자연휴양림 공간정보 및 지형정보를 이용한 산림치유지수 개발

이범 국민대학교 일반대학원 산림자원학과 산림자원학전공 2018 국내석사

As Korea has undergone industrialization and urbanization, the living environment has improved greatly, traffic has become convenient, and quality of life has improved. The quality of life has improved, but the quality of the environment has deteriorated due to the increase in concrete buildings and the decrease in greenery. The increase of mental and physical diseases caused by various competition and the limitation of modern medicine have once again made a hunger for nature-friendly life which is a fundamental tendency of human being. The increased leisure time of life has relieved stress in nature. As the desire for nature-friendly life has increased, the demand for forest green spaces has been increasing day by day, and it has begun to seek out the mental living environment of the forest, away from the physical living environment of the city. In this situation, people needed information on which recreation forest have optimal healing effects. However, existing researches are only proceeding with partial studies on individual forest healing factors and development of forest healing programs. Therefore, it is not effective to provide information about forest healing to visitors. This study was conducted to investigate the difference of physical condition expressed by forest conditions and geoinformation on forest healing. Through literature review, 10 types of forest healing factors were selected. Based on the selected forest healing facotrs, we conducted an expert survey to finalize the forest healing factors. The selected healing factors were weighted based on the expert questionnaire. Based on importance ranking, we assigned weights with 100 points. As a result, the forest(forest type, age-class, diameter-class, density, and growth conditions) was given 60 points, 15 points for elevation above sea level, 15 points for anions(water), and 10 points for slope. The forest healing index calculated by the weights of the forest healing factors applying the polygons of Saneum recreation forest. Through this study, the forest healing effect of the study site was spatially evaluated. It is confirmed that the southern area of Saneum Recreation Forest is composed of forests with healing effect more than the northern ones. Although the forest healing index was developed through limited factors such as forest condition and geoinformation, this study could provide spatial information about places where the forest healing is relatively effective in the Saneum recreation forest. Based on the spatial distribution of the forest healing index, it can be used as information for the renewal and management of the stand in Saneum recreation forest. Also, it will provide accurate information about the potential of forest healing to the people who enjoy recreation through the forest. 우리나라는 산업화‧도시화를 거치면서 생활환경이 크게 개선되었고 교통이 편리해짐에 따라 삶의 질이 향상되었다. 삶의 질은 향상되었지만, 콘크리트 빌딩의 증가, 녹지의 감소를 초래하여 환경의 질은 저하되었다. 각종 경쟁으로 인한 스트레스와 같은 심신질환의 증가와 현대의학의 한계는 인간의 근본적인 성향인 자연 친화적 삶을 다시 한 번 갈망하게 만들었고, 주 5일제 시행으로 늘어난 삶의 여가시간들은 자연을 찾아 스트레스를 해소하게 만들었다. 자연 친화적 삶에 대한 욕구가 높아져 산림녹지에 대한 수요가 날로 증가하고 있으며, 도시의 물리적인 생활환경에서 벗어나 치유하면서 심신이 편히 쉴 수 있는 산림환경을 찾고 있기 시작한 것이다. 이러한 배경에서 국민들은 어떤 휴양림을 이용해야 최적의 치유효과를 볼 수 있을지에 대한 정보를 필요로 하게 되었다. 그러나 기존의 연구는 개별산림치유 영향인자에 관한 부분적인 연구, 산림치유 프로그램 개발 등에 집중되고 있는 실정이다. 때문에 이용객들에게 산림치유적지에 대한 정보를 효과적으로 제공하지 못하고 있다. 이러한 현실에서 본 연구는 산음자연휴양림을 대상으로 임상조건 및 지형정보의 물리적 환경인자가 산림치유잠재력에 미치는 영향을 평가하여 산림치유지수를 개발하기 위해 수행하였다. 치유지수를 개발하기 위한 과정은 다음과 같다. 문헌조사를 통하여 산림치유에 영향을 미치는 인자 10개를 선정하였으며, 선정된 치유인자는 전문가 설문조사를 실시하여 치유인자의 최종 확정 및 우선인자를 구분하여 가중치를 부여하였다. 인자별 중요도 순위를 바탕으로 100점 만점으로 가중치를 부여하였으며, 그 결과 임상조건은 5개 항목에 60점, 해발고도 15점, 음이온(물) 15점, 그리고 경사에 10점을 부여하였다. 이상과 같이 부여된 산림치유인자의 점수를 연구 대상지인 산음자연휴양림 임상도의 폴리곤별로 적용하여 산림치유지수를 산출하였으며, 산출된 산림치유지수를 통하여 연구 대상지의 산림치유효과를 공간적으로 평가하였다. 산음자연휴양림 임상에 개발된 산림치유지수를 도해해보면 전체적으로 남쪽 지역이 북쪽에 비해 산림치유잠재력이 큰 산림으로 구성되어 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 비록 물리적 환경인자인 임상조건과 지형정보라는 제한된 인자를 통해 산림치유지수를 개발하였지만 산음자연휴양림 내에서 산림치유에 상대적으로 잠재력이 있는 임분에 대하여 공간정보를 제공할 수 있었다. 또한 산림치유지수의 공간분포를 토대로 산음자연휴양림의 임분 갱신 및 관리 등에 필요한 정보로 활용할 수 있을 것으로 보인다. 또한 자연휴양림에서 산림을 통해 휴양을 즐기며 건강을 증진하려는 국민들에게 산림치유 잠재력에 대한 정확한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

장기체류 산림치유 프로그램이 인체에 미치는 생리적·심리적 영향

박미희 국민대학교 일반대학원 산림자원학과 산림자원학전공 2018 국내석사

The purposes of this study was to investigate the physiological and psychological effects of long-term forest healing stay program. The study was conducted on 48 adults who participated in the long-term forest healing stay program at the National Center for Forest Therapy from March to November 2017. A total of four indicators were selected for the verification of effects. Physiological indicators are blood pressure, body composition, and heart rate variability(HRV). Psychological indicators is depression levels(BDI). The hypotheses and results of this study are as follows. First, the study showed that the systolic blood pressure decreases statistically significantly. Thus, it has been proven that ‘the long-term forest healing stay program will have a positive effect on blood pressure reduction’. Second, the study showed that the body weight, body mass index, body fat and body fat rates decreased statistically significantly. Thus, it has been proven that ‘the long-term forest healing stay program will have a positive effect on changes in the body composition’. Third, the study showed that stress index decreases statistically significantly, and although not statistically significant, it has been found that the mean heart rate decreases and HF increases. Thus, it has been proven that ‘the long-term forest healing stay program will have a positive effect on changes in the heart rate variability’. Fourth, the study showed that the levels of depression decreased statistically very significantly. Thus, it has been proven that ‘long-term forest healing stay programs will have a positive effect on relieving depression’. This study is meaningful in that it is an introductory study on the effectiveness of the long-term forest healing stay program. However, it has the limitation that it has excluded the impact of the difference in participants' personal health and free time. Therefore, based on the results of this study, data related to the long-term forest healing stay program needs to be continuously accumulated and analyzed. 국민 소득이 증가하고 고령 사회에 진입하면서 건강한 삶에 대한 관심이 높아짐에 따라 숲을 건강 증진의 장소로 활용하고자 하는 수요가 급격히 늘어나고 있다. 산림 환경이 인간의 신체적, 정신적 건강을 증진시킨다는 것이 여러 과학적 연구에 의해 밝혀지면서 산림청은 산림의 치유효과를 통한 국민건강 증진을 위해 산림치유 체험, 연구, 교육 기능을 통합한 국립산림치유원을 조성하고 1박 2일, 2박 3일의 단기 프로그램뿐만 아니라 국립 최초로 1주에서 한 달 이상 숲에 머물며 체험할 수 있는 장기체류 산림치유 프로그램을 제공하고 있다. 본 연구는 숲 속에서 장기간 체류하며 참여하는 산림치유 프로그램이 인체에 미치는 생리적·심리적 영향을 밝히고자 시도한 것이다. 이를 위해 경상북도 영주시 봉현면, 예천군 효자면 일대에 위치한 국립산림치유원에서 2017년도 3월부터 11월까지 1주 이상 장기체류 산림치유 프로그램에 참여한 성인 48명을 대상으로 생리적 지표(혈압, 체성분, 심박변이도)와 심리적 지표(우울)에 대해 산림치유 프로그램 참가 전과 후의 변화를 비교하였다. 본 연구의 가설과 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, ‘장기체류 산림치유 프로그램은 혈압 감소에 긍정적 영향을 미칠 것이다’는 가설을 평가한 결과 수축기 혈압이 통계적으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 둘째, ‘장기체류 산림치유 프로그램은 체성분 변화에 긍정적 영향을 미칠 것이다’는 가설에 대해서는 연구 결과 체중, 체질량 지수, 체지방량, 체지방률이 통계적으로 유의하게 감소하는 것으로 분석되었다. 셋째, ‘장기체류 산림치유 프로그램은 심박변이도에 긍정적 영향을 미칠 것이다’는 가설은 연구결과 스트레스 지수가 통계적으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 통계적으로 유의하진 않았지만 사전 대비 평균 심박동수가 감소하고 부교감신경 활성이 증가하는 것으로 조사되었다. 넷째, ‘장기체류 산림치유 프로그램은 우울감 완화에 긍정적 영향을 미칠 것이다’는 가설에 대해서는 연구결과 우울 수준이 통계적으로 매우 유의하게 감소하는 것으로 나탔으며, 성별로는 여성이, 연령대별로는 50대가, 그리고 체류기간으로는 2주 이상이 우울감이 가장 많이 완화되는 것으로 나타났다. 본 연구는 기존 선행연구들이 주로 다루어 왔던 단기, 중기 산림치유 프로그램의 효과검증과 달리 숲 속에서 장기간 동안 머무는 형태의 체류형 산림치유 프로그램 효과를 평가한 연구라는 의의가 있다. 그러나 전체 연구대상자의 수가 많지 않고 개인별 보유 질병의 종류와 진행상태가 다르며, 하루 약 4시간의 산림치유 프로그램 참여시간 외의 자유 시간에 대한 영향을 배제하였다는 한계점을 지니고 있으므로 장기체류 산림치유 프로그램의 효과를 일반화하기에는 다소 무리가 있을 것으로 보인다. 이러한 한계를 보완하기 위해서는 본 연구의 결과를 바탕으로 추후 장기체류 산림치유 프로그램과 관련된 데이터를 지속적으로 구축하고 분석해 나갈 필요가 있다.

수도권 산림레포츠 시설의 현황과 개선방안 : 비타파르쿠 도입을 사례로

이진규 국민대학교 일반대학원 산림자원학과 산림자원학전공 2018 국내석사

The present study aims to revitalize and improve forest sport and leisure facilities by deepening our understanding of forest leisure and proposing an improvement plan. Therefore, variety of activities, such as horse trekking, mountain biking, hanggliding, paragliding, climbathon, ski mountaineering, orienteering, rock climbing, rail bike and zip line, its unique characteristics and status were identified and analyzed. First of all, it is said that 70% of these activities which are available in domestic forest landscapes require equipment and impose financial burden for its practitioners. This is especially true in case of mountain biking, hanggliding and paragliding, all of which require safety equipment. Second, it is believed that 60% of these forest activities require training where time and financial investment impose a burden. Third, as a result of classification of these activities by the intensity of physical activity, it was found that 78% of these activities require immense physical strength. Forth, the average number of users in each category increased 8.55% between 2014 and 2016, indicating the growing interest in forest recreation. Therefore, in order to improve and promote forest recreation, it is necessary to provide an overview of the most popular activities which are practiced in forest landscape throughout the world, some of which are said to be more convenient and user-friendly than those found in our domestic forests. As a result of this overview, Vita Parcours (fitness trails) and Nordic Walking are found to be the activities highly convenient and popular among its users, so their introduction and promotion in Korea should be highly considered. Vita Parcours, fitness trail invented in Switzerland, is jogging circuit and has an average length of 2261.1m and the highest and the lowest point altitude may differ on average by 58.2m, built of simple materials, such as wood and steel. Along the trail there are 15 exercise stations, where total of 36 exercise routines are presented. These exercises can be classified into 3 groups – flexibility exercises, endurance and strength exercises. While flexibility exercises were mainly located at the beginning and the end of the course, strength and endurance exercises were located in the middle, hence, the exercises are efficient and user-friendly. Nordic Walking is highly accessible health-promoting activity that can be practiced as long as there is a forest path. Special equipment, except for walking shoes, sport wear and poles, is not required and it is said that Nordic Walking consumes about 400kcal per hour, comparing to only 280kcal per hour which is consumed by normal walking. Furthermore, it does not require special skills and no prior experience is needed. As a result of these analyses, field survey was necessary to explore the possibility of installing Vita Parcours and Nordic Walking trails in our recreational forests. Several sites were selected, such as Asean recreational forest, Unaksan recreational forest, Yumyeongsan recreational forest, Saneum recreational forest, Jungmisan recreational forest and National center for forest therapy, located in Yangpyeong. At these locations, we explored the current status of forest facilities and forest trails and results were as follows: A total number of 31 exercise facilities has been identified and surveyed, some of which are located on the trails (2), alongside the trail (9), alongside trail boundaries (2) or represent facilities suitable for both outdoor and indoor exercise within the forest (18), all of whom provide location for 44 different exercise routines (flexibility exercises (23), endurance (12) and strength exercises (9)). Field work also included identification of forests paths, the total number of whom was 34 paths - 30 identified as trails, 2 as hiking trails, 1 as a forest path for relaxation and healing and 1 as an exploratory path. Regarding the structure and shape of these trails, 32 was straight in shape and only 2 designed as a circular forest trails. Average length of these trails was 652.2m with the highest and the lowest point altitude difference of 60m, on average. These analyses showed that Nordic Walking can be promoted as an activity in all the locations which were an object of survey and field work, while on the other hand, Vita Parcours introduction may face difficulties since its requirements for installation are considerably higher. Therefore, taking into account and comparing exercise facilities available on each site, length, shape and altitude difference between the highest and the lowest point of all forest paths it is found that Saneum recreational forest provide the most suitable site/environment for Vita Parcours and as a result of this, Saneum recreational forest is proposed as a location to support the endeavors in promotion of these valuable forest fitness trails. Among the forest paths at this site, a forest path which has a length of 1.84km and 73.0m the highest and the lowest point altitude difference was selected as the most suitable, and may be equipped with necessary stations for exercise or obstacles. In addition, if these trails are to be introduced and welcomed by its users, we must assure that they are properly maintained and meet legal requirements. 본 연구는 산림레포츠에 대한 현황파악을 통한 개선방안을 제시하여 산림레포츠의 활성화 및 발전에 도움을 주기 위해 실시 되었다. 이에 따라 국내 산림레포츠 종목인 산악승마, 산악자전거, 행글라이딩, 패러글라이딩, 산악마라톤, 산악스키, 오리엔티어링, 암벽등반, 레일바이크, 짚라인의 유래, 시설 조성현황, 이용자 현황, 활동 특성을 파악하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 국내 산림레포츠 중 장비 시설대여 종목이 70%이므로 이용자에게 비용에 부담을 주고 있으며 산악승마, 행글라이딩, 패러글라이딩의 경우 필수착용 장비 수가 많아 이용편의도가 낮다. 둘째, 국내 산림레포츠 종목의 60%는 강습이 필요하므로 이용자에게 시간적, 경제적인 부담을 주고 있다. 셋째, 짚라인을 제외한 각 종목별 신체활동 강도를 구분한 결과 국내 산림레포츠 종목의 78%가 신체에 부담이 되는 활동임이 나타났다. 넷째, 2014-2016년까지 각 종목 평균 8.55%의 이용자 수 증가율을 나타내어 산림레포츠 활동 인구 수가 증가하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 산림레포츠 활성화를 위해서는 현재 도입된 국내 산림레포츠 종목보다 이용 편의가 높은 국외 산림레포츠 종목의 도입 검토가 필요하다고 판단하였다. 이에 따라 국외 산림레포츠 중 이용 편의가 높고 해외에서 활성화되어 국내에 도입 검토를 고려할 만하다고 판단되는 Vita Parcours와 Nordic Walking에 대한 현황을 다음과 같이 파악하였다. Vita Parcours는 평균 길이 2261.1m, 평균 고도차는 58.2m, 형태는 환상형인 숲길에 조성된 스위스의 산림레포츠시설이다. 코스에는 15개의 운동지점이 설치되어 있다. 운동시설은 철재, 목재 등 간단한 재료로 만들어 졌다. 운동시설 옆에는 운동 동작을 나타내는 안내판이 설치되어 있으며 운동 동작은 민첩성, 지구력, 근력 동작 등 3개 영역으로 색깔별로 구분하여 나타냈다. 운동 동작은 36개로 다양하며 민첩성 동작은 코스 시작과 끝부분에 위치하고 근력 동작과 지구력 동작은 코스 중간에 위치하여 이용자들이 체계적이고 효율적으로 운동할 수 있다. Nordic Walking은 숲길만 갖춰져 있으면 이용 가능한 접근성이 높은 레포츠이다. 운동화, 운동복, Nordic Walking 전용 스틱 등 간단한 장비만 구매하면 이용이 가능하다. 일반 걷기가 시간당 280kcal를 소모하는데 비해 Nordic Walking은 시간당 약 400kcal를 소모하기 때문에 운동 효과가 뛰어나다. 또한 특별한 기술을 필요하지 않고 운동 부담이 적다는 이점이 있다. 이와 같이 국내‧외 산림레포츠 시설의 파악 및 분석을 바탕으로 국외 산림레포츠 시설인 Vita Parcours와 Nordic Walking의 도입 가능성을 검토하기 위해 현장 조사를 실시하였다. 대상지는 아세안 자연휴양림, 운악산 자연휴양림, 유명산 자연휴양림, 중미산 자연휴양림, 산음 자연휴양림, 양평 치유의 숲 등 수도권의 산림복지시설로 선정하였다. 이들 시설에서 운동시설과 숲길 현황을 파악하였으며 조사결과는 다음과 같다. 조사대상지의 운동시설은 총 31개이며 시설당 평균 5.2개가 조성되었다. 전체 운동 동작은 총 44개이며 운동 동작 종류는 민첩성 23개, 지구력 12개, 근력 9개로 나타났다. 운동시설 조성 위치는 숲길 안에는 2개, 숲길 옆은 9개, 숲길 경계는 2개, 숲속 교실 안, 산림복합센터 옆 등 숲길 외 장소에 위치한 경우는 18개로 나타났다. 숲길의 총개수는 34개이며 시설 당 평균 5.7개가 조성되어 있었다. 숲길의 법정 종류는 트레일 30개소, 둘레길 2개소, 휴양‧치유숲길 1개소, 탐방로 1개소로 조사되었다. 숲길 형태는 직선형 32개, 환상형 2개로 나타났으며 길이는 평균 652.6m이고 고도차는 60.0m로 나타났다. Nordic Walking은 대상지의 숲길에 도입이 가능하나 Vita Parcours는 유사한 숲길 환경이 필요하였다. 따라서 각 대상지의 운동 시설 수, 숲길 길이, 숲길 형태, 고도차를 Vita Parcours와 비교 분석한 결과 산음 자연휴양림이 가장 유사한 숲길 환경인 것으로 나타났다. 이에 따라 Vita Parcours 도입시 정책적 도움을 주기 위해 산음 자연휴양림 내에 Vita Parcours의 후보지를 제안하였다. 산음휴양림 내 길이 1.84km, 고도차 73.0m의 숲길을 선정하였으며, 운동지점과 전체 운동동작수는 Vita Parcours와 동일하게 설계하였다. 또한 산음휴양림 내 Vita Parcours 시설을 조성한다면 이용자의 이용 편의를 위해 숲길 정비를 통한 보완과 법적인 검토도 필요하다고 본다.

우리나라 산림탄소상쇄사업 발전방안 연구

이진영 국민대학교 일반대학원 산림자원학과 산림자원학전공 2018 국내석사

산림탄소상쇄제도는 탄소흡수원 유지 및 증진활동을 통해 지방자치단체의 장이나 개인사업자가 추가로 확보한 산림탄소 흡수량의 활용방안을 위해 마련된 제도이다. 이 제도는 대기 중의 온실가스 감축을 목표로 하는 기후변화협약과 연계되어 있으며, 탄소흡수원으로서 산림관리의 중요성을 인식시키는 계기가 되었다. 이 제도의 도입은 국가적으로는 온실가스 감축 목표를 성공적으로 이행할 수 있는 가능성을 열어 주었을 뿐만 아니라, 산주들에게는 배출권 거래에 산림을 포함시킬 수 있는 희망이 생겨 새로운 부가수익을 얻을 수 있는 기회가 되었다. 본 연구는 문헌조사와 현장 중심의 실증적 자료를 기반으로 최근 도입된 우리나라 산림탄소상쇄사업의 활성화 방안을 제시하고자 하였다. 문헌조사는 기후변화와 산림, 산림탄소상쇄 사업에 관한 국내·외의 연구자료, 학위논문, 학술논문, 그리고 산림청 및 국립산림과학원의 연구보고서 등을 참조하였다. 한편 현장의 실증적 자료는 현재 ㈜산114에 사업을 의뢰한 산주, 산림탄소센터, 산림청 담당자를 중심으로 전화와 면담을 통해 정보를 수집하고, 탄소등록부에 등록된 사업을 중심으로 사업계획서를 심층적으로 검토하여 연구를 수행하는데 필요한 분석요소를 추출하였다. 이상과 같은 자료를 바탕으로 이 제도의 전반적인 특성과 사업 참여자의 산림 소유구조, 조림수종, 참여 동기 등을 분석하였다. 또한 향후 산림탄소상쇄사업에서 이산화탄소 흡수량 증대를 위해 선택한 수종과 탄소흡수 성과의 관계성을 평가하였다. 마지막으로 본 연구에서는 산림탄소상쇄사업에 참여하고 있는 110개 사업에 대해 사업 유형, 거래 유형, 사업자 구조, 시업 면적 분포, 그리고 이산화탄소 흡수량 등에 대한 다각적 비교 분석을 통해 현황과 문제점을 파악하였다. 이를 기반으로 이 사업의 발전에 필요한 활성화 방안을 제시하고자 하였다. 활성화 방안은 기후변화 대응 산림정책의 강화, 산림탄소상쇄제도의 확대, 탄소가격의 적정성 확보, 그리고 산주를 포함한 국민 참여 활성화 방안 등을 제안하였다. The forest carbon offset project has been introduced to better utilize the amount of absorbed carbon through maintenance and development of forest carbon sinks by local governments and individual entrepreneurs. This project is linked to the Climate Change Convention to reduce greenhouse gas and has raised public awareness of the importance of forest maintenance as carbon sinks. The initiation of this project has provided an opportunity for the government to successfully reduce the greenhouse gas, while also providing the opportunities for individual landowners to generate new income through emissions trading. In this paper, approaches to invigorate the forest carbon offset business in Korea are proposed, based on a literature review and empirical field data. The literature review includes domestic and foreign research, theses, treatises, and research reports from the Korea Forest Service and Korea Forest Research Institute on climate change and forest carbon offset businesses. The empirical field data were gathered through phone and in-person meetings with landowners who have commissioned the business to San 114, Ltd and personnel at the Forest Carbon Center and the Korea Forest Service. Additionally, business plans were examined for businesses registered on Carbon Registry. A thorough analysis of the Carbon Registry uesd to identify the critical factors related to forest carbon offsets. Based on these factors, analysis was conducted on the general character of the project and forest ownership structure, forest species, and participation motifs of the project participants. The correlation between the tree species and their carbon absorbance capacity was also evaluated. Lastly, a preliminary conceptual framework is provided on the current situation in forest carbon offset. Challenges to this project were identified through multilateral comparative analysis of business types, trading types, business structures, distribution of areas under the project, and amount of absorbed carbon dioxide. Based on these challenges, preliminary recommendation are provided for invigorating and further developing the forest carbon offsets. Recommendations for invigorating the forest carbon-offset project include reinforcing of forest policies against the climate change, expanding the forest carbon offset system, implementing a more appropriate price for carbon, and incentivizing citizens/land owner participation.

친환경 연료 우드펠렛의 생산과 공급체계 구축

심영권 國民大學校 2006 국내박사

최근 국제적인 규제들이 우리나라를 포함한 세계 각국에 온실가스 방출을 줄일 것을 강제하고 있다. 이에 바이오매스 에너지가 청정하고 재생가능한 에너지원으로서, 또한 화석연료를 대체함으로써 이산화탄소의 방출의 저감할 수 있는 저감원으로서 더욱 중요하게 다뤄지고 있는 추세이다. 본 연구는 산림자원 바이오매스를 환경친화적인 난방 연료로 이용함으로써 우리의 임업을 활성화할 방안을 개발하고자 하였다. 이를 위해, 이론연구로 산림자원 연료의 소개, 개발 잠재력 및 개발 필요성을 검토하고 우리나라에 적합한 산림자원 연료 소재로서 우드펠렛(Wood Pellet)을 결정하였다. 또한 사례연구로 강원도지역을 대상으로 한 우드펠렛 플랜트의 최적 입지를 결정하였다. 본 연구에서 도출된 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 산림자원 연료의 개발은 산림자원의 이용을 극대화를 통해, 우리의 임업을 활성화시킬 수 있는 대안이 될 수 있다. 그리고 거시적 에너지 정책차원에서 가장 적합한 산림자원 연료는 펠렛으로 장작이나 우드칩, 차콜 등과 비교해서 가장 월등한 조건을 갖추고 있다. 둘째, 펠렛 연료의 이용 잠재력은 산업화가 가능할 정도로 충분히 크다. 2004년의 예를 들면, 우리나라의 전체 임목축적량은 489백만㎥에 달하며, 여기에 매년 약 5%정도의 임목축적 증가가 이뤄지고 있어서 펠렛 생산을 위한 산림생산물의 양은 막대하고 잠재력이 매우 높다고 할 수 있다. 셋째, 펠렛은 소경목과 어린 임분의 무육, 초기간벌 등 산업적 이용에 적합하지 않은 산림수확 부산물로부터 생산된다. 따라서 만약 펠렛의 생산과 공급 시스템이 난방 연료 시스템으로 이용될 수 있다면, 열악한 산촌지역에나, 국가적으로 그리고 환경적인 측면에서 편익을 거둘 수 있다. 한편, 펠렛 이용의 활성화를 위해서는 펠렛의 생산과 운반, 공급 그리고 품질 유지 등과 관련된 문제들의 경제적 해결이 필요하다. 특히 연료 펠렛 생산에 있어서의 비용부분은 원료 산림자원의 수확과 운송체계에 따라 크게 좌우된다. 따라서 펠렛을 타연료의 대안으로 이용하기 위해서는 경제성있는 생산과 공급 시스템의 구축이 중요한 선결과제로, 본 연구에서는 이를 위해 강원도 지역에 적용할 수 있는 펠렛 생산과 공급 시스템 모형을 구축하여 보았다. 최단거리 분석 알고리즘이 비용면에서의 펠렛 생산과 공급을 위한 최적의 펠렛 플랜트 입지 결정을 위해서 사용되었다. 'Network 2000' 프로그램을 이용하여 다양한 루트와 변수를 비교 분석하여 수송비용 최소화가 가능한 수송경로를 분석하였다. 분석을 위해 도입된 두개의 변수는 강원도 지역의 각 도로망을 연결한 각각의 결절점간의 거리와 각각의 결절점간 거리에 따른 수송비용이다. 이 두가지 변수를 이용하여 강원도내에서 생산되는 원료 산림자원을 펠렛 플랜트 후보지로 수송하고, 완성된 펠렛을 다시 강원도내 각 시군 시장으로 공급하는데 있어 비용이 최소로 요구되는 펠렛 플랜트 후보지를 최적 입지로 결정하였다. 분석결과에 따르면, 평창군에 위치한 후보지가 강원도내 다른 군에 위치한 후보지에 비해 펠렛 플랜트 입지로서 적지로 결정되었다. 평창군 후보지는 2위인 홍천군 후보지와 3위인 인제군 후보지에 비해 수송비의 면에서 각각 3.5%와 7.5%나 더 저렴하게 펠렛을 생산, 공급할 수 있는 잠재력을 가진 것으로 나타났다. 분석 전에 평창군은 펠렛 플랜트 입지 결정의 중요한 요소로 평가되는 원료 산림자원의 잠재 생산량에 있어서 3위에 그쳤으나 결과적으로 최적의 펠렛 플랜트 입지로 결정되었다. 이는 평창군이 강원도 전역으로 고른 도로망을 지니고 있으며, 또한 평창군 자체의 산림자원 잠재 생산량뿐만 아니라 주변에 잠재 생산량이 많은 시군을 접하고 있어서 전체적인 수송비가 저렴할 수 있었던 것으로 분석되었다. 본 연구에서 사용한 수송비 저감을 위한 최단루트 분석 기법은 본 연구의 주요 대상인 펠렛의 경우에 국한되지 않고 부피에 비해 부가가치가 낮고, 생산비에서 수송비가 차지하는 비중이 높은 산림자원과 같은 1차 산업 생산품의 생산과 공급을 위한 루트결정 및 적정 산업입지 결정 등 여러 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. International commitments oblige each countries including Korea to reduce greenhouse gas emissions. Biomass energy becomes more significant as a clean & renewable energy and reducer of carbon dioxide emissions as it replaces fossil fuels. This study was intended to develop a plan which revives our forestry with using biomass as a heating fuel. For that purpose, in the part of theoretical study, it was expressed that needs of the wood fuel introduction and potentials of development. And it was also decided that the wood pellet as a proper type of the wood fuel source for our country. In the case study, there are some try to decide the suitable location for wood pellet plant which products and supplies the wood pellet to Kangwondo area. The results of this study can be summarized as follows : First, wood fuel development is an alternative way to revitalizing our forestry as a maximizing the usage of forest resources. And wood pellet is the most suitable energy source in the macro-scopic energy politics than any other wood fuel sources like firewood, wood chip and charcoal. Second, potentials of increasing the use of wood pellet fuel are largely enough to industrialize. There are enormous amount of wood materials for producing wood pellet. In 2004, the wood stock volume amounted to about 489million cubic meters solid in Korea. Hence, the growth rate of wood stock volume would reach to about 5% per each year. Wood pellet are produced mainly from logging residues of regeneration areas and from small wood unsuitable for industrial use, harvested from young sapling and first-thinning stands. So if wood pellet production & supply system is achieved as a heating fuel system, significant regional, national and environmental benefits will be gained. However, additional use of wood pellet requires economical solutions for problems related to production, reliability of delivery and quality. Especially it was found that the methods of harvesting woods and the systems of transporting harvested woods to the pellet plant is considered as a main cost factor in producing wood pellet. So production and supply systems need to be improved in order to make wood pellet a viable alternative to other fuels. In this study, it was developed that the model of wood pellet production and supply system in order to applying Gangwon-do area. Shortest path algorism was used in the model to decide the optimal site of pellet plant which can express suitable production & supply systems for wood pellet in the cost aspect. The 'Network 2000' program was used to analyze the shortest path and the minimum cost of transport given alternative routes and variables. Which are routes and costs of wood materials and wood pellet supply. Two variables are used to decide proper path for the analysis in the program. First one is the distance between nodes and nodes connected with each road in Gangwon-do area. And second one is the transport cost gained from each paths. According to the analysis, Pyeongchang-gun was the most sutable place among the 18 district of Gangwon-do to locate the wood pellet plant in the aspect of transport cost. Pyeongchang-gun was superior to the second placer Hongcheon-gun by 3.5% less, and to the third placer Inge-gun by 7.5% less aspect of transport cost factor. Pyeongchang-gun was ranked in third place of the potential wood volume which is regarded as the most important factor of sellecting location of wood pellet plant before the analysis. However the network of roads to other districts are well organized, and there are many districts which have high potential wood volume near the Pyeongchang-gun. These reasons make Pyeongchang-gun the most suitable place to locate the wood pellet plant.

국가 산림자원조사 자료를 이용한 산림통계 추정방법에 관한 연구

황주호 국민대학교 대학원 2009 국내석사

Since 2006, a new Korean National Forest Inventory(NFI), which is its 5th cycle, has been implemented to provide forest information for sustainable forest management and to support for reporting various international organizations such as FAO, Montreal Process, OECD and UNFCCC. The NFI system has changed to a systematic cluster sampling and has been carried out to collect data about 20% of a total sample size over the entire country per year. However, there have been few studies on the estimation of forest statistics so far. Therefore, this study was conducted to develop calculation algorithm of forest categories of interest and then to evaluate the applicability of the forest statistics based on the NFI-field data. First, forest categories were classified into three levels according to the purpose of interest; local(county), regional(province), and national levels. And then, forest categories of interest for each level were analyzed based on the statistical yearbook of forestry and the international organizations. Forest categories derived from the NFI were selected; 9 indicators at the local level, and 17 indicators of 5 categories at the regional level, and 33 indicators 13 categories at the national level. Forest factors selected for each level are as follows; a. Local level : forest area and growing stocks by forest strata b. Regional level : forest area and volume in mortality and cutting, forest damage, forest biomass, carbon stock, and biodiversity c. National level : forest area and growing stock by forest strata, forest biomass and carbon stock including dead wood, litter, and soil, forest damage, biodiversity. A total of 8,926 field plots, which were collected for 3 years from 2006 to 2008 over the entire country, was used in this study. Since the NFI has been implemented annually, a moving average method was applied to allow for weighting per annual data. There are several forest strata such as by forest condition such as forest cover type, age class, forest origin, forest damage, dominant tree species, land class, ownership. Forest areas for each administrative unit are reported in a forest basic statistic by Korea Forest Service, while forest strata for forest conditions have to be stratified after the collection of field data. For this reason, the field plots were post-stratified by various forest strata by forest conditions. At the local level, forest statistics for each category were estimated in Daejeon and Chungcheongnam-do. However, since the NFI has designed to provide forest statistics at the national level, the number of available field plots within small-areas were very few which means that the field plots could not provide reliable information and not estimate some forest statistics such as forest areas and growing stocks for two- and multi-stage stratification, for example, forest cover type, age class, land class, and ownership. In order to provide reliable information for small-areas from the NFI, there are needs for more researches on applying of calibration methods and integrating of field data with satellite data. The same tendency was found in small provinces such as Gwangju and Daegu for carbon stock in soil. Forest growing stock, biomass and carbon stock are highly dependent upon forest land area by province. Since forest damaged areas by insect are related to its geographical location, however, the damaged areas in Gyeongsangnam-do and Ulsan are broadly distributed. Forest statistics by forest indicators at the national level were estimated. A total growing stock and growing stock per hectare were approximately 781 million m3 and 122.6 m3/ha, respectively. The carbon stocks in morality and liter were about 15% of the carbon stock in live trees (422 million TC) and the carbon stock in soil accounted for 330 million TC. International organizations define clear several forest terminologies of forest categoreissuch as commercial and economical tree species, forest cover types, etc. However, in Korea, there are no clear definitions in those yet. In order to report international organizations, there are needs for clear definitions at a field observation level. The NFI is designed to provide forest statistics at the national level, but it has to support estimation of forest statistics at the local level as well. This study was conducted to develop calculation algorithm for forest statistics demanded and to evaluate the applicability for estimating forest statistics using the NFI-field data. Although there are several problems, it is concluded that this study could provide a baseline to estimate forest statistics for each purpose.

NFI와 CASA 모델을 활용한 국내 산림의 최대 광이용효율 추정

임도혁 국민대학교 일반대학원 2024 국내석사

Nationally Determined Contributions (NDCs) were established after the Paris Agreement to reduce greenhouse gas emissions in response to climate change, which requires an assessment of major GHGs and their carbon absorption and storage capabilities. For this purpose, GHG inventories of the agriculture, forestry, and other land use (AFOLU) sectors have recently attracted attention, and several countries, such as Japan and Sweden, have established Tier 3-level assessment methods using models. In Korea, forests cover 63% of the country's land cover, and various research on forest carbon has been conducted. Still, expanding the spatial scale by using Eddy covariance data with a narrow coverage of less than 1km is difficult. At present, the calculation of carbon assessment for forests in the national GHG inventory is at the Tier 2 level, and a new model-based methodology that is expandable and useful for future Tier 3 level carbon assessment is needed. Currently, the National Forest Inventory (NFI) is conducted in Korea every five years on a sample of forests nationwide. Especially from the 5th NFI, it has been possible to monitor changes in forest resources at the same sites over time through re-surveying fixed sample plots. Therefore, several studies have been conducted on simulating time-series carbon change at detailed levels within forests. Studies have been conducted before or after the 7th NFI data release to determine the suitability and limitations of Korea's carbon assessment models and foreign Tier 3-level carbon assessment models using NFI data and to parameterize them appropriately for Korean forests. Among the various carbon assessment models, the LUE (Light Use Efficiency) model evaluates the production of vegetation in terms of the relationship between the absorbed wavelengths of photosynthetic effective radiation and the light use efficiency of each vegetation. Several derived models have been used to study ecosystem production at various spatial scales, with the advantage of connection with remote sensing data. The CASA (Carnegie-Ames-Stanford Approach) model has been used to estimate Net Primary Production for various ecosystem types, including forests, grasslands, and wetlands. It is used at the national and regional levels, based on the improved spatial resolution of remote sensing data, such as the Sentinel-2 satellite image, and continuous development of parameter estimation methods in various research. This study used Sentinel-2 satellite imagery and the CASA model. The various input variables of the CASA model were divided into the solar radiation and temperature estimation models, and spatial meteorological simulation methods appropriate for forests in Korea were applied. For this purpose, solar radiation estimation using the SOLARFLUX model, cloud optical thickness data, and the average monthly temperature estimation using a Bayesian spatial linear model with high precision. Sentinel-2 imagery was used as the satellite image-based input. After configuring each parameter, the maximum light use efficiency was calculated by classifying the sites with increased biomass among the NFI re-survey plots. The maximum light use efficiency was tested for normality using the Shapiro-Wilk test, and outliers were removed using Tukey's fences to derive representative values. The results showed that the solar radiation and temperature estimation models performed well, with little error due to time series changes and topographical differences. As in previous studies, the maximum light use efficiency showed significant differences among forest vegetation types, with coniferous forests having significantly lower maximum light use efficiency values than broadleaf forests and mixed forests in the study and a distinct difference in maximum light use efficiency with age class in the same study. At the same time, the maximum light use efficiency derived from this study was compared with the values of previous studies, which showed relatively small errors and consistent performance. This result shows the possibility of applying the results of this study to forests in Korea. However, the number of samples used in the analysis was insufficient. Therefore, it is recommended to utilize validation data, such as the upcoming 8th NFI, to improve accuracy and enhance the analysis for each forest category. 기후변화 대응을 위해 파리협정 이후 온실가스 감축 목표(Nationally Determined Contributions, NDC)가 설정되었으며, 이에 따라 주요 온실가스의 거동과 탄소 흡수, 저장 기능에 대한 평가가 요구되고 있다. 이를 위해 최근 농업, 임업 및 기타 토지이용(Agriculture, Forestry and Other Land Use, AFOLU) 부문의 온실가스 인벤토리 산정이 주목받고 있고, 일본과 스웨덴 등 각국에서 모델을 활용한 Tier 3 수준의 산정 방법을 구축하고 있다. 국내 산림 면적은 국토의 63%를 차지하며, 산림 탄소 거동에 관한 여러 연구가 진행되고 있다. 그러나 이러한 연구는 측정 범위가 1km 이내로 제한된 에디 공분산 자료를 활용하기 때문에 공간적 범위의 확장이 어려운 한계를 지닌다. 현재 국가 온실가스 인벤토리에서 산림 대상 탄소 거동량 산정은 Tier 2 수준으로, 향후 Tier 3 수준의 탄소 거동량 산정을 위해 확장할 수 있고 활용성 높은 새로운 모델 기반 방법론이 필요하다. 현재 국내에서는 전국 산림의 표본점을 대상으로 5년 주기의 국가산림자원조사(National Forest Inventory, NFI)를 수행해 오고 있다. 특히 5차 국가산림자원조사부터는 고정표본점 재조사를 도입하여 동일지점의 산림자원 변화를 시간 경과에 따라 모니터링할 수 있도록 하였다. 이에 따라 산림 내 세부 층위의 시계열 탄소 변화 모의에 관한 연구가 다수 수행되었다. 또한, 7차 국가산림자원조사 자료 공개를 전후로 NFI 자료를 활용해 국내 탄소 거동 모델과 해외 Tier 3 수준 탄소 거동 모델의 적용성 및 한계점을 파악하고, 국내 산림에 적합하게 모수화하는 연구가 수행되었다. 다양한 탄소 거동 모델 중 LUE (Light Use Efficiency) 모델은 식생이 흡수하는 파장대의 광합성 유효복사량과 식생별 광이용효율의 관계를 활용하여 식생 생산량을 평가하는 모델이다. 원격탐사 자료와의 연계가 용이한 장점을 바탕으로 이 모델은 다양한 공간규모의 생태계 생산량 연구에 활용되었으며, 여러 파생 모델의 개발에도 기여했다. 이 중 CASA (Carnegie-Ames-Stanford Approach) 모델은 Sentinel-2 위성영상을 비롯한 원격탐사 자료의 공간 해상도 개선과 매개변수 모의 방법의 지속적 발전을 통해 활용 범위를 넓혀왔다. CASA 모델은 국가 수준부터 산림, 초지, 습지 등 다양한 생태계 유형에서 순일차생산량(Net Primary Production)을 추정하는데 활용되고 있다. 이 연구는 Sentinel-2 위성영상과 CASA 모델을 이용했다. CASA 모델의 주요 입력변수인 일사량과 기온 추정 모델에는 한국의 산림에 적합한 공간 기상 모의 방법이 적용되었다. 이를 위해 SOLARFLUX 모델과 운량 자료를 활용하여 일사량을 추정하고, 베이지안 공간선형모델 기반의 월 평균기온 추정을 통해 높은 정확도로 공간 기상을 모의했다. 위성영상 기반 입력자료로는 Sentinel-2 영상을 활용했다. 각 매개변수를 구축한 뒤, 국가산림자원조사 재조사 부표본점 중 바이오매스가 증가한 지점만을 분류하여 각 부표본점의 최대 광이용효율을 계산했다. 최대 광이용효율은 Shapiro-Wilk test로 정규성을 검정하고, Tukey's fences로 이상치를 제거하여 대푯값을 도출했다. 연구 결과, 일사량과 기온 추정 모델은 시계열 변화와 지형적 차이에 따른 오차가 크지 않고 균일한 성능을 나타냈다. 선행연구들과 마찬가지로 최대 광이용효율은 산림 식생 유형별로 뚜렷한 차이를 나타냈다. 특히 임상 중 침엽수림이 활엽수림과 혼효림에 비해 유의미하게 낮은 최대 광이용효율 값을 나타냈고, 같은 임상에서는 영급이 증가할수록 최대 광이용효율이 뚜렷하게 감소했다. 이 연구에서 도출한 최대 광이용효율을 선행연구 값과 비교한 결과, 상대적으로 오차가 작고 균일한 성능을 보였다. 이를 통해 연구에서 적용된 방법론과 결과의 국내 산림에 대한 적용 가능성을 확인했다. 최종적으로 분석에 활용한 표본 수는 제한적이었으나, 향후 정확도 향상과 산림 유형에 따른 고도화를 위해 8차 국가산림자원조사를 비롯한 검증자료의 보완이 필요할 것으로 판단된다.

Choice Modelling을 이용한 산림문화자산의 경제적 가치평가

이호상 국민대학교 대학원 2011 국내박사

본 논문은 산림의 효율적인 관리와 보존을 위해 산림이 가지고 있는 문화적 기능에 대한 과학적인 평가방법을 모색하고 합당한 가치평가법을 이용하여 평가한 연구이다. 그리고 평가 결과를 중심으로 산림문화자산 보전을 위한 정책 대안을 모색하였다. 이를 위해 국내외 문헌조사를 통해 산림문화에 대한 개념 정리, 분류체계 및 기능과 특성을 파악하였다. 국가별 산림의 공익기능 평가 및 산림과 관련된 자원에 대한 가치평가 방법론을 검토하여 과학적이고 경제학적인 가치평가법을 제시하였고, 사례지역으로 공주시를 대상으로 산림문화자산에 대한 경제적 가치평가를 실험선택법(Choice Modelling)을 이용하여 평가하였다. 평가 결과를 중심으로 산림문화자산의 보전 방안과 정책 대안 등을 제시하였다. 본 연구에서 도출된 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 산림의 공익기능의 한가지로서 산림문화기능은 새로운 기능으로 창출되었다. 산림문화기능은 산업사회를 지나면서 인간은 삶의 질 향상과 여가생활 증대로 인하여 새롭게 인식되어 새로운 산림의 공익적인 기능으로 발전하게 되었다. 지난 20년 동안 산림청은 이러한 높아진 산림문화에 대한 국민들의 사회적 요구에 대해 보다 효율적인 정책과 조직의 변화 등을 통해서 국민들에게 보다 질 좋은 서비스를 제공하고자 노력하였다. 이러한 산림이 가지고 있는 공공재적인 다양한 형태의 공익기능에 대한 사회적 요구도 증가하게 되면서 환경문제에 대한 의사결정을 효과적으로 수행하기 위하여 경제적 가치 분석이 필요하게 되었다. 이와 같이 교육기관, 정부 그리고 기업체 등에서 산림문화의 경제적 가치에 대해서 인식이 증가하고는 있지만 현재까지 전국을 대상으로 산림문화의 가치 평가를 실시한 연구는 전무한 실정이다. 이에 보다 체계적인 산림문화를 관리하기 위해서는 가치평가를 통한 정책 의사결정과 효율적인 정책 방안을 모색할 필요가 있다. 따라서 산림문화자산을 활용한 국토 공간 및 생활의 질적 측면 그리고 문화재적 자산의 보존 측면을 향상시키기 위해서라도 산림문화자산에 대한 평가도 필요한 시점이다. 둘째, 산림이 주는 문화적 혜택과 중요도에 대해서는 어느정도 혜택이 있지만 아직까지 보편적으로 일반인들이 인식하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 또한 산림문화 활동에 중에서는 교육활동에 가장 참여를 많이 하고 있다. 산림문화자산에 대한 인식은 현재 낮은 수준이지만 보전할 필요성은 인식하고 있으며 산림문화자산의 보전을 통해서 산림 보전을 할 수 있을 것이라고 응답하였다. 하지만 현재 실시되고 있는 정책에 대해서는 잘 알지 못하기 때문에 이에 대한 적극적이고 활동적이며 실질적인 정책을 수행하여 일반인들에게 산림문화자산의 중요성과 보전활동에 대해 많은 홍보나 정책이 필요한 것으로 나타났다. 셋째, 산림과 같이 공공재에 대한 가치 평가방법으로는 비시장가치 평가법이 이용되고 있다. 비시장가치 평가법 중에서 조건부가치측정법(CVM)이 가장 많이 활용되었지만 최근 들어 실험선택법(CM)을 이용하여 환경재에 대한 가치 평가가 확산되고 있는 실정이다. 이에 산림문화자산의 경제적 가치 평가를 하기 위해 공주지역을 대상으로 사례조사를 실시하였다. 평가 방법은 실험선택법을 적용하였으며, 총 263명을 조사하였다. 설문지는 5개 속성(경관성, 시설, 교육, 정보화 그리고 보전세)으로 구성하였으며, 연간 가구당 지불의사액을 로짓모형을 이용하여 분석하였다. 또한 공주시의 산림문화자산의 가치평가뿐만이 아니라 각각의 속성에 대한 평가도 실시하였다. 경관성 보전 속성에 가장 높은 한계지불의사액이 나타났고, 시설 확충, 정보화 순으로 높은 것으로 나타났다. 하지만 산림교육에 있어서는 크게 선호하지 않는 것으로 나타났다. 분석결과 총 공주시 산림문화자산의 경제적 가치는 연간 약 130만원으로 평가되었다. 산림문화 경관성은 연간 약 376천원, 산림문화 시설은 연간 약 550천원, 산림문화 정보 및 관광자원화는 연간 약 365천원의 편익을 제공하는 것으로 나타났다. 산림문화자산에 대한 각 속성별 개선에 따른 보상잉여는 현 수준에서 각 속성별로 10% 증가할 경우에 약 4,858.4원의 보상잉여가 발생하게 된다. 현 수준에서 각 속성별로 30%로 증가하게 되면 약 10,501.7원의 보상잉여가 발생한다. 따라서 공주시 산림문화자산을 보전하고 효율적으로 관리하기 위해서는 현재 정부와 공주시에서 추진중 에 있는 정책 방향을 산림문화자산으로부터 받는 혜택을 높이기 위해 산림문화 시설을 확충하는 방안을 우선적인 정책 목표로 추진하여야 할 것이다. 또한 산림문화 경관보전과 정보화 및 관광자원화를 통한 타분야와의 연계를 통한 지역경제개발 정책도 필요하다 판단된다. 본 연구는 이러한 분석 결과를 중심으로 산림문화자산의 보전과 무분별한 산림전용 억제 그리고 친환경적인 개발을 위해 정책 의사결정자들에게 보다 객관적인 정보를 제공하는데 의미가 있다.

山林과 哲學 : 韓國的 山林哲學의 定立을 위한 硏究

윤영길 순천대학교 대학원 2022 국내박사

The purpose of the present study is to establish Korean forest philosophy. The research background is the problems that threaten the survival of forest and humankind, such as climate change, air pollution and the outbreak of various epidemics, which are approached from the viewpoint of forest philosophy in this study. The research method employed in this study, referred to as ‘convergent critical methodology,’ was to collect data from humanities and social sciences, including philosophy, history, ethics and theology, and from applied natural sciences centered on forestry and ecology, and then to classify the data and criticize and converge based on philosophical principles. The ‘convergent critical methodology’ was developed for this study This article consists of the following chapters. Chapter Ⅰ “Understanding of Forest” summarizes the functions and values of forest based on the traditional definition of ‘forest,’ revisiting the concept of forest in ‘the cultural history of forest and humans’ and ‘the forest being industrialized’ and discussing ‘the forest drawing ecological attention’ from an ecological standpoint. . However, we also discovered a movement to understand the essential aspects of the value of forest, rather than focusing on the phenomenological aspects, and the movement was an ecosystem centered approach to the nature. This approach is to view the whole ecosystem of forest as ‘life’, rather than trees that have material values as goods. Like this, the human-centered viewpoint and the ecosystem-centered viewpoint are presented together. Chapter Ⅱ “Nature and Life” reviews the concept of ‘nature’ in the modern history of Western philosophy. The mechanical view of the nature, represented by Descartes and Bacon, was based on the philosophical idea that the only humans have the mentality of thinking. They understood the nature like a machine that runs on a given track according to the predetermined orders, or like a clock that endlessly moves until the spring unwinds fully. On the contrary, Schelling said that the nature is the same as humankind in terms of activity, except the way of presence, connecting the uniqueness of human reason with the nature. From a slightly different point of view, Hegel argued that the essence of human reason should be found in the nature, but he neglected the material aspects of the nature. Later, from the second half of the 18th century to the first half of the 19th century, romantic writers conducted a campaign to reconsider the illuminist view of the world, searching for novel environmental ethics. The biggest issue was to reject the view that the nature is a dead machine. They considered the nature as something that can communicate with humankind, and highlighted, among the different human capabilities, the capacity to communicate with the nature, such as emotions and imagination, rather than the analytical and rational capacity. Following the romanticism, some of the modern practitioners were discussed, including Thoreau, Muir and Thomas Berry, who took a theological point of view in the study of the earth’s ecosystem. They were all against the mechanical and determinist viewpoint of the nature from the modern Western philosophy, and they highlighted and practiced the ecological and environmental view of the nature. The question that rose from philosophy, literature and theology, “Can the human reason or mind be combined with the nature?’, was returned to the major premise of ‘Life,’ which led to the review of the understanding of the life in modern sciences. Jang Hoi-ik, who understood life with the concepts of ‘global life’ and ‘individual life,’ assumed local orders as the orders for living things, and then divided the local orders to simple local orders and catalytic local orders. Catalytic local orders continuously create other local orders, while simple local orders exist as they are without creating other local orders. In this way, Jang defined ‘individual life’ as individuals and ‘global life’ as the original life. The author defined the principle of the relationships among the local orders, individual life and global life as ‘vitality.’ The author here create the concept of ‘vitality,’ derived from the Latin word ‘Vitalitas,’ as the principle of the ecological nature, which is understood neither mechanically nor deterministically and which is not objectified Chapter Ⅲ “Future of Humans and Forest” discusses the threats to forest and the causes, and the forest-related policies in response to the global issue of climate change, focusing on the environment-friendly electric energy and wood biomass. Both of the policies were considered as requiring deeper studies before their enforcement. In addition, the bloom of invasive alien species was considered as a threat to forest. Chapter Ⅳ “Forest Culture in Korea” discusses the forest culture of Korea or the characteristics of the forest in Korea, focused on the humanities and the historical forestry information. The philosophical approach to forest, based on the heart qualities and life of Koreans, was linked with the ‘Vitalitas.’ The mountains and forests have significantly influenced the mind and life of Koreas throughout the history, enhancing the enlightenment of Koreans. The ‘Vitalitas’ may be discovered in the harmony between forest and humankind and the harmony between the nature and humankind. The Bongsan Forest at Songgwangsa Temple was found to be a good example, showing the sustainable relationship between forest and humankind, in other words, the ‘Vitalitas.’ The following review of the roles and functions of forest from different genres of the forest culture, including theology, religion and philosophy, showed that forest has an ecological and aesthetic relationship with humans and is a life that is not different from humans, thus being connected with each other through ‘Vitalitas.’ Chapter Ⅴ “Forest and Philosophy” carefully summarize the Korean forest philosophy based on ‘Vitalitas.’ The current status of the forest in Korea was summarized. The basic methodology of this study, ‘convergent critical methodology,’ was used to clearly establish the concept of ‘Vitalitas’ with its elements collected from other disciplines. The concept of ‘Vitalitas’ was linked with the ‘wholeheartedness’ and ‘respect of the heaven’ specified in the Korean philosophy to establish Korean forest philosophy. The discussion showed that the restoration of ‘Vitalitas’ as the principle of the coexistence and harmony of Korean forest and humans is the way toward to sustainable coexistence of forest (the nature) and humans. It was emphasized that the restoration of ‘Vitalitas,’ which means the understanding of forest and humankind as equal existences, should be the basic philosophical ground of the 21st century Korean forestry. Through the study on forest and philosophy, the author understands ‘Homo Sylvanus (human of forest philosophy)’ as a person who can see and reveal themselves through forest (nature), who can communicate with forest by means of their own philosophy, and who are mature enough to always seek sustainable coexistence with forest. Therefore, the author hope that Homo Sylvanus may play their roles to the fullest extent in taking an ecological and philosophical approach to and solve the current global issues, including climate change, global warming, air pollution and the outbreak of various epidemics. In fact, rather than being the lord of the creation, humans can have a significant impact on the orders of the ecosystem, and so they can enjoy a new ecological standing. Therefore, humans should strengthen their standing in the ecosystem based on the forest philosophy. This is the very state pursued by forest philosophy, which is the restoration of the relationship between forest and humans, and the ecosystem-centered world that is full of ‘Vitalitas.’ Finally, as a part of the R&D project for fulfilling the goals of the Sixth Basic Forest Plan of Korea (2018 to 2037), forest philosophy has been developed from forestry through the interdisciplinary collaborative studies, experiments, evaluations and application. The author hopes that forest philosophy is firmly established as a forestry-based natural philosophy for the 21th century and a future-oriented ecology and forestry-based human study

기후변화 영향 평가를 위한 산림 경관 모형 적용성 연구 : 계방산 지역을 중심으로

조원희 국민대학교 일반대학원 산림자원학과 산림자원학전공 2018 국내석사

This Study was carried out to simulate forest succession in response to climate change in a temperate forest in South Korea. The model used in this study is LANDIS-II, a spatially explicit forest landscape model, which simulates forest succession and disturbances. While LANDIS-II can use a number of extensions to meet a variety of scientific purposes, this study focuses on the use and applicability of PnET-succession extension over a forest landscape of approximately 11 x 17 km area around Mt. Gyebangsan. LANDIS-II requires a set of information to simulate forest change. Raster maps of ecotype based on various environmental variables (e.g., topography, elevation, and aspect), and initial community type based on forest inventory data (5th national forest inventory data), long-term ecological monitoring data, and sub-alpine survey data of Mt. Gyebangsan was used. In addition, species-specific parameters were estimated based on ecological characteristics of 14 selected tree species with high dominance or significance, derived from literature, forest inventory data, and expert opinion. For the use of PnET-succession extension, important parameters on growth and light competition of each species, such as FolN, SLWmax, and HalfSat, were carefully calibrated and validated (t-test, RMSE) against inventory data for each species and ecotype after spin-up and 15 years of simulation. Validation results suggested that the estimated model parameters successfully reproduced growth patterns, maximum biomass, and light competition interactions for all selected species and across all ecotypes. Forest landscape change with climate change scenarios were simulated from 2011 to 2100. Model results based on average climate showed overall aboveground biomass reduced over time. RCP 2.6 scenario results indicated that the overall aboveground biomass increase in the early 40 years, which then slightly decreased after 2050. For both RCP 4.5 and 8.5 scenarios, overall aboveground biomass increased until 2090 before decreasing. Most species biomass showed a similar trend with overall biomass change. However, when rate of change were compared, Pinus densiflora showed the lowest rate, suggesting that its dominance would decrease over time. On the contrary, Quercus mongolica and other hardwood species showed higher rate of biomass increase with stronger climate change scenarios. Taxus cuspidata, representative and significant species in sub-alpine environment, showed relatively higher rate of biomass increase under average and RCP 2.6 scenario compared to overall biomass increase, however showed lower rate of increase under RCP 4.5 and 8.5 scenarios, suggesting its vulnerability under warming climate. 계방산 일대 지역의 기후변화에 따른 산림변화를 산림 경관 모형인 LANDIS-II를 활용하여 모사함으로써 LANDIS-II의 적용성을 평가하고자 하였다. LANDIS-II 모형은 경관규모에서 생물량(biomass)을 기반으로 산림구조 변화를 모사한다. 이 연구에서는 식생의 양분경쟁과 천이과정을 모사할 수 있는 PnET-Succession 모듈을 사용하였다. LANDIS-II는 수종별 생물량 변화를 모사하기 때문에 기후변화에 따른 수종별 취약성을 평가할 수 있고, 임분 구조의 변화를 동적으로 표현할 수 있다. 이 모형은 공간을 격자로 모사하며 각 격자마다 환경특성과 기후특성을 달리 적용할 수 있어 공간적 특이성이 산림 생태계에 미치는 영향을 분석할 수 있다. 각 격자마다 적용하는 초기 식생형은 다른 수종과 영급으로 구성되어 임분 구조를 다양하게 모사할 수 있으며, 수종 특성에 따라 종자 확산과 정착 확률 등이 달라 수종 갱신 양상이 변하게 된다. 연구대상지는 계방산 정상을 중심으로 11x17km로 설정하였다. 연구대상지의 환경특성을 반영하는 생태역은 고도, 사면, 토양습윤지수 (Topographic Wetness Index, TWI)를 조합하여 제작하였다. 모형에 사용된 시나리오는 기후자료를 통해 제작하였다. 기후자료는 월평균 최대, 최저 기온, 월별 강수량, PAR(Photosynthetically Active Radiation), CO2 농도가 필요하며 RCP(Representative Concentration Pathway) 2.6, 4.5, 8.5, 그리고 1973년부터 2002년까지의 월평균 자료를 사용한 평년기후를 사용하였다. 연구에 적용할 수종은 5차 NFI(National Forest Inventory), 계방산 아고산지대 조사 자료, 계방산 장기생태조사 자료의 중요도와 전문가 의견을 반영하여 총 14가지 수종을 선정하였다. 초기 식생형은 NFI 57개 표본점과 계방산 아고산지대 조사지의 32개 표본점의 임분 정보로 선정하였고, 5차 NFI 강원지방 연륜 자료를 통해 추정한 수종별 연평균 생장량을 기반으로 영급을 선정하였다. PnET-Succession의 수종별 생물량에 직접적인 영향을 끼치는 생리적 특성과 빛과 수분에 의한 광합성 경쟁 특성을 반영하기 위해 수종별 광합성효율과 내음성에 관여하는 모수를 주로 보정하였다. 모형의 보정은 2 단계로 이루어졌는데, 먼저 장기생태조사지를 대상으로 장기생태조사 자료의 수종별 지상부생물량과 모형의 시작 연도의 지상부생물량을 비교하여 1차 보정을 하고, 보정된 모수를 계방산 연구대상지에 적용하여 5차 NFI, 아고산지대 조사 자료의 수종별 지상부생물량과 모형 시작 연도의 지상부생물량을 비교하여 2차 보정하였다. 보정된 모수를 바탕으로 장기생태조사지를 대상으로 모형을 구동한 뒤 장기생태 조사지의 15년간 자료와 모형의 수종별 지상부생물량 변화를 상관분석과 t-검정, 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)를 통해 비교하였고 계방산 연구대상지를 대상으로 모형을 구동한 뒤 계방산 연구대상지의 시작 연도의 각 생태역별 지상부생물량과 모형에서 추정한 생태역별 지상부생물량간의 상관분석을 통해 검증하였다. 최종적으로 계방산 산림생태계를 4가지 기후 시나리오에 따라 2011년부터 2100년까지 90년간 구동하여 결과를 평가하였다. 1973년부터 2002년까지 평균 기후로 설정한 시나리오에서는 전체 지상부생물량의 감소가 일어났으며 수종별 지상부생물량도 감소하는 추세를 보였다. RCP 2.6 시나리오의 경우 초기 40년간 전체 지상부생물량은 증가하다가 2050년을 기점으로 감소하는 경향을 보였고, RCP 4.5와 8.5 시나리오에서는 전체 지상부생물량이 지속적으로 증가하다가 2090년을 기점으로 감소하는 경향을 보였다. 수종별 지상부생물량의 증감은 각 기후 시나리오와 비슷한 특성을 보였다. 그러나 증가율을 통해 비교해보면 소나무의 지상부생물량 증가율은 모든 시나리오에서 전체 지상부생물량 증가율보다 낮아 지속적으로 감소하는 경향을 보일 것으로 예상되며, 신갈나무의 경우 기후변화 정도가 강해짐에 따라 증가율이 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 아고산지대 수종을 대표하는 주목의 경우 평년기후와 RCP 2.6 시나리오에서는 전체 수종의 지상부생물량 증가율보다 높은 결과를 보였으나, RCP 4.5와 8.5 시나리오에서는 전체 수종의 지상부생물량 증가율보다 낮아 기후변화에 취약한 것으로 예상된다.