산불확산예측시스템을 활용한 내화숲 조성 효과 평가

정상훈1*, 정유경1, 김지현1, 배정현1, 강성기2

(1국립산림과학원 산불연구과, 2산림교육원)

A Quantitative Analysis of Forest Fire Damage Mitigation through

the Establishment of Fire-Resistant Forests

Using a Forest Fire Spread and Prediction System

Sang-Hun Jung1*, Yu-Gyeong Jung1, Ji-Hyun Kim1, Jeong-Hyeon Bae1, Sung Kee Kang

(1Forest Fire Division, National Institute of Forest Science

2Forest Disaster Management Training Division, Forest Training Institute)

요약: 본 연구는 산불 취약 지역 내 내화숲 조성이 산불 확산 저지 및 피해 저감에 미치는 효과를 정량적으로 평가하고자 수행하였다. 강원도 고성군 죽왕면 야촌리 일대 소나무 단순림(3영급)을 대상으로 패치 형태로 군상 벌채한 후 활엽수종을 식재하여 8개의 패치형 내화숲을 조성하였다. 대상지에 설치된 기상장비를 이용하여 최근 3년간의 봄철 산불조심기간 기상데이터를 수집하였다. 기상여건 및 임상에 따른 산불확산패턴을 비교하기 위해 기상조건(연평균 온도 12℃, 실효습도 45%, 남서풍), 수종, 영급 등의 인자를 적용하여 조성 전ㆍ후 산불 확산 양상을 분석하였다. 풍속 3m/s에서 굴참나무 1영급은 소나무림 대비 화선 통과 시간을 57.9%(80분→190분) 지연시켰으며, 11m/s 강풍에서도 확산 속도를 3배 늦추는 효과를 보였다. 360분 기준 확산 면적 또한 3m/s에서 굴참나무 1영급(12.16ha)이 소나무림(16.74ha)보다 27.4% 작게 나타났다. 반면, 풍속 11m/s에서는 매우 강한 풍속으로 인해 내화숲 조성 여부와는 무관하게 모든 임상 조건(굴참나무 1영급: 314.76ha, 소나무 3영급: 316.06ha, 굴참나무 3영급: 319.33ha)에서 유사한 면적으로 산불이 확산되었다. 본 연구결과는 현장 데이터 기반의 내화수림 배치 및 평가시스템 개발의 기초자료로 활용될 수 있으며, 이를 기반으로 향후 사용자 중심의 인터페이스 개발이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract: This study was conducted to quantitatively evaluate the effectiveness of establishing fire-resistant forest buffers within forest fire-vulnerable areas in inhibiting forest fire spread and reducing damage. The study site, located in Yachon-ri, Goseong-gun, Gangwon Province, consisted of a pure Pinus densiflora stand (age class III). Eight patch-type fire-resistant forests were established by performing patch-cut harvesting and subsequently planting deciduous broad-leaved species. Meteorological data during the spring forest fire prevention periods over the past three years were collected using weather monitoring equipment installed at the site. In order to compare forest fire spread patterns according to meteorological conditions and forest types, forest fire spread dynamics were analyzed before and after buffer establishment, incorporating factors such as meteorological variables (mean annual temperature of 12°C, effective humidity of 45%, and southwesterly winds), tree species, and age class. The results demonstrated that at a wind speed of 3 m/s, the age class I Quercus variabilis delayed the passage time of forest fire front by 57.9% (from 190 to 80 minutes) compared to the pine forest. Furthermore, even under strong wind conditions of 11 m/s, the fire-resistant forest exhibited a significant effect, reducing the spread rate by threefold. Based on a 360-minute simulation, the burned area for age class I Q. variabilis (12.16 ha) was 27.4% smaller than that of the pine forest (16.74 ha) at a wind speed of 3 m/s. Conversely, at a wind speed of 11 m/s, forest fire spread across similar areas regardless of the presence of fire-resistant buffers (12.16 ha for Q. variabilis age class I, 316.06 ha for P. densiflora age class III, and 319.33 ha for Q. variabilis age class III) due to the extreme wind intensity. These findings serve as fundamental data for the development of field data based fire-resistant forest allocation and evaluation systems, which can further facilitate the development of user oriented interfaces in the future.

Keywords: Deciduous species, Fire-resistant forest, Forest fire damage, Forest fire spread and prediction system