장모델을 이용한 잣나무 임분의 간벌효과 분석모델을 개발하는데 있다. 이 모델은 간벌시업계획의 주요 인자로 간벌의 횟수와 시기, 강도 그리고 간벌방법을 고려할 수 있도록 설계되었다. 개발된 모델의 적용성 검토를 위해 간벌시업계획에 따른 7개의 시나리오를 작성하여 임분생장 효과를 분석하였다. 연구결과, 개발된 모델을 이용하여 간벌시업 형태에 따른 개체목의 직경급별 본수, 수고, 재적과 임분의 평균흉고직경, 평균수고, ha당 본수 및 재적변화에 관한 생장을 예측할 수 있었다. 1개소의 잣나무 현실임분을 대상으로한 모델의 적용성 검토에 있어서, 간벌시나리오별 임분생장량을 비교한 결과, 간벌시업에 의한 임분밀도조절로 주벌시점의 재적량 증가효과를 기대할 수는 없는 것으로 나타났다. 그러나 간벌량과 주벌량을 포함하는 총수확량은 무간벌의 경우보다 간벌시업을 한 경우에 ha당 약 $40{\sim}75m^3$의 증가효과를, 그리고 임분의 평균흉고직경에서는 5 cm이내, 평균 수고에서는 1 m이내의 증가효과를 보였다. 본 연구를 통해 개발된 모델은 현실임분의 구성여건에 따라 간별의 실시 여부 및 간벌시업체계의 선택문제를 결정하는 의사결정지원도구로서 활용가능 할 것이다.