광학우적계를 이용한 임외우와 수관통과우의 강우입자 크기분포 분석

한미래1*, 김기대1, 이인영1, 김석우2

(1강원대학교 산림환경시스템학과, 2강원대학교 산림과학부)

Analyzing the Size Distribution of Gross Rainfall and Throughfall Drops using Optical Disdrometers

Mirae Han1*, Kidae Kim1, Inyoung Lee1, Sukwoo Kim2

(1Department of Forestry and Environmental Systems, Kangwon National University,

2Division of Forest Science, Kangwon National University)

요약: 본 연구는 광학우적계의 관측자료를 이용하여 임외우와 수관통과우의 강우입자 크기분포를 비교ㆍ분석하였다. 이를 위해 강원대학교 춘천캠퍼스 내 잣나무림, 참나무림 및 공개지에 3대의 광학우적계를 설치하고 데이터를 수집하였다. 그 결과, 총 강우량은 임외우가 더 많았으나, 직경 1mm 미만 강우입자의 수는 수관통과우가 더 많았다. 직경급별 강우입자 부피비의 경우 3mm 미만은 임외우, 3mm 이상은 수관통과우에서 크게 나타났다. 동일한 강우사상 내 강우입자의 직경급은 임내우가 더 다양한 분포를 보였다. 특히 참나무림의 경우 낙엽기에는 임외우의 강우입자 분포와 유사하였다. 이러한 결과는 수관통과우가 잎이나 가지에서의 비산과 집적으로 인해 임외우에 비하여 다양한 입경 분포를 나타냄을 시사한다. 따라서 산림에서 발생하는 토양침식의 예측 정확도를 제고하기 위해서는 수관통과우의 입자 분포 특성을 이해하는 것이 중요하다고 판단된다.

Abstract: This study aimed to comparatively analyze the size distribution of raindrops in throughfall and gross rainfall using data collected from three optical disdrometers. The optical disdrometers were installed at three sites, on the Chuncheon campus of Kangwon National University: a Korean pine (Pinus koraiensis) stand, an Oak stand (Quercus mongolica), and an open site. The results showed that total rainfall amount was greater at the open site compared to two forested sites. However, the number of raindrops smaller than 1mm in diameter was higher in throughfall than in gross rainfall. In terms of volume ratio by diameter class, raindrops smaller than 3 mm were higher in the open site, while those larger than 3 mm were higher in throughfall. During the same rainfall event, the raindrop size distribution in throughfall was more diverse than in gross rainfall. Specifically, in a Oak stand, the size distribution of throughfall drops during the leaf-fall period resembled that of gross rainfall. These findings suggest that throughfall exhibits a more diverse drop size distribution than gross rainfall, primarily due to splashing and aggregation of rainwater on leaves and branches. Understanding these characteristics is crucial for improving the accuracy of soil erosion predictions in forested areas.

사사: 이 연구는 2024년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(No. RS-2024-00461633). 또한, 이 연구의 일부는 2024년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원(No. RS-2023-00278340)을 받아 수행되었음.