산림조사방법에 따른 임분제원 정확도 평가 및 원목이용 기반 조재율 모델 개발 = Accuracy Assessment of Stand Attribute Estimation by Forest Inventory Methods and Development of Bucking Rate Model based on Log Utilization

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was conducted in harvesting-designated areas within the Kangwon National University Experimental Forest and across Gangwon Province to evaluate the accuracy and efficiency of various forest inventory methods and to develop log utilization and merchantable bucking rate models for major species. Using complete enumeration as the baseline, the estimated stand attributes from the square plot method and point sampling method were compared. The point sampling method yielded estimates closest to the baseline, demonstrating the highest accuracy and consistency, whereas the square plot method exhibited a general tendency of overestimation. In addition, the changes in standard error with increasing sample sizes for both methods were analyzed to determine the minimum number of plots required based on stand area. Furthermore this study introduces 3P sampling, one of the efficient methods for volume estimation, and the comparison with other inventory methods showed that 3P sampling demonstrated higher accuracy and efficiency.
Additionally, data collected from harvested trees of Larix kaempferi (Lk), Quercus mongolica (Qm), and Quercus variabilis (Qv) were used to calculate log volume, xylem volume utilization rate, merchantable log utility rate and bucking rate. Based on these data, bucking rate models were developed for both long and short logs of Lk, and for short logs of Qm and Qv. Models were developed based on species-specific characteristics and end-use categories, with LK applied to both long and short logs, and Qm and Qv applied only to short logs. The optimal bucking rate models selected utilized both the xylem volume utilization rate and merchantable log utility rate. This study proposed survey methods for efficiently assessing forest resources in Korea, and the developed bucking rate models are expected to be used for estimating log production by end use according to log length, contributing to future timber production management.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 강원대학교 학술림 및 강원도 내 벌채대상지에서 산림조사 방법에 따른 임분제원의 정확도와 효율성을 비교·분석하고, 주요 수종의 원목 이용률 및 조재율 모델을 개발하였다. 산림조사 방법에 있어서 전수조사를 기준으로 정방형표준지법, 각산정조사법의 임분제원 추정값을 비교하였다. 분석 결과, 각산정조사법이 전수조사의 임분제원에 가장 근접한 추정값을 보인 반면, 정방형표준지법은 전반적으로 과대추정되었다. 또한 정방형표준지법과 각산정조사법의 표본수 증가에 따른 임분제원의 표준오차를 분석하여, 대상지 면적에 따라 최소 표본수를 도출하였다. 아울러 재적추정에 있어서 효율적인 방법 중 하나인 3P샘플링을 소개하고, 위 조사방법들과 비교한 결과, 3P샘플링의 정확도와 조사효율성이 전반적으로 우수하였다.
또한, 벌채지에서 수집된 낙엽송, 신갈나무, 굴참나무의 공시목 자료를 기반으로 원목 생산재적, 목질부 재적이용률, 원목 이용률과 조재율을 산출하여 낙엽송은 장재와 단재, 신갈나무와 굴참나무는 단재에 대한 조재율 모델을 개발하였다. 최적 조재율 모델은 목질부 재적이용률과 원목 이용률을 활용한 모델이 선정되었다. 본 연구결과는 우리나라 산림자원량을 효율적으로 파악하기 위한 조사방법을 제시하였고, 개발된 조재율 모델은 재장에 따른 용도별 원목생산량을 추정하여 향후 목재생산관리에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• II. 연구사 2
• 1. 산림 조사방법 2
• 1) 정방형 및 원형표준지법2
• 2) 각산정조사법 3
• 3) 3P샘플링 3
• 2. 조재율 및 생산재 분석 4
• III. 임분제원 추정을 위한 산림조사방법의 정확도 비교 평가6
• 1. 서론 6
• 2. 재료 및 방법 7
• 1) 연구대상지 7
• 2) 조사인자 및 측정방법에 따른 통계량 분석12
• 3. 결과 및 고찰 20
• 1) 연구대상지별 임분현황 비교 20
• 2) 조사방법별 임분제원 추정 결과 비교 22
• 3) 표본수 증가에 따른 임분제원 추정 정확도 분석 25
• 4) 조사방법에 따른 부트스트랩 기반 임분제원 추정 정확도 비교 33
• 4. 소결 36
• IV. 3P샘플링 조사방법 및 조사효율성 분석 37
• 1. 서론 37
• 2. 재료 및 방법 38
• 1) 연구대상지 38
• 2) 3P샘플링 설계 및 조사방법 40
• 3) 3P 계산 및 통계량 분석 43
• 4) 조사 효율성 분석 44
• 3. 결과 및 고찰 46
• 1) 3P샘플링 대비 조사방법별 임분제원 측정결과 46
• 2) 조사방법별 조사시간 및 표준오차 비교 48
• 3) 조사방법별 조사효율성 비교 50
• 4. 소결 52
• V. 원목 생산재 분석 및 조재율 모델 개발 54
• 1. 서론 54
• 2. 재료 및 방법 56
• 1) 연구자료 56
• 2) 분석방법 60
• 3. 결과 및 고찰 65
• 1) 말구직경에 따른 이용재적 및 생산재수 65
• 2) 흉고직경에 따른 입목재적, 이용재적 및 장재수 68
• 3) 목질부 재적이용률 모델 개발 71
• 4) 생산재 원목 이용률 모델 개발 74
• 5) 낙엽송 장재 원목 이용률 모델 개발 79
• 6) 조재율 모델 개발 81
• 4. 소결 89
• VI. 종합결론 90
• 부록 1 조사방법별 표본수에 따른 임분제원의 평균 98
• 부록 2 조사방법별 부트스트랩에 의한 임분제원의 표준오차 102
• Abstract 104