위성영상과 계절학적분류체계를 활용한 산림부문 온실가스 인벤토리 고도화 방안

김준1*, 조현우1, 이우균1,2

(1고려대학교 오정리질리언스연구원, 2고려대학교 환경생태공학부)

Enhencement of Greenhouse Gas Inventory in the Forest Sector using Satellite Imageries and Phenological Classification Framework

KIM Joon1*, JO Hyun-Woo1, LEE Woo-Kyun1,2

(1OJEong Resilience Institute, Korea University,

2Division of Environmental Science and Ecological Engineering, Korea University)

요약: 현제 대한민국의 온실가스 인벤토리 보고서 산림 부문은 침엽수와 활엽수, 혼효림으로 산정하고 있다. 침엽수와 활엽수는 구체적인 산정을 위한 계수가 개발되어 있지만 혼효림은 미비한 실정이며, 그에 따라 혼효림 면적을 반으로 나눠 침엽수와 활엽수 면적에 포함시켜 산정하고 있다. 본 연구는 온실가스 인벤토리의 고도화를 위해 산림의 계절학적 특성을 위성영상으로 관측하여 혼효림 내 더욱 우점한 임상을 딥러닝 모델에 학습하여 혼효림을 침엽 우점 혼효림과 활엽 우점 혼효림으로 재분류하였다. 계절학적 분류 모델은 83%의 분류 정확도를 보였으며 2019년, 2020년, 2021년의 대한민국 산림을 침엽수와 활엽수로 분류하였다. 활엽수의 면적은 3개년간 증가하고 침엽수의 면적은 감소하는 것으로 나타났으며, 온실가스 인벤토리 보고서에서 제시하고 있는 탄소 저장량의 변화와 다르게 임상 별 면적 변화 경향성에 맞춰 침엽수는 저장량이 감소하고 활엽수는 증가하는 것으로 모의되었다. 이를 바탕으로 산림부문 온실가스 인벤토리 활동자료 수준을 고도화 할 수 있었으나, 온실가스 흡수량의 변화에 대한 대응 방안을 마련할 필요성이 나타났다.

Abstract: Currently, the forest sector in  greenhouse gas inventory of Korea is estimated as mixed forest, coniferous and broadleaf forests. Although coefficients for specific estimation have been developed for coniferous and broadleaf forests, the mixed forest area is insufficient, and accordingly, the mixed forest area is divided in half and included in the coniferous and broadleaf forest area. In order to enhance the greenhouse gas inventory, this study observed the phenological characteristics of the forest using satellite imageries and trained the more dominant forest in the mixed forest through a deep learning model to reclassify the mixed forest into conifer-dominated mixed forest and broadleaf-dominated mixed forest. The phenological classification model showed accuracy of 83% and classified Korean forests in 2019, 2020, and 2021 into coniferous and broadleaf. It was found that the area of broadleaf increased and that of coniferous trees decreased over the past three years. Unlike the change in carbon storage presented in the greenhouse gas inventory report, the storage amount of coniferous decreased and that of broadleaf increased in accordance with the trend of area change by forest, unlike the change in carbon storage presented in the greenhouse gas inventory report. Based on this, it was possible to enhance the tier of greenhouse gas inventory activity data in the forest sector, but there was a need to prepare a response plan to changes in greenhouse gas stock.

사사: 이 연구는 “RS-2023-00218243(생태계 기반 탄소흡수원 조성관리 기술개발사업)”의 지원으로 수행되었습니다.