우리나라 주요 대형산불 피해지의 강도별 연소율 추정

송재학1*, 이웅희1, 장미나2, 이선정3, 이현석1, 김성용1

(1국립안동대학교 산림과학과, 2국립산림과학원 산불연구과, 3국립산림과학원 산림ICT연구센터)

Estimation of Combustion Rate by Intensity for Major Large Forest Fire Areas

Jae Hak Song1*, Woong Hee Lee1, Mi Na Jang2, Sun Jeong Lee3, Hyeon Seok Lee1, Sung Yong Kim1

(1Department of Forest Science, Andong National University,

2Division of Forest Fire, National Institute of Forest Science,

3Forest ICT Research Center, National Institute of Forest Science)

요약: 본 연구에서는 우리나라 주요 대형산불 피해지를 대상으로 피해강도에 따른 지표층과 수관층 연료의 연소율을 추정하고자 하였다. 지표층 연료의 연소율은 피해 강도에 따라 총 121개소(지표화 55개소, 열해 18개소, 수관화 48개소)를 조사 대상지로 선정하여 지표층 내 연소 후 남은 잔존 연료량을 토대로 연소율을 추정하였으며, 수관층 연료의 연소율은 Ceva’s theorem 원리를 이용하여 잔존가지의 최소 굵기를 측정하였으며, 이를 토대로 수관층 연소율을 추정하였다. 지표층 연소율은 심(수관화) 94.3%, 중(열해) 73.8%, 경(지표화) 68.2%이었다. 수관층 연료에 대한 피해 특성을 분석한 결과, 수관층에서 잎만 연소된 나무의 비율이 전체 49%(5,623본)를 차지하였으며, 잎과 가지가 함께 연소한 피해목의 비율이 51%(5,962본) 이었다. 잎과 가지가 함께 연소한 피해목의 잔존가지의 평균 직경은 0.355cm이었으며, 산정부가 0.497cm로 가장 높았고 산복부 0.363cm, 산록부 0.252cm 순이었다. 본 연구의 결과를 토대로 수관층 전체 연료량에서 수관화로 인해 연소된 연료량의 비율은 평균 19% 수준에 불과하였다. 본 연구의 결과는 산불로부터 발생하는 온실가스 배출량을 파악하기 위한 추정 체계 개발에 유용하게 활용될 것이다.

Abstract: This study purposed to estimate the combustion rates of surface and crown layer fuels based on damage intensity in major large forest fire sites in South Korea. For the surface layer fuel, combustion rates were estimated based on residual fuel remaining after combustion in a total of 121 survey sites, which included 55 surface fire sites, 18 scorch fire sites, and 48 crown fire sites. For the crown layer fuel, the combustion rates were estimated by measuring the minimum thickness of residual branches using the principle of Ceva’s theorem. The surface layer combustion rates were 94.3% for severe damage(crown fire), 73.8% for moderate damage(scorch fire), and 68.2% for mild damage(surface fire). Analysis of crown layer fuel damage characteristics showed that 49%(5,623 trees) of trees experienced leaf-only combustion, while 51%(5,962 trees) of trees had both branches and leaves combusted. The average diameter of residual branches in trees with both branches and leaves combusted was 0.355cm, with the highest diameter at high-slope(0.497cm), followed by the mid-slope(0.363cm) and the low-slope(0.252cm). Based on these results, the proportion of fuel combusted due to crown fires was only 19% of the total canopy fuel load, on average. The results of this study are expected to be valuable in developing estimation systems to assess greenhouse gas emissions caused by forest fires.

Key words: forest fire, combution rate, crown fuel, surface fuel

사사: 본 연구는 한국연구재단 이공분야 중점연구소지원사업(NRF-2018R1A6A1A03024862)의 지원에 의해 이루어진 것입니다.