• 한국산림과학회지
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• 제112권4호
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• pp.417-425
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• 2023

본 연구는 난대상록수종인 붉가시나무에 대한 수간곡선을 도출하고 이를 이용하여 수간재적표를 작성하기 위함이 그 목적이다. 분석에 사용된 공시목은 전남, 경남, 제주 등에서 수집된 688본이며, 수간곡선 도출을 위하여 적용한 수간곡선 모형은 Max & Burkhart 모델, Kozak 모델 및 Lee 모델 등이다. 3가지 모델 중 우리나라 붉가시나무 수간형태를 가장 잘 설명하는 것은 Kozak 모델인 것으로 분석되었다. 이 모델의 적합도는 0.9583, 편의는 0.0352, 추정치 표준오차의 백분율은 1.1439, 평균절대편차는 0.6751로 각각 나타났다. 붉가시나무의 수간재적표는 수간곡선을 설명하는데 최적인 것으로 나타난 Kozak 모델을 이용하였으며, 재적 계산은 수간고별 직경으로 Smalian 식을 적용시켜 산출하였다. 그리고 이전에 만들어진 붉가시나무 수간재적표 2가지(2007년, 2010년)와 이번에 만든 재적표(2023년) 간을 서로 비교하기 위해 분산분석을 실시하였다. 그 결과 2007년 완도지역에서 만든 재적표가 2010년과 2023년에 만든 재적표 보다 약 2배가 많은 값을 가지는 것으로 나타났다. 이번에 작성된 수간재적표(2023년)는 공시재료의 지역별 수집범위와 공시목이 많을 뿐만 아니라, 충분한 과학적 기반 하에서 만들어졌다. 따라서 전국단위의 공식적인 붉가시나무 수간재적표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권4호
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• pp.461-467
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• 2020

본 연구는 정확도가 높은 Kozak 수간곡선모델을 이용하여 전국에 분포한 삼나무의 수간곡선식 및 입목수간재적표를 개발하고자 수행되었다. 이를 위해 전국에 분포하는 총 1,000본의 삼나무 표본목을 벌채하여 수간고별 직경을 측정하고 수간 형상을 파악할 수 있는 수간곡선식을 추정하였다. 추정한 모델의 통계적 적합도지수는 98.7%로 나타났고 편차는 -0.0142, 평균절대편차는 1.1640로 높은 적합도를 보였다. 또한 현행재적표와 신규재적표의 재적은 통계적으로 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 새롭게 개발된 재적표는 현실림을 반영한 것으로, 국가 및 지자체의 산림통계 정확도 향상과 목재 자원량 평가 시 발생할 수 있는 경제적 손실 방지에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제31권11호
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• pp.941-950
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• 2022

This study was conducted to provide data and stem information to establish a local volume table of Cryptomeria japonica in Jeju Island. Stem analysis was performed on 26 trees by selecting two average trees from each site of the 13 plots of C. japonica stands in 2021 and 2022. During the analysis stage, one outlier tree was rejected, and a total of 260 observations of the specific stem height of 25 trees were used. Of the seven major taper equation models applied for parameter estimation and statistical verification, the Muhairwe 1999 model was found to be the best fit and selected as the optimal model. Stem shape-related estimates were acquired through the selected model, and sectional measurements according to the Smalian formula applied at an interval of 10 cm from the height of the stem were used to develop a volume table. A paired t-test comparison between the C. japonica volume obtained from the present study and those selected from the current yield table by NIFoS(2020), revealed significant differences (p<0.05), highlighting the necessity of a local volume table for C. japonica in Jeju Island.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.136-149
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• 2022

강원지방소나무의 수간곡선 추정에 비선형 혼합효과 모형(nonlinear mixed-effects models: NLME)을 적용하고 몇 가지 성능 척도를 이용하여 비선형 고정효과 모형과 비교하였다. 혼합효과 모형이 고정효과 모형을 개선한 정도를 전체 성능의 측면에서 설명하면, 수간직경에 대해서는 BIAS 26.4%, MAB 42.9%, RMSE 43.1%, FI 0.9%만큼이었고, 수간단면적에 대해서는 BIAS 67.7%, MAB 44.7%, RMSE 45.8%, FI 1.0%만큼이었다. 수간을 12개의 상대수고 구간으로 세분화하여 분석한 결과에서도 수간곡선의 성능은 혼합효과 모형에 의해 크게 개선된 것으로 나타났다. 혼합효과 모형은 모든 상대수고 구간에서 수간직경 및 수간단면적에 대한 성능이 고정효과 모형보다 더 나은 MAB, RMSE, FI를 나타내었고, BIAS의 경우 일부 구간(수간직경: 0.05, 0.2, 0.3, 0.8, 수간단면적: 0.05, 0.3, 0.5, 0.6, 1.0)에서만 고정효과 모형보다 뒤떨어지는 것으로 확인되었다. 특히 지상에 근접한 수간 최하부(수고 0.2 m 지점)에서 수간직경 및 수간단면적 추정 성능이 혼합효과 모형에 의해 크게 향상되었다. 수간직경의 경우 BIAS 84.2%, MAB 69.8%, RMSE 68.7%, FI 3.1%, 수간단면적의 경우 BIAS 98.5%, MAB 70.1%, RMSE 68.7%, FI 3.1%만큼 향상된 것으로 분석되었다. 지상으로부터 0.2 m 높이 지점의 수간단면적이 수간단면적 전체에서 차지하는 비중은 22.7%에 달하였다. 이렇게 수간재적에서 가장 큰 비중을 차지하는 수간 최하부에서의 추정 성능이 크게 향상되었다는 것은 전체 수간재적의 추정 성능 역시 큰 폭으로 향상될 수 있음을 시사한다. 비록 모형 적합 과정이 고정효과 모형보다 까다롭다는 단점이 있지만, 추정 성능의 개선 효과를 고려하면 NLME를 수간곡선 추정의 표준적인 방법으로 사용하는 것을 검토할 필요가 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.331-337
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• 2001

본 연구에서는 PC기반의 Windows운영체제에서 운용될 수 있는 수간석해 프로그램(Stemwin1.0)을 개발하였다. Stemwin1.0에서는 연륜측정기에서 1/100mm 단위로 측정된 l년 단위의 연륜폭 자료를 입력받아 흉고직경 및 단면적, 수고, 재적 등 각종 생장량을 다양한 방법으로 계산할 수 있다. 즉, 수령별 평균 흉고직경 및 단면적은 산술 및 단면적 평균법을 적용해 계산할 수 있으며, 수고생장은 평행선법, 직선연장법, 수고곡선법 등에 의해 다양하게 추정할 수 있다. 재적은 Huber식, Smalian식, Spline식 등을 선택적으로 적용해 추정할 수 있다. 선택된 계산방법에 따라 상가 각 생장인자의 총, 평균 및 연년 생장량 뿐만 아니라 이용재적 및 수고, 형수, 생장률 이용률 등의 생장 관련 정보가 1년 단위로 자동 계산된다. 또한, 1년 단위의 정밀한 간곡선도를 다양한 축척으로 출력할 수 있으며 간곡선식 유도를 위한 통계분석용 자료(단판 높이별 직경)도 제시된다. Stemwin1.0에서는 계산결과를 MS-Excel로 전환할 수 있도록 하여 사용자가 손쉽게 활용할 수 있도록 하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제6권4호
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• pp.357-366
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• 2015

This study was conducted to estimate carbon stocks of Quercus serrata with drawing volume of trees in each tree height and DBH applying the suitable stem taper equation and tree specific carbon emission factors, using collected growth data from all over the country. Information on distribution area, tree number per hectare, tree volume and volume stocks were obtained from the $5^{th}$ National Forest Inventory (2006~2010), and method provided in IPCC GPG was applied to estimate carbon storage and removals. Performance in predicting stem diameter at a specific point along a stem in Quercus serrata by applying Kozak's model,$d=a_1DBH^{a_2}a_3^{DBH}X^{b_1Z^2+b_2ln(Z+0.001)+b_3{\sqrt{Z}}+b_4e^Z+b_5({\frac{DBH}{H}})}$, which is well known equation in stem taper estimation, was evaluated with validations statistics, Fitness Index, Bias and Standard Error of Bias. Consequently, Kozak's model turned out to be suitable in all validations statistics. Stem volume tables of Quercus serrata were derived by applying Kozak's model and carbon stock tables in each tree height and DBH were developed with country-specific carbon emission factors ($WD=0.65t/m^3$, BEF=1.55, R=0.43) of Quercus serrata. As a result of carbon stock analysis by age class in Quercus serrata, carbon stocks of IV age class (11,358 ha, 36.5%) and V age class (10,432; 33.5%) which take up the largest area in distribution of age class were 957,000 tC and 1,312,000 tC. Total carbon stocks of Quercus serrata were 3,191,000 tC which is 3% compared with total percentage of broad-leaved forest and carbon sequestration per hectare(ha) was 3.8 tC/ha/yr, $13.9tCO_2/ha/yr$, respectively.

• 한국기후변화학회지
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• 제8권4호
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• pp.415-424
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• 2017

This study was conducted to estimate carbon stocks of Pinus densiflora with drawing volume of trees in each tree height and DBH applying the suitable stem taper equation and tree specific carbon emission factors, using collected growth data from all over the country. Information on distribution area, tree age, tree number per hectare, tree volume and volume stocks were obtained from the $5^{th}$ National Forest Inventory (2006~2010) and Statistical yearbook of forest (2016), and method provided in IPCC GPG was applied to estimate carbon stock and uptake. Performance in predicting stem diameter at a specific point along a stem in Pinus densiflora by applying Kozak's model, $d=a_{1}DBH^{a_2}a_3^{DBH}X^{b_{1}Z^2+b_2ln(Z+0.001)+b_3\sqrt{Z}+b_4e^z+b_5(\frac{DBH}{H})}$, which is well known equation in stem taper estimation, was evaluated with validations statistics, Fitness Index, Bias and Standard Error of Bias. Consequently, Kozak's model turned out to be suitable in all validations statistics. Stem volume table of P. densiflora was derived by applying Kozak's model and carbon stock tables in each tree height and DBH were developed with country-specific carbon emission factors ($WD=0.445t/m^3$, BEF = 1.445, R = 0.255) of P. densiflora. As the results of analysis in carbon uptake for each province, the values were high with Gangwon-do $9.4tCO_2/ha/yr$, Gyeongsandnam-do and Gyeonggi-do $8.7tCO_2/ha/yr$, Chungcheongnam-do $7.9tCO_2/ha/yr$ and Gyeongsangbuk-do $7.8tCO_2/ha/yr$ in order, and Jeju-do was the lowest with $6.8tC/ha/yr$. Total carbon stocks of P. densiflora were 127,677 thousands tC which is 25.5% compared with total percentage of forest and carbon stock per hectare (ha) was $84.5tC/ha/yr$ and $7.8tCO_2/ha/yr$, respectively.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.951-955
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• 2001

The experimental comparison between bonded and unbonded types stem-cement interface was carried out on axisymmetric stem-cement-aluminum model of the femoral component of a total hip replacement. Human femur was modeled in non-tapered and tapered($7.5^{\circ}$) aluminum hollow cylinders to emulate the diaphyseal and metaphyseal segments of the femur. For unbonded type, we tested stems with three different taper angles($5^{\circ},\;7.5^{\circ},\;10^{\circ}$). In every case, the cement-aluminum interface was designed to endure 8MPa shear strength. (a measured value at cement-bone interface) We tested aluminum models under axial loading for both cases. As an experimental result, it was found that unbonded stem sustained more axial load as bonded stem in both cases, diaphyseal and metaphyseal models. The unbonded types failed in cement mantle under axial compressive load, while the bonded ones failed in shear at cement-aluminum interface. These results suggest that a polished stem will sustain much higher axial load than a roughened stem. And a polished stem will make more stable cement-bone interface that may promote better osteosythesis around the stem.

• 한국산림과학회지
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• 제79권1호
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• pp.1-15
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• 1990

본 연구에서는 수간석해의 분석시간과 경비를 줄이고 정확도를 높히기 위하여 P.C용 수간석해 프로그램을 제작하였으며, 본 프로그램에 이용된 수간석해 방법과 기존방법을 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 연륜측정기로 부터 1/100mm단위로 연륜 1개씩 측정된 data가 컴퓨터에 자동입력되도록 Turbo pascal을 이용하여 프로그램 하였다. 또한 각 단판의 직경이 단면적 평균법에 의해 계산되며, Spline function에 의해 재적 및 수고가 계산되도록 Fortran 77을 이용하여 수간석해 계산프로그램을 제작하였다. 이와같이 계산된 각종 생장량은 1년, 5년 단위로 각각 출력되며 수간석해도 및 각종 생장량도가 personal computer용 dot printer로 출력가능하여 수간 석해의 결과를 보다 쉽게 이용할 수 있게 되었다. 본 프로그램에서 이용된 수간석해 계산방법과 기존방법을 비교한 결과 단면적평균법이 편심에 의한 오차를 줄일 수 있었고, 수고 및 재적계산에서 Spline함수에 의한 간곡선 추정을 이용할 경우에는 다른 함수식에 의한 생장량 계산값보다 더욱 정확히 계산 가능하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제83권4호
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• pp.521-530
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• 1994

재적식(材積式)은 보통 흉고직경과 수고의 함수로 표현되는데, 회귀분석(回歸分析)을 통해 정확도가 높은 식이 주로 채택되고 있다. 우리나라에서도 지금까지 흉고직경(D)과 수고(H)를 독립변수로 하는 지수식(指數式)($V=aD^bH^c$)으로 각 수종에 대한 일반(一般)재적식을 유도하고 있다. 본 연구에서는 강원도 지방내의 홍천, 정선, 명주, 원주, 영월지역에 대한 간곡선식(幹曲線式)을 지역별로 유도하고, 이 간곡선식의 회전체(回轉體) 적분(積分)을 통해 지역별 재적을 직접 추정할 수 있는 간곡선 및 재적식 모델을 마련하였다. 조제된 모델에 의해 지역별로 추정된 재적은 기존의 강원도 지방 소나무재적표에 의해 추정된 재적에 비해 정확도가 높았다. 또한 지역간곡선식에 의해 유도된 간곡선의 형태는 지역에 따라 서로 달랐으며, 특히 영월지역과 원주지역의 수간은 다른 지역에 비해 수간상부에서 가늘게 발달하는 것으로 나타났다. 이와같은 간곡선의 다양한 형태는 재적추정에 있어서도 지역간 차이를 유발하였다.