• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제33권2호
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• pp.113-121
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• 2017

In flight particulate matter particularly emissions generated by incomplete combustion processes has become a subject of global concern due to the health problems and environmental impacts associated with them. This has compelled most countries to set standards for coarse and fine particles due to their conspicuous impacts on environment and public health. This contribution therefore explores forest fire emissions and how its particulates affects air quality, damage to vegetation, water bodies and biological functions as architects for lung diseases and other degenerative illnesses such as oxidative stress and aging. Soot was collected from simulated forest fire using a clean glass surface and carefully transferred into amber vials for analysis. Volatile components of soot were collected over 10 mL dichloromethane and analyzed using a QTOF Premier-Water Corp Liquid Chromatography hyphenated to a mass selective detector (MSD), and Gas Chromatograph coupled to a mass spectrometer (GC-MS). To characterize the size and surface morphology of soot, a scanning electron microscope (SEM) was used. The characterization of molecular volatiles from simulated forest fire emissions revealed long chain compounds including octadec-9-enoic acid, octadec-6-enoic acid, cyclotetracosane, cyclotetradecane, and a few aromatic hydrocarbons (benzene and naphthalene). Special classes of organics (dibenzo-p-dioxin and 2H-benzopyran) were also detected as minor products. Dibenzo-p-dioxin for instance in chlorinated form is one of the deadliest environmental organic toxins. The average particulate size of emissions using SEM was found to be $11.51{\pm}4.91{\mu}m$. This study has shown that most of the emissions from simulated forest fire fall within $PM_{10}$ particulate size. The molecular by-products of forest fire and particulate emissions may be toxic to both human and natural ecosystems, and are possible precursors for various respiratory ailments and cancers. The burning of a forest by natural disasters or man-made fires results in the destruction of natural habitats and serious air pollution.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.490-494
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• 2008

We simulated a forest fire which was occurred in Yangyang area on 2005 and compared a results between two different weather conditions(real weather condition and mean weather condition since 1968) using FARSITE, which is a forest fire spread simulator for preventing and predicting fire in USDA. And, we researched a problem in the transition for introducing, so we serve the basic method for prevention and attacking fire. In the result, severe weather condition on 2005 effected a forest fire behavior. The rate of spread under real weather condition was about 4 times faster than mean weather condition. Damaged area was about 10 time than mean weather condition. Therefore, Climate change will make a more sever fire season. As we will encounter to need for accurate prediction in near future, it will be necessary to predict a forest fire linked with future wether and fuel condition.

• 설비공학논문집
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• 제20권2호
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• pp.137-143
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• 2008

In the present study, a forest fire spread was simulated with a three-dimensional, fully-transient, physics-based, computer simulation program. Physics-based fire simulation is based on the governing equations of fluid dynamics, combustion and heat transfer. The focus of the present study is to perform parametric study to simulate fire spread through flat and inclined wildland with vegetative fuels like trees or grass. The fire simulation was performed in the range of the wind speeds and degrees of inclination. From the results, the effect of the various parameters of the forest fire on the fire spread behavior was analyzed for the future use of the simulation in the prediction of fire behavior in the complex terrain.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제3권1호
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• pp.1-8
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• 2009

Enhancement of aerosol optical thickness (AOT) and surface aerosol mass concentration in Korea for an active forest fire episode in Northeast Asia were estimated by Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) model. MODIS/TERRA remote detects of fires in Northeast Asia for May 2003 gave a constraint for estimation of wildfire emissions with an NDVI distribution for recent five years. The simulated wildfire plumes and enhancement of AOT were evaluated and well resolved by comparing multiple satellite observations such as MODIS, TOMS, and others. Scatter plots of observed daily mean aerosol extinction coefficient versus $PM_{10}$ concentration in ground level in Korea showed distinctively different trends based on the ambient relative humidity.

• 대한안전경영과학회지
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• 제24권4호
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• pp.125-134
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• 2022

Forest fires in Korea usually start in the fall and occur every year until spring. Most wildfires are human resources that combine topographical characteristics and carelessness, and failure to respond in the initial stage and lack of cleanup are spreading to large-scale wildfires. In order to prevent these wildfires, active cooperation from the public is essential. As can be seen from recent wildfires, the attention of the public is needed above all else because large-scale wildfires in Korea are occurring due to the people's negligence. If a wildfire spreads and becomes large, it causes damage to life and property, and the damage is irreversible. In this study, various methods were used to prevent forest fires and improve initial suppression ability. In order to minimize damage, the model analyzed by the 119 Special Rescue Team in Gangwon, Chungcheong and nearby forest fires was analyzed on the combustion progress and wind direction by time period. The propagation speed by the wind direction was simulated. Until now, most of the wildfires have been extinguished by firefighting, but I hope that the Forest Service will take the lead and maintain coordination with related organizations.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1273-1283
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• 2022

최근 기후변화로 인해 중대형 산불이 빈번하게 발생하여 매년 인명 및 재산피해로 이어지고 있다. 원격탐사를 활용한 산불 피해지 모니터링 기법은 신속한 정보와 대규모 피해지의 객관적인 결과를 취득할 수 있다. 본 연구에서는 산불 피해지를 분류하기 위해 Sentinel-2의 분광대역, 정규식생지수(normalized difference vegetation index, NDVI), 정규수역지수(normalized difference water index, NDWI)를 활용하여 2022년 3월 발생한 강릉·동해 산불 피해지를 대상으로 U-net 기반 convolutional neural networks (CNNs) 딥러닝 모형을 모의하였다. 산불 피해지 분류 결과 강릉·동해 산불 피해지의 경우 97.3% (f₁=0.486, IoU=0.946)로 분류 정확도가 높았으나, 과적합(overfitting)의 가능성을 배제하기 어려워 울진·삼척 지역으로 동일한 모형을 적용하였다. 그 결과, 국립산림과학원에서 보고한 산불 피해 면적과의 중첩도가 74.4%로 확인되어 모형의 불확도를 고려하더라도 높은 수준의 정확도를 확인하였다. 본 연구는 농림위성과 유사한 분광대역을 선택적으로 사용하였으며, Sentinel-2 영상을 활용한 산불 피해지 분류가 정량적으로 가능함을 시사한다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권1호
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• pp.70-78
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• 2011

본 연구에서는 국내 과거 산불 자료를 기초로 하여 계절별 산불 발생 확률 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 산불 발생 확률 모델은 산불 발생 사건의 시간적 분포가 과거 자료와 부합해야 하므로, 세 단계를 거쳐 생성하였다. 먼저, 산불 기간 중의 산불 발생 일은 베르누이 분포에서 임의로 추출하여 일일 단위로 산불의 발생 여부를 결정하였다. 다음 단계로, 산불이 발생하면 기하학적 다중 분포에서 임으로 추출하여 그 날 하루 중에 발생하는 산불의 수를 결정하였다. 마지막 단계로, 각 산불의 발화 시간은 포아송 분포를 가정하여 하루 중 산불 발생이 가능한 시간중 임의로 추출하여 결정하였다. 산불 발생의 확률적 분포는 과거 산불 발생 자료를 바탕으로 추정하였다. 확률 분포에 대한 중요 계수 값을 구하기 위해 최우도추정법을 이용하였다. 개발된 확률 시뮬레이션 모델에 의해 생성된 일련의 산불 발생 사건들은 과거 산불 통계 자료와 비교할 때 발생 주기 분포, 산불간의 시간 간격, 연간 일어나는 산불 총 건수에서 통계적으로 부합하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 산불 관련 자원 활용 및 진화 계획 수립 시에 중요한 보조 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.116-130
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• 2019

우리나라는 산림 내 연료 물질 증가와 기후변화 등의 요인으로 산불의 연중화와 대형화가 증가하는 추세에 있으므로 산불 발생 확률에 대한 정보를 제공함으로써 산불 발생을 예방하여 피해를 최소화할 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 현 산불예보시스템에서 제공하는 산불위험지수(DWI; Daily Weather Index)를 개선하기 위한 방법을 살펴보았다. 즉, 우리나라 산불위험지수의 시간 및 공간적 정확성 향상을 통한 고도화를 목적으로, 기상청에서 제공하는 동네예보 자료, 위성기반의 가뭄 지수, 산불 다발 지역 지도를 융합하여 5km 격자 형태로 제공되는 새로운 산불위험지수(FRI; Fire Risk Index)를 제안하였다. 산불위험지수는 캐나다에서 현업으로 사용되는 미세 연료 지수를 기반으로 우리나라에 최적화한 미세 연료 지수, 가뭄지수의 곱과 시간 및 공간적 가중치를 통하여 산출된다. 시간적인 정확성 향상을 위하여 산림청에서 제공하는 산불 피해 대장 표를 이용하여 월별 산불 통계량을 통한 월별 가중치를 적용하였으며, 공간적인 정확성 향상을 위하여 산불 다발 지역 지도의 산불 밀도 정보를 이용하여 가중치를 적용하였다. 월별 산불 발생 건수와 제안된 산불위험지수의 시계열을 분석하였을 때 증가 및 감소 경향을 잘 모의하고 있었으며, 5km 격자 형태로 산불위험지수를 제공함으로써 행정 구역 단위로 산불위험지수를 제공할 때보다 상세한 정보를 제공할 수 있었으므로 지역적으로 더욱 정확하고 구체적인 산불 예방에 대한 의사 결정에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제9권4호
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• pp.143-146
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• 2008

In this study the thermal impact characteristics by forest fire are extensively investigated using temperature controlled ovens. The test conditions for thermal impact damage are simulated according to the characteristics of natural forest fire. The test pieces are suspension porcelain insulators made by KRI in 2005 for transmission lines. In the thermal impact cycle tests with $300\;^{\circ}C$ thermal impact gradient (-70 to $230\;^{\circ}C$), cycling in 10 minute periods, no critical failures occurred in the test samples even with long cycle times. But in tests with thermal impact gradient from room temperature to $200-600\;^{\circ}C$, cycling in 10 to 30 minute periods, there were critical failures of the porcelain insulators according to the thermal impact gradient and quenching method. In the case of thermal impact by forest fire, it was found of that duration time is more important than the cycling time, and the initiation temperature of porcelain insulator failures is about $300\;^{\circ}C$, in the case of water quenching, many cracks and fracture of the porcelain occurred. It was found that the thermal impact failure is closely related to the displacement in the cement by thermal stress as confirmed by simulation. It was estimated that the initiation displacement by the thermal impact of $300\;^{\circ}C$ is about 0.1 %. Above 1% displacement, it is expected that the most porcelain insulators would fail.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.114-114
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• 2010

산불에 노출되는 경우 열충격으로 작용하는 패턴과 특성을 검토하여 가속열화시험에 반영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 산불환경을 모의하여 복합열화시험을 실시하기위해 복합가속열화 챔버를 구축하였다. 온도는 주로 $200^{\circ}C$에서 최대 $1000^{\circ}C$까지 변화를 주면서 예비시험과 본시험 실하였다.