산림 수직 구조가 여름철 미기후 완충 효과에 미치는 영향

차주미1*, 최혜영1,2

(1서울대학교 농림생물자원학부, 2서울대학교 농업생명과학연구원)

Effects of Forest Vertical Structure on Summer Microclimate Buffering

Jumi Cha1*, Hyeyeong Choe1,2

(1Department of Agriculture, Forestry and Bioresources, Seoul National University,

2Research Institute of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University)

요약: 산림 내부는 다양한 요인에 의해 일반 기상관측소와는 다른 고유한 미기후가 형성되며, 극한 기후를 완화하는 완충 효과를 제공한다. 산림의 구조는 미기후 완충효과에 영향을 미치며, 산림 유형에 따라 수직 구조의 특성이 상이하다. 본 연구에서는 태화산 학술림을 대상으로 산림의 수직 구조가 여름철 미기후 완충 효과에 미치는 영향을 분석하고, 산림 유형에 따른 차이를 확인하고자 하였다. 산림 수직 구조 분석을 위해 항공 라이다 데이터를 활용하여 수직적 층의 다양성을 나타내는 지수, 높이 기반의 수직 구조 지수, 수고 데이터를 산출하였으며, 현장 센서와 모델링을 통해 미기후 데이터를 구축하였다. 일반화가법모델(Generalized Additive Model, GAM)을 적용하여 산림 수직 구조와 미기후 완충 효과 간의 관계를 평가하였다. 분석 결과, 산림의 수직 구조는 미기후 완충 효과에 유의한 영향을 미치며, 특히 다층 구조를 갖고 수관이 균일하게 분포할수록 완충 효과가 높아지는 것으로 나타났다. 또한, 산림 유형별로 천연 활엽수림에서는 다층 구조와 균일한 층 분포가, 침엽수 조림지에서는 높은 수관 밀도와 단층 구조가 미기후 완충에 효과적인 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 산림 관리 및 복원 시 단순한 녹화나 경제적 가치뿐만 아니라, 다층 구조 형성을 통한 생태적 기능 증진을 고려할 필요성을 시사한다.

Abstract: Forests create unique microclimates that differ from the macroclimate measured at meteorological stations and provide buffering effects that mitigate extreme weather conditions. Forest structure influences microclimate buffering, and its vertical structure varies depending on forest characteristics. This study aims to examine the effect of forest vertical structure on summer microclimate buffering in the Taehwa Mountain Forest and to assess differences based on forest type. To quantify forest vertical structure, we calculated indexes such as vertical layer diversity and height-based structural indexes using airborne LiDAR data. Microclimate data were obtained from field sensors and microclimate modeling. A generalized additive model (GAM) was used to assess the relationship between forest vertical structure and microclimate buffering. The results show that forest vertical structure significantly affects microclimate buffering. In particular, multi-layered and evenly distributed canopies enhance buffering effects. In natural broadleaf forests, a multi-layered and evenly structured canopy also improved microclimate buffering, whereas in artificial coniferous forests, high canopy density and a single-layer structure were more effective. These findings highlight the need to consider multi-layered forest structures to enhance ecological functions beyond economic value in forest management and restoration.

사사: 본 연구는 산림청(한국임업진흥원) 산림산업 현장 맞춤형 인재양성사업(RS-2024-00404133)과 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. RS-2023-00277059).