수목위험성평가 기반 도시 가로수 진단에 관한 연구 = A Study on the Diagnosis of Urban Street Trees based on Tree Risk Assessment

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To contribute to urban disaster prevention and ensure public safety, this study aimed to evaluate the risk of failure in street trees by conducting Tree Risk Assessments (TRA) and implementing preventive management measures. A total of 6,231 street trees representing 6 species in urban areas(Incheon Metropolitan City and Suwon City) and 553 street trees representing 8 species in green spaces (Chonnam National University campus, Gwangju) were assessed.
Results indicated that Slenderness Ratios exhibited similar patterns between urban and green-space street trees, whereas Live Crown Ratio(LCR) was lower in urban street trees, which was attributed to differences in pruning methods and intensities. Stem leaning was greater in green-space trees, likely reflecting the effect of tree age. Preliminary assessments, based on Visual Tree Assessment(VTA) and Basic Assessment(BA) of various defect indicators, showed that approximately 80% of all trees were classified as “safe,” while the proportion of “significant risk” trees was 4.9% in Incheon, 10.1% in Suwon, and 13.0% in green-space trees. These results suggest that site conditions, management practices, and species characteristics exert stronger effects than tree type alone. In the Advanced Assessment(AA), diagnostic outcomes from Sonic Tomography(SoT) and resistance drilling(Resistograph) were statistically compared with basic assessment variables. Structural defect indicators such as decay, cavities, fruiting bodies, and codominant stems exhibited stronger correlations with instrument data than vitality-related factors, with “tree vitality” emerging as the most powerful predictor(|ρ| > 0.45). Both SoT and Resistograph variables showed negative correlations with vitality and DBH, and positive correlations with decay, dead branches, cavities, and preliminary risk ratings. The SoT and Resistograph results themselves were strongly correlated(ρ=0.789, p<0.001), demonstrating consistency between subjective assessor judgments and objective diagnostic tools. Multiple regression analysis confirmed vitality as the strongest predictor in both models(β=–0.423 for SoT; β=–0.445 for Resistograph), indicating that external vitality closely reflects internal structural stability. Final risk ratings after AA revealed that the majority of trees fell into low-risk categories(96.2% in Incheon, 92.5% in Suwon, and 92.2% in green spaces), with relatively small proportions in higher risk categories(3.8%, 7.6%, and 7.8%, respectively). These findings highlight that tree risk is more strongly influenced by growth environments than by tree type. The study further identifies limitations in the current TRA process in
Korea and proposes improvements to evaluation procedures, indicators, and management strategies for hazardous trees. These findings are expected to
contribute to the refinement and practical effectiveness of a street-tree risk assessment system for urban disaster prevention.

국문 초록 (Abstract)

도시 재해 예방을 위해 가로수의 파손 위험성을 평가하고 사전에 위해 저감 조치를 실시 하여 생활안전을 확보하고자, 도심지역(인천광역시, 수원시) 가로수 6수종 6,231개체와 녹 지지역(전남대학교 광주캠퍼스) 가로수 8수종 553개체를 대상으로 수준별 수목위험성평가 를 실시하였다. 분석 결과, 세장비는 가로수 유형 간 유사한 경향을 보였으나, 활관비는 도심형 가로수에 서 더 낮게 나타났는데 이는 전정 방식과 강도의 차이에 기인한 것으로 판단된다. 줄기 기 울기는 녹지형 가로수에서 더 크게 나타났으며, 수령의 영향이 반영된 결과로 해석된다. 예 비평가에서는 가로수 유형과 무관하게 ‘안전등급’ 개체가 약 80%를 차지하였으며, ‘위험등 급’ 비율은 인천 4.9%, 수원 10.1%, 녹지형 가로수 13.0%로 나타났다. 이는 가로수 유형 보다 식재지 환경과 관리 이력, 수종 특성이 더 큰 영향을 미친 것으로 해석된다. 진전평가 단계에서 음파단층촬영기(Sonic Tomography, SoT)와 저항기록드릴 (Resistograph) 결과를 기초평가 변수와 비교·분석한 결과, 수세, 흉고직경, 부후, 공동, 자실체, 고사지, 분지위험도 등 구조적 안정성과 관련된 인자들이 더 높은 상관관계를 보였 다. 특히 ‘수세’ 변수는 가장 강력한 예측인자(|ρ|>0.45)로 도출되었다. SoT와 Resistograph 값은 수세 및 DBH와는 음(-)의 상관을, 부후, 공동, 고사지, 예비평가 항 목과는 양(+)의 상관을 보였으며, 두 기기 간 상관계수는 ρ=0.789(p<0.001)로 매우 높 게 나타났다. 다중회귀분석에서도 ‘수세’가 SoT(β=-0.423)와 Resistograph(β =-0.445) 모델 모두에서 가장 중요한 예측변수로 확인되었다. 이로써 조사자의 주관적 판 단이 진단기기에 의한 객관적 결과와 어느 정도 일치함을 설명할 수 있다. 최종 위험등급 판정 결과, 낮은 위험등급 비율은 인천 96.2%, 수원 92.5%, 녹지형 가로 수 92.2%였으며, 상대적으로 높은 위험등급 비율은 인천 3.8%, 수원 7.6%, 녹지형 가로 수 7.8%로 나타났다. 이는 가로수 유형보다 생육환경 요인이 위험성에 더 큰 영향을 미친 다는 점을 시사한다. 아울러 본 연구는 국내 수목위험성평가 제도의 문제점을 발굴하고, 평 가 절차·항목의 보완 및 개선 방안과 위험수목 관리 전략을 제안하였다. 이를 통해 도시 재 해 예방을 위한 가로수 위험성 평가 체계의 정교화와 실효성 향상에 기여하고자 한다.

목차 (Table of Contents)

• 그림 목차 ⅵ
• 표 목차 ⅶ
• 국문 초록 ⅸ
• 1. 서론 1
• 가. 연구 배경 및 필요성 1
• 1) 연구 배경 1
• 2) 연구 필요성 3
• 나. 연구 목적 5
• 2. 이론적 고찰 6
• 가. 가로수 6
• 1) 가로수의 다면적 역할과 중요성 6
• 가) 대기질 및 오염 완화 6
• 나) 도시 열 완화 7
• 다) 생물 다양성 및 생태계 서비스 7
• 라) 사회적, 경제적 혜택 7
• 마) 과제 및 고려 사항 7
• 2) 가로수 위험성 관련 연구 8
• 3) 본 연구의 필요성과 차별성 9
• 나. 수목위험성평가(TRA: Tree Risk Assessment) 10
• 1) TRA의 발달 과정 10
• 2) TRA 주요 내용 및 절차 12
• 가) TRA 참여 인력 13
• 나) TRA 절차 14
• 다) TRA 수준(assessment level) 15
• 라) 위험대상물, 입지환경, 위험목 평가
• (Assessing Targets, Sites and Trees) 23
• 3. 재료 및 방법 28
• 가. 연구 범위 28
• 1) 도심형 가로수 28
• 가) 인천지역 28
• 나) 수원지역 28
• 다) 도심형 가로수의 공통 특성 29
• 2) 녹지형 가로수(전남대학교 광주캠퍼스) 29
• 3) 도심형 가로수의 수목위험성평가 30
• 가) 인천지역 가로수 30
• 나) 수원지역 가로수 32
• 4) 녹지형 가로수의 수목위험성평가 34
• 나. 연구 방법 38
• 1) 조사 방법 38
• 2) 시각적수목평가 및 기초평가 38
• 가) 개체 기본정보 및 구조 안정성 지표 38
• 나) 결함 및 활력도 조사 39
• 다) 위험대상물 42
• 라) 국내 가로수 위험성 평가의 특징과 한계 – 국제 기준과의 비교 42
• 3) 진전평가 44
• 가) Sonic Tomography(SoT)를 이용한 비파괴 내부부후 진단 44
• 나) Electric Resistance Tomography(ERT)를
• 이용한 줄기 내부의 전기저항 진단 46
• 다) 저항기록드릴(Resistance-recording drills) 측정 48
• 4) 조사 결과의 분석 50
• 가) 분석 대상 50
• 나) 분석 방법 52
• 4. 결과 및 고찰 54
• 가. 도심형 가로수 54
• 1) 수종별 구조 특성 54
• 가) 도심형 가로수의 구조 특성 분석 54
• 2) 도심형 가로수의 결함요소별 등급 분포 57
• 가) 인천지역 가로수 57
• 나) 수원지역 가로수 64
• 3) 시각적수목평가와 기초평가에 따른 예비평가 등급 판정 72
• 4) 진전평가 결과 74
• 가) 인천지역 가로수 진전평가 74
• 나) 수원지역 가로수 진전평가 77
• 나. 녹지형 가로수 80
• 1) 수종별 구조 특성 80
• 가) 가로수의 구조적 특성 80
• 나) 수종별 구조 특성에 따른 등급 분포 82
• 2) 결함요인별 등급 분포 83
• 3) 예비평가 등급 판정 90
• 4) 진전 평가 결과 91
• 다. 도심형/녹지형 가로수의 수목위험성평가 결과 비교 93
• 라. VTA기초평가와 진전평가의 결과 비교 100
• 1) 기초평가와 진전평가 결과값의 일치도 검증 100
• 가) 기술 통계 및 정규성 검정 100
• 나) 상관분석 101
• 다) 비모수 검정 102
• 2) 진전평가 결과와 기초평가 항목의 상관관계 105
• 가) SoT와 주요 변수들 사이의 상관관계 105
• 나) RD와 주요 변수들 사이의 상관관계 106
• 3) 수종별 영향요인 108
• 가) 진전평가 결과에 영향을 미치는 수종별 결함 요인 108
• 나) 수종별 차이 검정 109
• 다) 진전평가 변수에 영향을 미치는 기초평가 요인 111
• 4) 분석 결과의 종합적 해석 113
• 가) ‘수세’가 내부 결함 예측의 핵심 변수 113
• 나) 수종별 특성 차이 114
• 마. 고찰 115
• 1) 수목위험성평가 절차 및 방법 개선 115
• 가) 평가 절차 개선 115
• 나) 평가 방법 개선 117
• 2) 평가 항목 개선 120
• 가) 일반 현황 120
• 나) 입지 요인 122
• 다) 수목 건강활력도 123
• 라) 부하 요인 124
• 마) 수관가지의 결함 125
• 바) 줄기의 결함 126
• 사) 뿌리의 결함 127
• 아) 위험대상물과 피해발생 가능성 128
• 자) 사진자료의 첨부 129
• 3) 가로수 위험 관리 방안 130
• 4) 가로 유형별 가로수 수종 선정 기준의 필요성 131
• 5) 결과의 종합 해석 132
• 6) 단계별 진단모형 제안 134
• 가) Tier Ⅰ: 기초평가 단계 – P-TRA 기반 활력도 중심 스크리닝 135
• 나) Tier Ⅱ: 정밀 진단 단계 – 기기 진단을 통한 내부 결함 평가 135
• 다) Tier Ⅲ: 위험 저감 조치 단계 최종 위험수목의 실질적 관리 136
• 라) 단계별 진단 모형의 효율성과 정확도 138
• 마) 모형의 적용 및 실행 방안 138
• 7) 가로수 위험성 평가 제도개선 방안 139
• 가) 법적제도적 기반 강화 140
• 나) 표준화된 평가 체계 구축 141
• 다) 전문 인력 양성 및 역량 강화 143
• 라) 예산 확보 및 지원 체계 145
• 마) 관리 주체 간 협력 체계 구축 145
• 바) 거버넌스 구축 및 정보 공개 146
• 사) 제도 개선의 기대 효과 147
• 8) 데이터베이스 구축 및 정책연계 방안 148
• 가) 가로수 위험성 평가 통합 데이터베이스의 설계와 필요성 148
• 나) GIS 기반 공간정보 및 모바일 시스템과의 연계 149
• 다) 도시 방재스마트시티 시스템과의 연계 151
• 라) 데이터 활용과 정책 지원 151
• 마) DB 구축 및 운영 방안 152
• 바) 기대 효과와 DB 구축의 핵심 가치 153
• 5. 결론 155
• 참고문헌 158
• Abstract(영문초록) 172