Predicting the Potential Impact by Climate Change Forest Fire Occurrence in South Korea

Hee Mun Chae(채희문),DU Sik Jeon 한국생물환경조절학회 2008 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

We investigated the potential impact of climate change on people-caused forest fire occurrence in South Korea. Logistic regression analysis methods were used to develop daily fire occurrence prediction models for each of nine study areas. These models were then coupled with climate scenario data produced by two General Circulation Models (CCCma and CCSR/NIES) to predict future people-caused fire occurrence in those nine areas. Our results suggest the number of fire days will increase by roughly 7 to 58% depending upon the district.

임지 내 고사한 산림연료의 수분함량과 기상인자와의 관계 분석

채희문 ( Hee Mun Chae ),조융희 ( Yung Hee Cho ),김준성 ( Jun Sung Kim ),서주원 ( Ju Won Seo ),한재문 ( Jae Moon Han ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

임지 내 고사한 산림연료의 수분함량은 산불의 확산 및 발생에 매우 밀접한 연관이 있다. 임지 내 기상인자의 변화는 고사한 산림연료의 수분함량을 결정하는 요인들 중 중요하게 작용한다. 본연구는 기상인자가 고사한 산림연료의 수분함량에 미치는 영향을 분석하고, 산불 예보시스템의 산불기후지수에 적용가능성을 검토하고자 한다. 임지 내 기상인자 분석을 위하여 본 연구는 봄철 및 가을 산불 조심기간동안 소형기상기록장치(HOBO data logger)를 임지 내에 설치하여 매일 1시간간격으로 온도, 상대습도, 조도, 토양온도를 측정하였다. 고사한 산림연료의 수분 함량은 봄철 및 가을철산불 조심기간동안 수목 5종(소나무, 잣나무, 밤나무, 떡갈나무, 벚나무)의 낙엽을 채취하여 건조중량을 비교 분석 하였다. 또한 임지에서 측정된 기상인자와 고사한 잎의 건조 중량간의 상관관계를 분석하여 임지에서 산림연료의 수분함량에 가장 영향을 미치는 인자를 파악하고자 하였다. 봄철 및 가을철 산불조심기간에 기상청 기상자료와 임지에서의 기상인자의 분석결과 임지와 기상청의 기상인자 온도는 봄철 10.5℃ 가을철 12.9℃ 임지는 봄철 12.07℃ 가을철 12.6℃ 로 나타났다. 특히 강우후의 고사한 산림연료의 수분 함량은 강우량의 차이에 따라서 강우량이 적은 경우 2일 이내에 비오기전 수분함량으로 돌아오는 경향을 보이고 있으며, 강우량이 많은 경우는 3일 정도 소요되는 것으로 분석되었다. The dead fuel moisture contents in the forest stands are very closely related to forest fire spread and ignition. The change of weather factors in forest stands is important to dead fuel moisture contents. This was conducted to provide of basic data for korea forest fire weather index system through analysis on dead forest fuel moisture contents and weather factors in forest stands. For analysis on meteorological data, we were installed to HOBO data logger on the study area(in forest stands), Meteorological parameters (temperature(℃ ), relative humidity(%), light intensity(Lux), soil temperature(℃)) were measured with 1 hour interval on the every day during spring and fall fire danger season. Dry weighting of dead leaves of five tree(pine, white pine, beech, oak, cherry) for analysis on moisture contents during spring to fall fire danger seasons at study area was measured. As compare of weather factors of forest land and weather service station of Chuncheon. In the spring and fall fire danger season the temperature was 12.07℃, 12.6℃ in forest stands, 10.5℃, 12.9℃ in the weather service station, respectively. The change of dead forest fuel moisture contents after rain fall was similar to the previous dead forest fuel moisture contents after 2 or 3 days.

전국 산불 통계와 지역별 기상인자를 활용한 지역별 산불 조심기간 구축

채희문 ( Hee Mun Chae ),조융희 ( Yung Hee Cho ),권오경 ( O Gyung Gwon ),우남규 ( Nam Gyu Woo ),윤효식 ( Hyo Sic Yoon ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

우리나라의 산불조심기간은 매년 봄철 및 가을철에 전국적으로 동시에 공표하고 있다, 지역적으로 산불의 발생현황은 상대적으로 차이가 나고 있으며, 이들은 지역의 기상학적 특징과 매우 밀접하게 관련이 있다. 본 연구는 1990년부터 2013년까지 산림청의 지역별 산불 발생현황 자료와 기상청의 지역별 기상인자와의 관계 분석을 통하여 지역별 기상인자와 산불 발생간의 관계를 분석하였다. 그리고 지역별 산불 발생 상황을 분석하여 지역별 산불 발생원인 및 특징을 파악하여 지역특성에 알맞은 산불 방지 대책을 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 1990년부터 2013년 까지 산불발생이 가장 많은 지역은 경상북도지역 이였으며, 지역별 산불 발생 시기는 북부지방에 위치한 강원도지역과 남부지방에 위치한 경상북도 지역은 4월에 가장 많은 산불이 발생 했다. 산불 발생과 기상 인자와의 관계를 분석하기 위하여 지역별로 봄철 산불 조심기간(2월~5월)동안 평균온도를 살펴본 결과 경상북도지역의 평균온도가 상대적으로 높은 것으로 분석되었다. 또한 상대습도는 낮게 나타났으며 일조시간은 높게 나타났다. Fire danger seasons of korea are announcement during spring and fall season from korea forest service. Forest fire occurrence in korea are different according to local area. The differences of these forest fire occurrence are relate to local meteorological characteristics. This study was conducted to provide of basic data for establishment on forest fire prevention plan in local level that is 16 districts (9 province, 8 metropolitan city) through to analysis on forest fire occurrence conditions(cause, characteristics) and meteorological data in local level. This study was analysis on the relationship between meteorological data and forest fire occurrence of local level using to forest fire number data of the Korea Forest Service and meteorological data of KMA(Korea Meteorological Agency) form 1990 to 2013 year. In korea, most forest fire occurrence area during 1990 to 2013 year was Gyeongsangbuk-do which was most forest fire occurrence number during fire danger season(spring and fall seasons). In the regional occurrence time, April was the most fire occurrence numbers in both south site(Gyengsangbuk-do) and north site(Kangwon-do). To analysis relationship between meteorological data and forest fire occurrence numbers, The results was shown that Gyengsangbuk-do was higher than Kangwon-do in the mean temperature and e longer than Kangwon-do in duration of sunshine, after studying fire danger seasons of Korea(February to May).

산불발생 후 불자국을 이용한 소나무 생존 및 지형에 따른 산불의 방향 분석

채희문 ( Hee Mun Chae ),이찬용 ( Chan Yong Lee ) 한국농림기상학회 2003 한국농림기상학회지 Vol.5 No.1

산불발생 후 수목의 수간에 형성된 불자국을 이용하여 산불 발생 시 지형에 따른 산불의 방향성 추정과 수목의 생존율 분석을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 불자국은 수목의 수간을 기준으로 바람이 부는 반대방향(leeward side)에서 더 높게 형성되며, 수목의 직경, 사면의 경사 등과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 불자국을 이용하여 불의 진행방향을 분석한 결과 4가지 유형이 가장 두드러지게 나타나고 있었으며, 이들 유형들은 사면의 방향과 일정하게 또는 바람의 방향과도 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 불자국의 높이는 생존목과 고사목을 비교해 보면 평균 불자국 높이는 수목의 수간을 기준으로 바람이 부는 방향(windward side)과 반대 방향(leeward side)의 높이는 생존목 보다는 고사목의 불자국의 높이가 높게 나타났다. 수간이 불에 탄 면적을 보면 생존목의 경우에는 2000년 25.9%, 2001년 17.1%, 2002년 12.4% 이었으며, 고사목의 경우에는 2000년 40.9%, 2001년 31.3%m 2002년 30.5% 이었다. 이러한 결과로 볼 때 소나무의 경우 수간면적이 최소한 12% 이하가 불에 타면 생존하게 되고, 30% 이상의 면적이 불에 타게 되면 고사되는 것으로 나타났다. Brown et al.(1987)의 연구에 따르면 사시나무에서 불의 강도와 고사와의 관계에서, 불에 탄 면적이 고사한 수목의 경우에는 평균 70% 이상이고, 생존한 수목의 경우에는 50% 이하로 나타난다고 보고하였으나 본 연구에서 수행된 소나무의 경우에는 이보다 훨씬 작은 면적이 불에 타더라도 고사하게 되는 것으로 나타났다. 소나무의 생존분석은 불자국의 면적, 불자국의 높이, 수고, 직경의 4가지 인자를 이용하여 분석한 결과 회귀식은 다음과 같이 정의될 수 있다. Y=-2.484×Hiight+0.04199×D.B.H-1.686×Windward+11.172×Leeward+23.432 (r=0.936, F=409.968, P>0.0001). 이러한 불자국을 이용한 다양한 연구들은 산불의 강도, 속도 등에 대한 분석을 가능하게 하며, 산불 발생 후 야기되는 산림관리에 대한 기본적인 자료들로서 제공될 수 있을 것이다. The study of the scars formed on the bark of pine trees damaged by forest fire was carried out in the burned area of Samchuk and Donghae in 2000. Fire scars were formed on the bark of trees when fire passed by the tree. Fire scarring is usually found on the windward and leeward sides of the tree. Fire spread was analyzed topographically using the fire scars formed at the tree stem. Fire spread was closely related to the shape, slope and direction of the forestland. Four fire direction types are classified according to the shapes of the forestland. The height of the fire scar was higher on the leeward side than on the windward side of the trees studied. The burnt area of the total bark of the tree was over 30% indeed trees and below 12% in living trees. The regression model of the burnt stem area using the height of the fire scar, the diameter of breast height and the height of tree was Y=-2.484×Height+0.0419×D.B.H-1.686×Windward+11.172×Leeward+23.432(r=0.936, F=409.968, P>0.0001).

산불발생 후 소나무의 수피에 형성된 불자국에 관한 연구 ( 2 )

채희문(Hee Mun Chae),이찬용(Chan Yong Lee) 한국산림과학회 2002 한국임학회 학술발표논문집 Vol.2002 No.-

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솔잎혹파리 피해임지내 수목의 외형적 인자와 관련한 수세변동과정 해석

이찬용,김종국,채희문,이상배,원대성,Lee, Chan-Yong,Kim, Joung-Kuk,Chae, Hee-Mun,Lee, Sang-Bae,Won, Dae-Sung 강원대학교 산림과학연구소 2001 Journal of Forest Science Vol.18 No.-

본 논문은 솔잎혹파리 피해임지에서 수목의 외형적인자(수고, 수관폭, 흉고직경, 지하고)와 shigometer를 이용한 전기 저항치 ($k{\Omega}$)의 관계를 조사하였다. 외형적인자와 저항치간의 관계는 수고, 수관폭, 흉고직경은 높은 상관관계가 있었고, 지하고는 뚜렷한 관계가 나타나지 않았다. 수고, 수관폭, 흉고직경은 큰 수목이 전기저항치가 낮았고(수목의 활력이 높음) 작은 수목이 전기저항치가 높았다(수목의 활력이 낮음). 솔잎혹파리 피해임지의 고사목과 생존목을 비교하면 고사목이 생존목에 비하여 수관폭과 흉고직경의 크기는 작았고, 지하고는 높았다. 전기저항치를 3등급으로 구분 한 결과(< $14{\Omega}$, 생존가능성 양호, $14{\sim}20{\Omega}$, > $20k{\Omega}$고사 가능성 있음), 외형적인자의 크기는 낮은등급(< $14{\Omega}$)에서 수고, 수관폭, 흉고직경이 컸으며, 지하고는 낮았다. 조사한 외형적인자와 수세와의 관계를 직선회귀 방정식으로 산출한 결과 Y=-0.572${\times}$수고-1.163${\times}$수관폭-0.242${\times}$흉고직경+0.757${\times}$지하고+25.765이였으며 이들의 회귀식은 5%의 수준에서 유의성이 인정된다. This paper investigated external factors (height. crown width. diameter breath height, clear length) of tree and electric resistance ($k{\Omega}$) in damaged forest by Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye. The height. crown width and diameter breath height of tree external factors have high a coefficient of correlation. but clear length has not a coefficient of correlation. In relationship of electric resistance and external factor. big tree that height. crown width. diameter breath height has lower electric resistance value than that of small tree. (low electric resistance value is high tree vigor, high electric resistance value is low tree vigor)) Dead tree have smaller diameter breath height. crown width. higher clear length than survival tree in damaged forest by Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye. To investigation of relationship external factors according to electric resistance value. electric resistance value was divided three class (< $l4k{\Omega}$, possible of survival. $14{\sim}20k{\Omega}$, > $20k{\Omega}$, possible of dead). In lower class(< $l4k{\Omega}$), external factors have bigger which was height. crown width. diameter breath height and lower which was clear length than them of higher class ($14{\sim}20k{\Omega}$, > $20k{\Omega}$). Linear regression solutions of electric resistance and external factors were Y = -0.572 ${\times}$ Height - 1.163 ${\times}$ crown width - 0.242 ${\times}$ diameter breath height + 0.757 ${\times}$ clear length + 25.765. Regression solutions were significant in 5%.

영동지역 봄철 산불기간 중 소나무림에서의 강우 후 임내 연료습도 변화 예측

이시영(Lee, Si-Young),채희문(Chae, Hee-Mun),이명욱(Lee, Myung-Woog),권춘근(Kwon, Chun-Geun),염찬호(Yeom, Chan-Ho) 한국화재소방학회 2007 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.추계

한국의 산불 발생과 기상인자와의 관계 분석에 관한 연구

전보람(Jeon Bo ram),채희문(Chae Hee mun) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.5

본 연구는 26년간(1990~2015) 우리나라 산불 발생 통계를 활용하여 행정구역별 산불발생 특성과 산불 발생에 영향을 미치는 기상인자를 분석하였다. 행정구역별 산불발생확률 예측을 위해 Logistic regression을 실시하였으며 도출된 산불발생률(p값)과 실제 산불 발생일의 일치율을 비교하였다. 산불의 발생은 경상남도, 전라북도, 강원도에서 많았으며, 봄철 산불조심기간(특히 4월)에 높았다. 원인별로는 입산자 실화가 높은 비율을 차지했으며 시간대별로는 13:00~15:00, 요일별로는 주말에 산불 발생률이 높았다. 산불 발생에 영향을 주는 기상인자는 일 평균 상대습도(%), 최고기온(℃), 평균풍속(m/sec) 순으로 유의성이 높게 나타나 일 평균 상대습도(%)가 산불 발생에 가장 영향을 미치는 기상인자로 분석되었다. 또한 분석을 통해 도출된 행정구역별 산불발생률 대비 실제 산불 발생 건수의 일치율이 낮았는데 이는 본 연구에서 행정구역 단위의 기상인자 평균값을 사용했기 때문인 것으로 판단된다. This study analyzed on effect of weather factors to forest fire occurrence in administrative districts using to forest fire occurrence data during 26 year (1990 to 2015) of Korea. The logistic regression analysis be used to prediction of daily forest fire occurrence in each administrative district. The forest fire occurrence of Korea was concentrated in spring forest fire danger season and the rate of forest fire was occurred high in Gyeongsangsam-do, Jeollabuk-do, Gangwon-do. The daily mean relative humidity (%), daily mean maximum temperature (℃) and daily mean wind speed (m/sec) were significant to forest fire occurrence. Comparing forest fire incidence (P value) with the actual forest fire occurrence (2015), prediction rate was analyzed. The actual forest fire occurrence day and predicted forest fire occurrence day (p value) was different in some administrative district because weather factors used for analysis were weather factors of weather stations on administrative district so that it was not able to reflect the exact weather conditions of the actual forest fire occurrence locations.

산불발생지에서 소나무의 신초고사에 미치는 소나무좀의 영향

권태성(Tae Sung Kwon),김철수(Chul Su Kim),박영석(Young Seuk Park),채희문(Hee Mun Chae),박지두(Ji Doo Park),김종국(Jong Kuk Kim) 한국산림과학회 2002 한국산림과학회지 Vol.91 No.3

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강원권역 백두대간 산림 미기후 분석

원대성 ( Dae Sung Won ),이상신 ( Lee Sangsin ),엄기증 ( Um Gi Jeung ),원소담 ( So Dam Won ),채희문 ( Hee Mun Chae ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

우리나라 백두대간은 난대에서 한대에 걸쳐 다양한 식생이 존재하고 특히 국토의 64%가 산림으로 구성되어 국소 지형적 입지환경에 따라 다양한 동식물이 생존하고 있다. 특히, 강원도의 백두대간은 국토의 상징이며, 풍부하고 다양한 생물 서식지로서 생태적 보전가치가 매우 뛰어나다. 본 연구의 목적은 장기간에 걸쳐 연구 모니터링 하여 향후 강원지역 백두대간 생태계 관리 정책에 필요한 기초 자료를 제공하기 위함이다. 따라서 본 연구에서는 강원권역 백두대간 내에 고도와 방위 사면을 고려하여 4개 권역 16개 조사지를 선정 하여 매 86일 간격으로 기온, 상대습도, 조도, 토양온도 데이터를 취합하여 분석 하였다. Korea experiences severe changes in local weather due to complex terrain, 64% of which consists of mountains. Baekdudaegan of korea exists variety of vegetation and wildlife across from temperate forest to freezing forest zone. Gangwon Province contains about 55% of the Baekdudaegan Mountain Protected Area core zone. Since this province is representative of the entire Baekdudaegan Mountain Protected Area. Our research areas were selected in the Gangwon Province area of Korea`s Baekdudaegan Mountain using to weather variables in relation to altitude. Therefore, this study was conducted to provide of basic data for ecological management policy on Baekdudaegan Mountain of Gangwon province. This study analysed to temperature, relative humidity, light intensity and soil temperature at 14 study sites on 4 districts of Baekdudaegan Mountain of Gangwon province.