• 한국화재소방학회:학술대회논문집
• /
• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
• /
• pp.206-209
• /
• 2012

산불에 영향을 미치는 인자는 일반적으로 산림 연료와 기상 그리고 지형인자로 구분할 수 있다. 이중 지형인자는 경사와 사면의 방향 그리고 해발고, 사면의 길이 등 여러 조건들이 복합적으로 이루어진 산의 형세를 이룬다. 지형 조건 중 경사는 산불 발생 후 확산속도에 영향을 주며 사면의 방향은 태양복사에너지 일사량에 따른 연료의 건조와 연료의 온도 등에 영향을 줌으로써 산불의 발생과 확산에 영향을 준다. 특히 산불이 시작되는 이른 봄철에는 강설 후 사면향에 따라 적설지역과 눈이 녹아 건조한 지역이 사면의 향에 따라 큰 차이를 나타내고 있으며 이로 인해 산불위험 예보시에도 사면향에 따른 산불발생위험을 달리 적용해야 할 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 사면의 방향에 따른 산불위험성을 평가하기 위해 먼저 태양복사에너지의 일사량 분석을 실시하였고 산불사례조사를 통해 사면의 방향에 따라 산불발생 위험과 피해면적을 비교, 분석하였다. 그 결과 태양복사에너지 일사량이 가장 많은 사면의 향인 남사면을 중심으로 산불발생이 높은 것으로 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.1-6
• /
• 2005

산불에 효율적으로 대처하기 위해서는 산불환경인자와 산불행동에 대한 올바른 이해가 요구된다. 이 논문에서는 2005년 4월 강원도 양양에서 발생한 산불을 대상으로 문헌 및 탐문조사, 현장조사를 통해 산불행동 특성을 산불확산과 산불피해도로 구분하여 분석하였다. 양양산불의 확산은 두 단계로 구분되었는데 1차 확산단계에서는 강한 편서풍의 영향으로 동쪽으로 확산되었으며 재 발화 이후인 2차 확산단계에서는 풍향이 일정치 않아 서, 남, 북쪽으로 확산되는 불규칙적인 형태를 보였다. 확산속도는 최대 1.21km/hr, 평균 0.6km/hr로 분석되었다. 산불피해도를 십, 중, 경 세 단계로 구분하여 분석한 결과 전체 면적의 약 $80\%$에 해당되는 1,110ha 지역이 산불피해가 심한 지역으로 분류되었으며 경과 중 지역은 각각 $15\%(211 ha),\;5\%(61 ha)$이었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
• /
• pp.89-92
• /
• 2015

본 논문에서는 산불 발생 시 화재의 확산경로와 속도 예측에 따른 안전 구역 확보를 통해 화재진압에 소요되는 시간을 줄이고 인명, 산림재산 피해를 최소화 하는 방법을 제안한다. 기존 산불 확산경로 예측 방법에서는 지형, 기상, 연료인자, 영상정보 등을 통해 산불 확산 모델 및 속도를 예측한다. 하지만 이 경우 범위가 넓은 산을 관제하기엔 비용도 많이 소요가 되고, 확산 모델 예측 및 경로 파악에만 집중하여 안전 구역 확보에 대한 노력이 부족한 문제점들이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 적은 비용으로 산불의 이동방향과 속도를 예측하고 화재 진압을 위한 안전구역을 확보하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시간에 따른 정보로 온도 변화량 및 연기와 풍향 등의 산불 재난에 따른 속성정보를 분석하여 산불의 이동방향을 예측하고 안전구역을 확보하는 기법이다. 주어진 모의실험 환경에서 산불의 이동 속도 및 이동 방향을 분석함으로써 산불에 대한 피해를 줄이고 빠르게 진압할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.63-69
• /
• 2008

산불의 확산특성은 일반적으로 가연물의 특성, 지형, 바람조건과 같은 기상 상태등과 관련이 있다. 산불의 발달과정에 있어 수치해석을 통한 확산예측 모델은 열전달 과정에 기본을 둔 열에너지 전달에 대한 해석이 가장 일반적인 방법론이다. 산불의 발생시 열에너지의 전파속도를 해석하는 것은 화염의 생성과 열전달, 그리고 소멸에 이르는 전 과정에 대한 물리적, 화학적 해석을 통해 화염의 이동에 따른 전파속도로 추정할 수 있다. 본 논문에서는 고체연소물질의 표면화염전파에 대한 수치해석을 통해 1차원 지표화 확산모델식을 제시하였다. 1차원 확산모델식은 평지상태에서 풍속조건에 따른 화염의 전파속도 산정식으로써 지표연료의 화염유지시간, 화염의 높이, 화염의 온도, 지표연료의 착화온도 등에 대한 실험 및 이론식을 적용하였다. 실험값 및 다른 모델식과의 ROS 비교 결과, 풍속 3 m/s 이하의 조건에서는 지수함수식의 증가곡선을 나타내는 경향을 보였다. 침엽수종인 소나무 낙엽에 대한 수치해석값과 실험값을 비교한 결과, 풍속 1-2m/s 조건에서는 확산속도가 약 10% 상향예측이 되었고 풍속 3m/s 조건에서는 약 20% 하향예측 되었다. 따라서 앞으로 지표화 확산 예측을 위해 본 연구결과에서 얻어진 화염확산 알고리즘을 이용한 초기 산불확산 예측 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.178-185
• /
• 2013

산불은 대표적인 산림생태계의 재해 중 하나로 최근, 우리나라에서도 빈번하게 발생하고 있으며, 일반적으로 광범위한 지역에 빠른 속도로 확산되는 특징을 가지고 있다. 바람 및 나무의 종류, 다양한 지형 요소들이 산불 발생 시 급진적 확산에 영향을 주는 요소들이다. 산불의 빠른 확산은 생태계 교란 및 재산 피해, 인명 피해 등을 야기 시킨다. 이러한 이유로, 최근 산불에 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 바람 요인이 고려된 산불 패턴 가상 시뮬레이션 단순 모델을 제안하였고, 셀룰라오토마타(Cellular Automata)의 격자 기반으로 구성 되었다. 모델의 시뮬레이션을 통하여, 바람의 세기 변화, 주어진 공간에 분포해 있는 나무 전체의 밀도, 그리고, 나무들 가운데 가연성이 높은 나무의 밀도가 산불확산에 미치는 영향을 조사하였다. 민감도 분석 결과, 전체 나무 밀도가 세 가지 요소 중 산불확산에 가장 민감하게 기여하였으며, 그 다음으로는 바람의 영향, 마지막으로 가연성이 높은 나무의 밀도 순으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 산불확산 시뮬레이션 모델 및 분석 결과는 실제 산불 확산 및 억제 전략 수립에 활용되어 질 수 있을 것으로 여겨지며, 아울러 좀 더 현실적인 생태학적 요소들을 모델에 고려함으로써 산불확산 예측 연구에도 이용되어 질 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2009

산불을 효율적으로 관리하기 위해서는 지역별 산불 행동 특성에 대한 이해가 요구된다. 본 논문에서는 전국 시 군 구 단위고 산불통계 자료를 이용하여 발생 및 확산 특성을 분석하였다. 이를 위해 1991년 부터 2007년까지 17년간 발생건수, 연소면적, 확산속도, 건당 면적 자료를 이용하여 산불 특성에 따라 군집을 분류하고 GIS를 이용하여 공간적 분포 특성을 분석하였다 분석결과, 산불의 공간적 특성 변이가 뚜렷하게 관찰되었고, 전국 시 군 구는 산불위험성에 따라 5개의 군집으로 분류할 수 있었다. 대도시와 인근 지역은 산불위험이 낮은 군집으로 분류되었으나, 강원도 영동지방 4개 시 군은 가장 위험한 군집으로 분류되었다. 그 뒤를 이어 남, 서해안에 인접한 시 군 구의 산불위험성이 높았다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2014

수관화는 대형산불의 주된 확산유형으로 빠른 확산속도와 높은 산불강도의 특성을 보이며 많은 피해를 입힌다. 이 연구에서는 수관화 피해를 사전에 예측하기 위해서 수관전소 피해를 입은 지역의 지형 임상 기상 특성을 분석하여 수관화확산확률식을 개발하였다. 영덕 울진 고령 예천에서 일어난 4개의 산불피해지를 대상으로 하였으며, 총 18개의 공간 변수를 구축한 뒤 기타연소지에 대한 수관전소지의 비를 이용하여 각 변수별 구간 가중치를 구하고 로지스틱 회귀모형을 이용하여 변수와의 상관계수를 산출하였다. 그 결과, 수관화확산확률은 임상이 침엽수림일 때, 250m 이상에서 고도가 높아질수록, 기복이 심할수록, 사면향은 남서 또는 남동사면일 경우, 능선일수록, 일사량이 많아질수록 높게 나타났다. 고도와 경사가 낮은 곳에서는 교란현상이 많이 나타나 일정한 패턴을 보이지 않았다. 이 확률식을 통해 수관화 위험지를 사전에 분석할 수 있고, 산불방지 숲가꾸기 지역 선정 및 진화 우선 지역 선정 등에 효과적으로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.101-107
• /
• 2013

최근 지구 온난화 현상으로 이상기후가 세계 곳곳 에서 발생하고 있으며, 이는 빈번한 산불 발생 및 산불의 대형화에 많은 기여를 하고 있다는 것이 보고되고 있다. 산불은 재산피해, 인명피해 뿐만 아니라 특히, 생태계 파괴를 촉진시키는 매우 심각한 요인 중의 하나이다. 산불로 인한 생태계 파괴 문제를 해결하기 위한 방안으로, 다양한 산불확산 및 패턴 수리모델이 개발되어져 왔다. 본 연구에서는, 바람 요인이 고려된 산불패턴을 시뮬레이션 할 수 있는 수리 모델을 제안하였다. 모델은 격자기반위에서 구성되었으며 셀룰라오토마타 방법을 사용하였다. 모델에서, 숲은 불이 쉽게 옮겨 붙는 나무와 그렇지 않은 나무 두 종류로 구성되었다. 산불이 확산되는 과정에서 연소된 나무의 개수가 전체 시뮬레이션 격자개수의 25% (= 10,000) 되는 시점(T)을 세 개의 독립변수인, 전체 나무밀도, 불 전이 확률이 큰 나무 밀도, 그리고 바람의 세기에 대해 어떤 영향을 받는지를 조사하였다. 나무 밀도가 커질수록, T의 값은 줄어들었고, 바람의 세기가 커질수록 T의 값이 줄어들었다. 나무밀도가 너무 크거나 작은 경우, 바람의 효과가 감소하였다. 본 연구에서, 제안한 산불확산모델은 실제 산불 문제에 적용되어 효과적 대응방안 마련에 많은 도움이 될 것으로 예상된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.90-95
• /
• 2009

산불의 확산에 있어 바람은 매우 중요한 인자이다. 바람은 또한 지형에 따라 변화되며 이로 인해 다른 확산형태를 가지게 된다. 따라서 산불의 확산속도 해석을 위해 먼저 풍속에 따른 화염각 변화를 살펴볼 수 있다. 이는 바람에 의해 변화된 화염각으로 인해 미연소 지표 대상물에 열전달의 차이를 가져오기 때문이다. 풍속이 증가할수록 화염과 지표면이 가까워짐으로 인해 열전달이 증가되어 미연소물질이 착화온도에 빨리 도달하게 되어 화염의 확산속도가 빨라지게 된다. 따라서 본 연구에서는 바람에 의한 화염각 변화 산정식을 Froude number 관계식을 이용한 수치해석과 실험을 통해 제시하였다. 그 결과, Froude number 계수 A=1.85를 제시하였고 제시된 식에 대한 실험 화염각의 평균 오차각은 약 $3.3^{\circ}$로 다른 모델식에 비해 실험값과 유사한 결과를 나타내었다. 향후, 이 연구를 통해 열전달 수치해석을 통한 화염확산연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제97권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2008

산불을 고려하여 효율적으로 산림을 관리하기 위해서는 임상분포패턴과 산불특성과의 관계 규명이 요구된다. 본 연구에서는 기후형과 산불 빈도 및 규모를 표현하는데 유용한 생태지역을 단위로, 임상분포패턴 및 산불특성을 분석하고, 두 인자 간의 관계를 살펴 보았다. 이를 위해 수치임상도의 경관분석을 통해 생태지역별 전체 임상과 산불에 취약한 소나무 임분의 분포패턴을 분석하고, 산림청의 산불통계자료를 이용하여 생태지역별 산불특성을 추출한 다음 정준상관분석을 수행하였다. 임상패치는 산림면적비율이 높은 생태지역일수록 크고 복잡하였으며, 소나무 임분은 해안지역을 중심으로 형태가 복잡하고 패치 간의 근접성이 높았다. 1,000ha 당 산불발생건수는 도시화된 생태지역에서 많았으나, 건당 피해면적과 확산속도는 낮았다. 이와 반대로 "강원해안" 등 산림비율이 높은 생태지역에서는 적은 발생건수와 넓은 피해면적, 빠른 확산속도를 보였다. 정준상관분석 결과 산불특성은 소나무 임분의 경관지수와 유의한 상관관계가 있었는데, 소나무 임분 면적이 크면서 응집된 구조를 갖는 해안 생태지역일수록 장시간 연소되어 피해면적이 큰 특성을 보였다.