국내 주요 조림수종 7종의 적지 및 탄소저장량 통합평가를 기반으로 한 기후변화 대응 조림 최적화 프레임워크 개발

이두희1*, 김현준1

(1전남대학교 산림자원학과)

Optimization Framework for Climate-Responsive Forestation Strategies Based on the Integrated Assessment of Suitable Area and Carbon Potential

for Seven Major Tree Species in South Korea

Du-Hee Lee1*, Hyun-Jun Kim1

(1Department of Forest Resources, Chonnam National University)

요약: 본 연구는 우리나라 주요 조림수종을 대상으로 기후 및 지형 특성을 반영하여 실용적인 조림 가이드라인을 구축하고자 수행하였다. 특히 기후변화 시나리오에 따른 장기적 조림 적지의 공간적 변화를 분석함으로써, 변화하는 환경에 대응할 수 있는 과학적 수종 선정 체계를 마련하였다. 연구는 크게 3단계로 구성된다. 1단계는 앙상블 종 분포 모델을 통해 주요 조림수종(일본잎갈나무, 편백, 잣나무, 삼나무, 굴참나무, 신갈나무, 상수리나무)의 조림 적합성을 예측한 후, CART 분석을 통해 수종별 환경 임계치를 도출하여 모델의 생태적 해석력을 반영한 조림 적합도 지도를 구축하였다. 2단계는 산림의 잠재적 탄소 흡수량을 정량화하였다. Chapman-Richards 생장 모델로 수종별 지위지수를 추정하였다. 이를 Random Forest 기반의 예측 모델과 결합하여 기후변화 시나리오별 탄소저장량 지도를 제작하였다. 마지막으로, 정수계획법(ILP)을 적용한 최적화 프레임워크를 개발하였다. 조림 적합도(α)와 탄소저장량(β)의 가중치를 조정한 시나리오 분석을 통해 산림 관리 목표에 따른 최적의 공간적 조림 전략을 제시하였다. 본 연구 결과는 기후변화 하에서 우리나라 산림의 다목적 기능을 최적화하기 위한 의사결정 지원 기술로 활용될 것으로 기대된다.

Abstract: This study established practical forestation guidelines for major tree species in South Korea by analyzing long-term suitable area and carbon sequestration potential under the climate change scenarios. The framework consists of three phases. In the first phase, forestation suitability for seven species—L. kaempferi, C. obtusa, P. koraiensis, C. japonica, Q. variabilis, Q. mongolica, and Q. acutissima—was predicted through the country using Ensemble SDMs. CART analysis was also used to derive ecological thresholds for enhanced interpretability. In the second phase, carbon sequestration was quantified by integrating Chapman-Richards site-index models with Random-Forest based model to generate future carbon storage maps.  Finally, an Integer Linear Programming (ILP) framework was developed to propose optimal spatial strategies by giving weight to forestation suitability (α) and carbon storage (β) according to forest management objectives. These findings are expected to serve as a practical decision-support technologies for optimizing the multi-functional benefits of forests in South Korea under climate change.