임도의 공간적 분포를 고려한 대형산불 확산 속도의 동적 영향 분석

이하은*, 권수현, 임철희

(국민대학교 산림환경시스템학과)

Dynamic Impact Analysis of the Spatial Configuration
of Forest Roads on Large Wildfire Spread Rates

Ha-Eun Lee*, Soohyun Kwon, Chul-Hee Lim

(Department of Forestry, Environment and Systems, Kookmin University)

요약: 기후변화로 인한 고온·건조한 기후 조건은 대형산불의 발생 빈도와 피해 규모를 증가시키고 있으며, 이에 따라 임도와 같은 인프라가 산불 확산 과정에서 어떠한 역할을 수행하는지 보다 정밀하게 분석할 필요성이 제기되고 있다. 기존의 연구는 주로 피해 면적·발생 여부 등 정적인 지표를 활용해 임도의 영향을 평가해 왔으나, 확산 과정의 시·공간적 특성을 충분히 반영하는 데에는 한계가 있었다. 본 연구는 2025년 3월 발생한 대형산불 사례를 대상으로 공간 정보 분석과 랜덤 포레스트 회귀 분석을 통해 임도의 공간적 분포를 포함한 환경 요인이 산불 확산에 미치는 영향을 규명하였다. NASA VIIRS 영상을 기반으로 시계열 산불 확산 속도를 구축하여 종속변수로 삼았으며, 독립변수로는 임도 접근성 변수, 지형변수, 기상변수, 연료변수를 활용하였다. 회귀 분석 결과로 변수 중요도 및 SHAP(SHaply Additive Explanations) 값을 이용하여 산불 영향 요인을 해석했다. 분석 결과, 세 대상지 공통으로 바람의 영향력이 높았으며, 이외 요인은 각 요인 간 상호작용으로 대상지별 상이하게 나타났다. 임도 밀도가 상대적으로 높은 울주에서는 임도 접근성 변수가 산불 확산 속도를 저해하는 경향이 나타났으며, 이는 임도가 산불 확산을 저해하도록 기능했을 가능성을 제시한다. 본 연구는 임도를 포함한 환경 요인이 산불 확산에 미치는 영향을 정량적·동적으로 분석하여, 향후 산불 대응 전략 및 임도 관리 전략 수립의 과학적 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract; Climate change–driven hot and dry conditions have increased the frequency and scale of large wildfires, highlighting the need to better understand the role of forest roads in wildfire spread. Previous studies have mainly relied on static indicators, limiting their ability to capture the dynamic nature of wildfire propagation. This study analyzes large wildfires that occurred in March 2025 using a dynamic wildfire spread rate derived from NASA VIIRS imagery. A Random Forest regression model was applied with forest road accessibility as a key explanatory variable, along with topographic, meteorological, and fuel factors. Regression results were interpreted via variable importance and SHAP values. Results show that wind was the dominant factor across all study areas, while the influence of forest roads varied by spatial context. In Ulju, where forest road density was relatively high, road accessibility showed a tendency to reduce wildfire spread rates. This research provides scientific baseline data for developing future wildfire response and forest road management strategies.

keywords: wildfire, forest road, spatial analysis, random forest regression, forest disaster

사사: 본 연구는 산림청(한국임업진흥원) 대형산불 대응 지능형 솔루션 기술개발사업´(RS-2025-25438293)´의 지원으로 수행되었습니다.