• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.109-126
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• 2023

대형 산림화재를 예방하기 위해 산림화재의 조기발견은 매우 중요하다. 조기발견을 위한 하나의 방안으로 산림화재 발생 예측이 고려되고 있으며 다양한 관련 연구가 진행되었다. 그러나 대다수의 선행연구가 산림화재의 주요 발화 원인 중의 하나인 인적요인을 고려하지 않고 기상요인과 지리적 요인만을 주로 다루고 있다. 따라서 본 연구는 기상 및 지리적 요인뿐만 아니라 인적요인을 고려한 산림화재 예측모형을 개발하기 위해 2003년부터 2020년까지의 강원도 산림화재 데이터를 활용하여 로지스틱 회귀모형과 다양한 머신러닝 기법 기반의 예측모형을 개발하고 성능을 비교분석하였다. 성능분석 결과, 머신러닝 기법인 랜덤 포레스트(AUC=0.920)와 XG Boost 모형(AUC=0.925)이 가장 우수한 성능을 나타냈다. 운영시사점을 도출하기 위해 순열특성중요도 분석을 활용하여 요인들의 상대적 중요도를 분석하였으며, 기상요인이 인적요인보다 높은 영향도를 나타냈지만 다양한 인적요인도 유효한 것으로 확인되었다.

• 한국안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.11-17
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• 2005

Rotational motion in the atmosphere around a fire may have a profound influence on the fire plume. This process underlies the occurrence of fire whirls. Fire whirls are rare but highly destructive phenomenon which were observed in a large forest, urban and building fires. The present study aims to investigate of the effect of rotation Strength on the fire whirl characteristics expeimentally. Experiments are performed for various sizes of fire source with different rotation strength. From the experimental observations, it is noted that the mean centerline temperature is gradually increased and mean radial temperature is decreased as increases rotation strength. The characteristic mean flame height of fire based on the visible observation is increased as increases of dimensionless swirl parameter, $\Omega/\alpha$, represented by swirl induced motion to buoyancy driven motion.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권1호
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• pp.58-68
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• 2002

최근 재해방재 사업에 대한 인식이 고조화 되면서 중앙정부나 지자체에서는 일반 국민들에게 국가에서 시행하는 재해방재 서비스를 웹이라는 공간을 통해 제공함으로서 국민들의 재해방지에 대한 관심을 부각시키려는 노력을 하고 있다. 특히, 사용자 누구든지 접근할 수 있는 웹 환경하에서 대규모의 국가적 재해로 연결될 수 있는 산불의 당일 발생위험지수를 시각화하는 서비스를 제공한다면 산불방지에 대한 국민들의 관심과 인식을 불러 일으켜 산불피해를 조금이나마 최소화하는데 도움을 줄 것이다. 본 연구에서 개발한 산불위험지수 예보시스템은 우리나라의 당일 산불위험지수를 지도상에 시각적으로 표출하고 위험지수산출에 관계되는 자료들을 텍스트 형식으로 서비스하도록 한다. 시스템 개발에 있어서는 컴포넌트를 이용하여 소프트웨어를 생산하는 방식으로 패러다임이 변해 가는 현재의 추세를 반영하기 위하여 UML(Unified Modeling Language)을 이용한 컴포넌트 기반 개발 프로세스를 설계하고 이를 통해 시스템 개발을 체계화하고자 한다. 개발된 시스템은 향후 사용자 요구 사항변경이나 서비스 영역의 확대 시 시스템 유지보수 측면에서 탄력성을 가질 것으로 예상되며 아울러 본 시스템과 유사한 서비스를 제공하는 다른 웹 GIS(Geographic Information System) 애플리케이션 개발에 있어서도 컴포넌트 재사용을 통하여 개발에 소요되는 비용과 시간을 최소화시킬 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제19권4호
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• pp.385-392
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• 2005

본 연구는 대형 산불이 발생한 강원도 고성군 산불피해지 역에 서식하는 맹금류의 현황을 통해 산불피해지 역이 맹금류의 서식에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 고성군 산불피해지역에서 관찰된 맹금류는 총2목 3과 8종 최대 개체수 합계 28개체가 확인되었다. 최우점종은 새홀리기였으며, 말똥가리, 황조롱이, 붉은배새매의 순으로 조사되었다. 2002년 5월에 가장 많은 종과 개체수가 관찰되었으며, 부분적 미피해지역과 미피해지역에서 5종으로 가장 많은 맹금류가 관찰되었다. 이 한 맹금류들의 종과 개체수를 증가시키기 위해서 산불피해지 역에 맹금류들이 둥지를 만들 수 있는 조건을 조성해준다면, 산불피해지 역에 서식하는 맹금류의 종과 개체수는 더욱 늘어날 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권3호
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• pp.121-128
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• 2005

산불은 지형인자 중 경사에 의하여 대형화되는 경향이 강하다. 이러한 경사는 보통 GIS를 이용하여 분석하게 되는데 어떠한 분석 방법을 사용하는가에 따라 결과가 다르게 나타난다. 따라서 산불확대위험 분석에 합당한 경사 분석 방법을 선택하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 셀기반 모델링을 이용하여 기존에 DEM 자료를 이용하여 경사를 계산하는 방법들을 검토하고, 산불확대위험 분석에 적합한 경사계산 알고리즘을 개발하고자 하였다. 그 결과 산불이 상향사면을 따라 급속하게 번지는 특성을 이용하여 산불확대위험 분석에 가장 적합한 경사계산 알고리즘으로 maximum uphill slope 알고리즘을 개발하였다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제3권2호
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• pp.71-78
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• 2018

본 연구는 산불 발생 예측 모형의 정확도를 높이기 위해 머신러닝 기법을 적용한 연구이다. 산불 피해면적이 가장 큰 강원도를 중심으로 2003년부터 2016년까지 총 14년의 산불 자료를 이용하였다. 기상자료의 오차를 줄이기 위해 강원도를 9개의 구역으로 나누어 각 구역 관측소의 기상자료를 이용하였다. 9개의 구역으로 나누어 각 구역의 산불 예측 모형을 만들게 되면 산불이 발생한 날(majority)과 산불이 발생하지 않은 날(minority)의 비율 차이가 큰 불균형 문제가 발생한다. 불균형 문제에서는 모델의 성능이 떨어지는 현상이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 여러 샘플링 방법을 적용하였다. 또한 모델의 정확도를 높이기 위해 캐나다 산불 기상 지수(FWI)의 5가지 지수를 파생변수로 사용하였다. 모델링 방법은 통계적 방법인 로지스틱 회귀분석 방법과 머신러닝 방법인 random forest와 xgboost 방법을 사용하였다. 각 구역의 최종모델의 선택기준을 정확도, 민감도, 특이도를 고려하여 정했으며, 9개 구역의 예측 결과는 산불이 발생한 104건 중 80건의 발생 예측에 성공하였으며 산불이 발생하지 않은 9758건 중 7426건의 발생하지 않음을 예측했다. 전체의 정확도는 76.1%였다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권4호
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• pp.412-421
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• 2018

본 연구는 산림시업이 소나무임분의 수관연료특성 변화에 미치는 영향을 예측하고자 하였다. 본 연구에서는 국가산림자원자료 중 시업지 1,085 stands, 비시업지 349 stands의 표본점 자료를 분석에 이용하였으며, Weibull 함수를 사용하여 시간에 따른 임분생장과 수관연료특성에 대해 예측하였다. 산림시업유무에 따른 수관연료특성을 비교해본 결과 비시업지 임분이 시업지 임분에 비해 평균 수관연료량은 약 14% 높게 나타났으며, 연소가능한 수관연료밀도 또한 약 16% 높게 나타났다. Weibull 함수를 사용하여 임령 40년, 50년, 60년의 생장 예측과 수관연료특성 변화를 비교해본 결과, 시업지 임분은 시간이 지남에 따라 중경목, 대경목에 최대임목본수의 증가가 예측된 반면, 비시업지 임분은 소경목, 중경목에서 최대임목본수가 예측되었다. 비시업지 임분이 시업지 임분에 비해 수관연료량, 수관연료밀도의 증가량이 높게 나타나 수관화로의 확산 가능성이 높은 것으로 사료되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.1-7
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• 2013

전 세계적으로 기후변화 등의 원인으로 산림화재가 대형화되고 있다. 산림이 국토의 약 63.7 %를 차치하며, 산림에 인접해서 산업시설 등의 주요시설들이 많은 국내의 경우에는 산림화재가 대형재난으로 확산될 가능성이 매우 높다. 이에 본 연구에서는 수관화로 발달한 산림화재에서 화염의 복사열이 미치는 피해영향거리를 풍속의 변화에 따라 분석하였다. 또한, 영향거리를 분석하기 위하여 주변시설에 미칠 수 있는 복사열의 안전기준을 조사하였으며, 기준 복사열로 $5kW/m^2$와 $12.5kW/m^2$, $37.5kW/m^2$를 제시하였다. 산림화재 피해영향평가를 위해 FDS의 산림화재 확장 프로그램인 WFDS를 활용하였고, 해석조건으로 국내에 일반적으로 분포가 높은 산림조건에 대해 조사하여 이를 적용하였다. 그 결과는 풍속에 따른 복사열 최대영향거리로 제시하였다. 풍속 0~10 m/s에 있어서 풍속의 증가에 따라 영향거리도 증가하는 경향이 있으며, 풍속 8 m/s에서 영향거리가 최대가 되었다. 또한, 최대 영향거리는 수목 연료의 함수율 증가에 따라 크게 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구는 산림화재로 인한 주변시설의 피해영향을 정량적으로 평가하는데 기여할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권1호
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• pp.17-25
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• 2013

본 연구는 복잡한 산악지형에서 바람장 변화를 해석하고, 산불발생시 확산방향을 예측하여 산불방지 전략에 활용하기 위해서 수행되었다. 연구 대상지는 2000년 4월 7일 산불이 발생하여 10일간 진행되었던 삼척지역을 대상으로 하였다. 삼척 산불피해지는 복잡한 산악구조를 가지고 있는데 먼저 중규모 기상 모델인 WRF를 사용하여 대상지에 설치한 AWS(4 지점)의 관측결과와 비교하였다. WRF 모의 결과, 4개 지점의 풍속은 AWS 관측지점의 풍속에 비해 5~8m/s(200% 과대평가) 강하였으며, 관측된 풍향은 지점마다 다양하게 나타난 것에 비해 모의된 풍향은 모든 지점에서 서풍계열로 나타났다. 결과적으로 WRF와 같은 중규모 기상모델은 복잡한 산악지형에서의 바람장 변화를 잘 모의하지 못하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미기상 대기유동장 수치모형인 ENVI-met 프로그램을 이용하여 지표면 높이에서 삼척 LTER 지역의 국지규모 바람장을 모의하였다. 지형효과에 의한 모델의 민감도를 위해 다양한 초기 조건(기류, 온 습도, 대기난류, 토양 및 식생 모형)들을 고려하여 분석하였다. ENVI-met 모의결과, 풍속은 실측과 비교할 때 약 70%의 정확도를 보였으며, 풍향은 계곡부와 능선부에서 지형효과로 인한 변화를 잘 반영하였다. 향후 ENVI-met은 산불확산예측 및 산불방지전략 수립을 위해 미기상 대기유동장 수치모형을 이용하여 산악지역의 미기상 해석에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.698-701
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• 2005

This paper examines that is extracted certain information in forest areas within high resolution imagery based on wavelet transformation. First of all, study areas are selected one more species distributed spots refer to forest type map. Next, study area is cut 256 x 256 pixels size because of image processing problem in large volume data. Prior to wavelet transformation, five texture parameters (contrast, dissimilarity, entropy, homogeneity, Angular Second Moment (ASM≫ calculated by using Gray Level Co-occurrence Matrix (GLCM). Five texture images are set that shifting window size is 3x3, distance .is 1 pixel, and angle is 45 degrees used. Wavelet function is selected Daubechies 4 wavelet basis functions. Result is summarized 3 points; First, Wavelet transformation images derived from contrast, dissimilarity (texture parameters) have on effect on edge elements detection and will have probability used forest road detection. Second, Wavelet fusion images derived from texture parameters and original image can apply to forest area classification because of clustering in Homogeneous forest type structure. Third, for grading evaluation in forest fire damaged area, if data fusion of established classification method, GLCM texture extraction concept and wavelet transformation technique effectively applied forest areas (also other areas), will obtain high accuracy result.