• 현장농수산연구지
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• 제24권3호
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• pp.15-24
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• 2022

동해안 지역에서 발생되는 대형 산불의 원인은 건조주의보, 영동지역에서 불어오는 강한 바람, 소나무의 단순림, 임도 유무와 상태 등을 들고 있다. 이러한 이유로 2000년 동해안 산불로 삼척시는 전체 피해면적의 약 70%인 17,000ha 이상의 산림이 소실되었다. 이후 삼척의 산불 피해지역은 인공복원와 자연복원을 구분하여 식생 분석을 통해 산림복원(회복) 정도를 파악하는 데 연구의 목적이 있다. 조사 대상지인 삼척 검봉산 일대는 기존 소나무가 우점하는 곳으로 2001년 복원을 위해 소나무, 곰솔, 굴참나무 등을 조림하였고, 일부는 자연복원을 하였다. 복원 이후 21년 지난 현재 삼척 검봉산 일대 산불피해 복원지역의 식생은 크게 굴참나무-소나무군락, 소나무-신갈나무군락, 곰솔-소나무 군락으로 나누어지는 것으로 나타났다. 산불피해지 식생회복은 굴참나무, 소나무, 곰솔 등 조림으로 현재 식생은 산불발생 이전의 임상으로 회복되고 있다. 특히, 산불의 유형 중 지표화 피해지역은 하층 식생의 피해가 크다. 기존의 소나무는 결실된 종자를 비산하여 치수를 발생시켜 자연복원의 속도를 높이고 굴참나무를 활용한 인공복원은 맹아를 발달시켜 본인의 영역을 확장하는 전략을 지니고 있다. 단, 입지적 환경이 동일하다는 전제 조건에서 숲에서 재생 기작이 진행되는 자연 복원보다는 인공복원이 회복시간과 종다양성이 높은 측면에서는 효과적인 것으로 결론을 지을 수 있다. 한편, 산불 발생 초기 굴참나무 조림은 4년 이후 아교목층(4m 이상)까지 부피 생장을 하고 종자 발아에 따른 개체수도 늘어난 모습을 보였다. 현재 소나무와 굴참나무, 신갈나무 군락지 간 수관 경쟁으로 소나무가 도태되는 천이 촉진 현상을 보일 것으로 예상된다. 굴참나무-소나무군락은 교목층에서는 조림 수종인 굴참나무가 높은 상대우점치를 나타내고 있지만, 아교목층은 자연 이입종인 신갈나무와 산불 이전 우점종인 소나무가 높은 우점치를 나타내는 특징을 보였다. 소나무나 곰솔이 우점하는 군락에 비해 복원 후 자연 이입종인 신갈나무에 의한 우점도가 높아 향후 혼효림으로 발달할 것으로 보이며, 이후 신갈나무와 굴참나무가 우점할 것으로 예측된다. 소나무-신갈나무군락은 조림 수종인 소나무와 자연 이입종인 신갈나무가 경쟁하고 있는 군락이다. 기존 연구에 따르면 산불 지역의 자연 회복지는 초기에 신갈나무와 쇠물푸레나무가 우점하는 경향을 나타낸다고 하였으나, 본 군락은 교목층과 아교목층 모두 소나무가 우점하는 특징을 나타내었다. 이를 통해 산불 이전 식생이었던 소나무군락을 형성할 것으로 판단된다. 이처럼 동해안은 과거 헐벗은 상태로 장기간 노출된 곳으로 유기물층이 없는 곳이 많다. 또한, 이곳에 광물질 토양이 노출된 나지에 소나무 종자가 비산하여 발아되고 숲을 형성하게 되지만 토양 비옥도가 개선되지 못한다면 자연 천이가 아닌 소나무림으로 장기간 지속될 수 있을 것으로 보인다. 곰솔-소나무군락은 곰솔이 교목층과 아교목층 모두 우점하고 있다. 곰솔-소나무군락은 단순림으로 다른 조사지역과 비교할 때 종다양도가 낮은 특징을 나타내며, 경쟁 수종이 없어 곰솔-소나무림의 형태를 유지할 것으로 판단된다. 이는 산불이 수목의 전소된 상태에서 소나무림 하층에 싸리 등 단일종으로 우점되는 경향이 있어 종다양도가 낮으며, 토양면 노출이 심각하다. 특히, 여름철 집중 강우에 따른 표토 유실이 진행되어 매토종자와 같은 자연복원 보다는 인공복원으로 접근하는 것이 효과적이다. 이와 함께 급경사 지역이나 동해안 해안에 가까운 구릉성 지대에는 토양이 척박하기 때문에 향후 복원을 위한 식물종 선정 시 참나무류 보다는 소나무로 접근하는 것이 효과적이다. 본 연구는 산불 피해지역 복원지에 대한 식생 구조 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 전체적인 식생 구조 특성을 파악함에 있어 피해지와 참조생태계가 대변될 수 있는 비피해지(대조구) 식생 구조의 비교·분석과 같은 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이를 통해 산불피해지의 지표화, 전소화 피해지 등 유형별 효과적인 복원사업과 시행착오를 줄이는 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.49-60
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• 2012

강우 후 경과일수에 따른 연료습도 변화는 산불위험도 예측과 산불감시원 활용에 매우 중요하다. 따라서 이러한 산불발생위험 조건을 구명하기 위해 2008, 2009년 봄 가을철 영동지역 활엽수림에서 임분 밀도별로 5.0 mm 이상 강우 후 낙엽층, 부식층, 토양층, 직경별 지표연료 0.6 cm 이하, 0.6~3.0 cm, 3.0~6.0 cm, 6.0 cm 이상에 대한 산불위험도를 분석하였다. 연구결과 봄철 낙엽층의 소임분 지역은 강우 3일 후부터, 중 밀임분 지역은 5일 후부터 산불발생 위험수준인 17 % 정도의 연료 습도를 나타냈다. 반면, 부식층은 계절에 상관없이 6일이 경과 되어도 40 % 이상의 연료 습도를 나타냈으나, 토양 상 하층은 미비한 변화가 있었다. 봄철 직경별 지표연료 0.6 cm 이하의 소임분 지역은 강우 3일 후부터, 중 밀임분 지역은 4일후부터 산불발생 위험수준 연료습도를 나타냈고, 가을철 직경별 지표연료 0.6~3.0 cm의 소임분 지역은 강우 3일 후부터, 중 밀임분 지역은 5일 후부터 산불발생 위험수준의 연료습도를 나타냈다. 봄 가을철 직경별 지표연료 3.0~6.0 cm의 경우 6일차가 되어도 소, 중, 밀임분 공히 높은 연료습도를 유지하고 있어 산불위험성은 매우 적은 것으로 조사되었으며, 6.0 cm 이상의 경우 계절에 상관없이 6일이 경과되어도 25 % 이상의 연료 습도를 나타냈다.

• 한국산림과학회지
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• 제113권2호
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• pp.143-152
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• 2024

본 연구는 울산광역시에 위치한 봉대산 산불피해지의 식생복원을 위해 2009년에 조림된 4 수종(백합나무, 왕벚나무, 상수리나무, 곰솔)을 대상으로 시비처리 후 임목생장 및 토양특성 변화를 조사하였다. 조림 4년 후인 2013년 4월과 2014년 3월 복합비료(N₆P₄K₁)를 시비하고 2016년 10월까지 매년 임목의 생장과 토양 및 잎의 양분 동태를 조사하였다. 조림목의 흉고직경 생장 증가에 대한 시비구와 대조구 사이의 회귀계수(slope)는 4 수종 모두 유의적인 차이가 있어 시비는 조림목의 흉고직경 생장에 효과가 있었으나, 수고 생장의 회귀계수는 곰솔을 제외하고 유의성이 없었다. 시비 처리에 따른 토양 호흡과 토양 EC 값은 대조구에 비해 유의적으로 높았으나 토양수분 함량, 토양 유기탄소 및 전질소 농도는 대조구에 비해 낮았다. 그러나 토양 유효 인, 교환성 칼슘과 마그네슘은 시비구가 대조구에 비해 높은 값을 보였다. 조림목의 잎 내 질소 및 인 농도는 시비구가 대조구에 비해 증가하였으나, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 농도는 시비의 영향이 뚜렷하지 않았다. 조사한 4 수종 중 왕벚나무와 백합나무는 잎 내 양분 농도가 상수리나무나 곰솔에 비해 높아 토양 양분요구량이 큰 것으로 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 도시 숲의 산불피해 복원지에 시비 처리는 조림된 수목의 생장과 토양 양분의 유효도 향상에 효과적이었다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
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• pp.80-80
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• 2002

• 한국산림과학회지
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• 제78권3호
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• pp.302-313
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• 1989

관악산(冠岳山) 암석산지(岩石山地)에서 지표화(地表火)가 발생(發生)한지 5년(年)이 경과(經過)한 후(後) 토양조건(土壤條件) 및 삼림식생(森林植生) 변화(變化)에 미친 영향(影響)을 밝히고자 1988년(年) 7월(月)에 실시(實施)한 조사결과(調査結果)는 다음과 같다. 유기물함량(有機物含量), pH, 전질소함량(全窒素含量)은 산불발생(發生) 후(後) 3년(年)까지는 증가(增加)를 나타낸 후(後) 안정(安定)을 보였다. 5년간(年間) 초본(草本), 목본식물(木本植物)의 상대우점치(相對優占値) 변동(變動)에 의하여 출현종(出現種)들을 산불에 민감종(敏感種), 내성종(耐性種), 수입종(侵入種), 무반응종(無反應種)으로 구분(區分)할 수 있었다. 종다양도지수(種多樣度指數), 유사도지수(類似度指數) 등(等) 다양성지수(多樣性指數)의 변동(變動)을 고려(考慮)할 때, 산불 후(後) 5년(年)동안에 종구성측면(種構成側面)의 회복(回復)은 이루어 졌으나 수관울한(樹冠鬱閑), 임목성장(林木成長) 등(等) 식생발달측면(植生發達側面)에서의 회복(回復)은 아직 이루어지지 않은 것으로 판단(判斷)된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.67-75
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• 2010

강우 후 경과일수에 따른 연료습도 변화는 산불위험도 예측과 산불감시원 활용에 매우 중요하다. 따라서 이러한 산불위험 조건을 구명하기 위해 2007년 봄철 영동지방 소나무림에서 임분 밀도별로 5mm 이상 강우 후 낙엽층, 부식층, 토양층에 대한 산불위험도와 각 층에 대한 연료습도변화 예측모델을 개발하였다. 연구결과 소 임분 지역은 강우 3일 후부터, 중 밀임분 지역은 5일 후부터 산불발생 위험수준인 17% 정도의 연료 습도를 나타냈다. 반면, 부식층은 6일이 경과 되어도 30% 이상의 연료 습도를 나타냈으나, 토양 상 하층은 약간의 변화 또는 거의 변화가 없었다. 이러한 결과를 토대로 각 층위별 연료습도 변화 예측모델($R^2$=0.56~0.87)을 개발하였으며, 2008년 동일기간의 강우 후 기상 실측자료를 적용하여 예측모델을 검증한 결과 1% 수준에서 유의성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권1호
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• pp.113-121
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• 2013

가장자리는 산불 피해 후 산림생태계 변화 및 회복과정에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 산불피해지의 공간 자기상관성을 고려하여 산불피해지 가장자리 형성과 경관특성변수들과의 관계 분석에 목적을 두고 수행되었다. 연구대상지로는 2000년도에 발생한 삼척 산불피해지를 선정하였으며, 대상지내 경관특성변수 측정을 위하여 산불피해지 전 지역을 포함하도록 500 $m^2$ 격자를 생성하였다. 연구에 사용된 경관 특성 변수들로는 표고, 경사, TWI(Topographic Wetness Index), SRI(Solar Radiation Index)을 사용하였고, 연료유형변수와 토지피복 변수를 포함시켰다. 격자들은 산불피해지 경계선과 교차하는 격자는 가장자리로 그 외의 격자들은 내부지역으로 설정하였다. 공간자기 상관을 보정하기 위하여 경관 변형된 t-검정과 상관분석을 실시하였다. 분석 결과 산불피해지 경계 형성과 양의 관계를 보이는 변수는 TWI, SRI, 물, 전, 답, 개발지, 나대지이며, 음의 관계를 보이는 경관특성변수는 경사, 표고, 그리고 모든 연료 유형 변수들이었다. 특히 TWI은 r=0.437로 경계형성과 강한 양의 관계를 보였다. 따라서 산불 피해지의 경계는 산림과 이질적인 토지피복 혹은 토지이용이 존재하는 경우와 경사가 완만하고 표고는 낮으며, 토양 및 지표면의 상대습도가 높은 지형에서 형성될 가능성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.141-141
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• 2019

토양수분은 수문 분석에 있어 매우 중요한 인자 중 하나이며 최근 기후변화로 인한 가뭄, 홍수 및 산불발생과 같은 물 관련 재해 발생에 직 간접적으로 영향을 미치기 때문에 지표 토양수분산정은 매우 중요하다. Sentinel-1 SAR(Synthetic Aperture Radar)는 능동형 위성으로 10m의 공간해상도로 제공되기 때문에 기존의 토양수분 전용위성인 SMOS(Soil Moisure and Ocean Salinity), SMAP(Soil Moisture Active Passive) 및 GCOM-W1(Global Change Observation Mission Water) 등 다르게 고해상도 토양수분 산정이 가능하다. 그러나 Sentinel-1 SAR 센서에서는 고해상도 지표 관측 이미지 자료만 제공하며, 토양수분 자료를 직접적으로 제공하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 2018년도 Sentinel-1 A/B IW(Interferometric Wide swath) 모드의 VH(Vertical Transmit - Horizontal Receive) 편파 영상과 Sentinel-1 SAR 위성자료 전처리 도구인 SNAP(Sentinel Application Platform)을 이용하여 후방산란계수를 산정하였으며, 산정된 후 방산란계수와 농촌진흥청에서 제공하는 65개 지점의 실측 TDR(Time Domain Reflectrometry) 토양수분의 관계를 이용하여 회귀모형을 도출 및 토양수분 공간분포를 산정하였다. 비록 불확실성은 어느정도 발생 하였으나, 전체적으로 TDR 관측값과 $10m{\times}10m$ 해상도의 Sentinel-1 SAR 기반 토양수분이 일치하는 경향을 보였다. 본 연구 결과는 수문, 농업, 산림, 재해 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.343-343
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• 2023

식생피복(Vegetation cover)은 대기 중의 강우와 토양 사이에서 침식으로부터 표토를 보호하는 역할을 한다. 자유 낙하하는 강우의 물방울은 식생을 통과하면서 차단(interception), 수관통과(throughfall), 수간유하(stemflow)의 형태로 변화한다. 식생은 강우입자의 운동에너지와 수량을 감소시키고, 지표면에 도달하는 시간을 지연시킴에 따라 지표유출(overland flow) 저감에 기여한다. 유출수의 흐름과정에서 식물의 줄기, 낙엽, 뿌리 등은 유속을 감소시키는 장애물로 작용하여 궁극적으로 토양침식은 감소한다. 토양침식은 식생피복이 증가함에 따라 일반적으로 감소하며, 지수함수의 관계를 갖는다. 식생의 종류와 구조 그리고 잎의 모양 등에 따라 수문물리적인 반응이 달라진다. 캐노피를 갖는 지상식물(canopy cover plant)은 물방울의 운동에너지를 갖는 반면, 지피식물(ground cover plant)은 낙하고가 작기 때문에 운동에너지는 적으며, 특히 낙엽층은 지표면을 보호하여 토양침식의 저감효과가 더욱 크다. 산불지역의 식생피복에 따른 토양침식 측정 자료에 따르면, 강우운동에너지는 식생피복이 증가함에 따라 지상피복(canopy cover)에 의한 감소보다는 지면피복(ground cover)과 낙엽피복(litter cover)에 의한 감소효과가 상대적으로 컸다. 식생피복에 의해 차단되는 강우의 손실량보다 침투량 증가에 의한 손실량이 상대적으로 많았다. 낙엽피복에 대한 강우모의 실험 결과에 따르면, 낙엽의 피복율이 증가함에 따라 지수적으로 토양침식량은 감소하였다. 낙엽 피복율의 40% 이상은 토양침식량을 현격이 감소시킨 반면, 피복율의 70% 이상은 지표유출량을 현저히 감소시켰다. 낙엽 피복율이 70%이상이면, 유출계수가 33%가 감소하였으나, 토양침식민감도는 94%로 크게 감소하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제21권5호
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• pp.400-414
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• 2007

본 연구는 산불피해지역 식생구조 분석을 통한 생태적 식생복원 모델을 제시하고자 2000년도에 산불이 발생하여 사방사업차원에서 잣나무, 자작나무 등을 조림한 영인산 자락 일대를 대상으로 하였다. 현존식생 조사대상지로 선정한 $1,152,404.3m^2$ 중 산불지역은 69.2%이었고 이중 관목숲이 24.67%로 가장 넓었다. 현존식생유형과 산불피해상태를 고려해 설정한 27개 조사구(단위면적 $100m^2$)를 분석한 결과 10개 군락으로 구분되었다. 산불지역은 관목층 식생이 우점하였고 잣나무군락, 굴참나무군락, 곰솔군락, 졸참나무군락, 자작나무군락으로 나뉘어졌고 비산불지역은 소나무군락 상수리나무군락, 졸참나무군락, 신갈나무-졸참나무군락, 자작나무군락으로 구분되었다. 종다양도는 산불지역이 $0.3679{\sim}0.5907$로 비산불지역 $0.5728{\sim}0.8865$보다 낮았다. 출현종수는 산불지역이 $5{\sim}8$종으로 비산불지역 $8{\sim}12$종보다 작았으며 개체수는 산불지역 ($156{\sim}465$개체)이 비산불지역($61{\sim}227$개체)보다 많았다. $100m^2$당 층위별 생육밀도 분석결과 교목층에서는 신갈나무가 $1{\sim}8$주, 졸참나무가 $3{\sim}5$주, 아교목층에서는 졸참나무 $2{\sim}4$주, 신갈나무 1주 등이 출현하였다. 토양의 경우 산불지역 pH가 5.45로 비산불지역 pH 5.25보다 높았다. 식생복원모델은 천이 중간단계에 해당하는 신갈나무-졸참나무 중경목군락을 모델로 설정하여 식재종과 식재밀도 그리고 식재모델을 제시하였다.