[논문]산불통계자료를 이용한 산불위험지수 고찰

김선영; 이병두; 이시영; 정주상

문제 정의

, 1996). 따라서 본 연구에서는 2002년까지 산림청 산불위험예보를 통해 예보되었던 산불위험지수, 산불위험예보 등급과 실제 산불 발생 자료와의 관계를 통계적으로 분석하여 산불위험예보의 개선방안을 제시하고자 한다.
정확한 산불위험예보는 효율적인 산불감시 및 예방 활동에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 2002년까지 운害 되었던 산림청 산불위험예보시스템의 산불위험지수, 산 불 위험예보 등급과 실제 산불 발생과의 관계를 고찰하였다. 산불위험지수와 산불 발생 건수의 회귀분석 결과, 비교적 높은 설명력(약 67%)을 가진 반면 산불위험지수와 산 불 발생 피해면적과는 특별한 상관관계가 없었다.

대상 데이터

이러한 시간적 범위는 산림청 홈페이지로부터 활용 가능한 산불위험 지수자료가_ 1999년부터 축적된 것에 기인하였다. 또한, 공간적 범위는 산림청에서 정한 전국 23개 권역으로 하였다. 이상의 자료 범위 내에서 산불위험지수와 발생 건수, 피해면적과의 관계를 분석하기 위해 회귀분석을 실시하였다.
본 연구에서 각 자료들의 시간적 범위는 1999년에서 2002년까지 4년간, 2월 1일에서 5월 15일까지 3개월 15일의 자료(417일)를 이용하였다. 이러한 시간적 범위는 산림청 홈페이지로부터 활용 가능한 산불위험 지수자료가_ 1999년부터 축적된 것에 기인하였다.
연구재료는 크게 산불위험예보자료와 산불 발생 현황 자료로 나뉘는데, 산불 발생 현황자료로는 산림청의 산불 통계자료를 이용하여 발생 건수와 피해면적을 추출하였고, 산불예보자료로는 산림청에서 발표한 산불위험지수 및 산불위험예보등급 자료를 이용하였다. 산불위험지수는 0에서 100 사이의 값을 가지며, 산불위험예보등급은 위험경보(81시 00), 경계경보(61~80), 없음(0~60)의 세 등급으로 구분되어 있다.

데이터처리

이상의 자료 범위 내에서 산불위험지수와 발생 건수, 피해면적과의 관계를 분석하기 위해 회귀분석을 실시하였다. 아울러 산불위험지수를 바탕으로 세 등급으로 구분되어 예보되는 산불위험예보 등급 간에 발생 건수, 피해면적의 차이가 있는지를 알아보기 위해 일원 분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였다.
또한, 공간적 범위는 산림청에서 정한 전국 23개 권역으로 하였다. 이상의 자료 범위 내에서 산불위험지수와 발생 건수, 피해면적과의 관계를 분석하기 위해 회귀분석을 실시하였다. 아울러 산불위험지수를 바탕으로 세 등급으로 구분되어 예보되는 산불위험예보 등급 간에 발생 건수, 피해면적의 차이가 있는지를 알아보기 위해 일원 분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였다.

성능/효과

1999년부터 2002년까지 총 4년간의 산불위험지수와 산불 발생 건수, 피해면적과의 관계를 분석한 결과, 산불 발생 건수는 산불위험지수와 밀접한 관련이 있었다. 하지만 산불위험예보 등급 간 분석에서는 위험등급과 그 밖의 등급 간 차이만 존재하고, 나머지 등급 간에는 차이를 보이지 않았다.
4년간의 월별 평균 산불 발생 건수와 피해면적은 2월에서 4월까지는 증가하다가 5월에 줄어드는 경향을 보이고 있다. 4월에 건수와 면적 모두 가장 높은데, 4월의 평균 건수는 203건(41.
산불위험예보의 기초 자료가 되는 산불위험지수를 10개 구간으로 나누어 권역에 관계없이 각 구간에 해 당되는 산불위험지수의 발령회수를 계산해 본 결과, Table 3에서와같이, 없음, 에 해당하는 [0~60] 구간의 발령회수는 4, 905회, , 경계, 의 [61 ~80] 구간은 1, 861회, , 위험, 의 [81 ~ 100} 구간은 2, 825회였다. 가장 많이 발령된 구간은 [91 ~100) 구간으로 총 2, 160회가 발령되었고 이는 전체 발령 횟수, 중 약 23%에 해당되는 수치이다.
05), , 경계, 와 없음, 등급에서는 차이가 존재하지 않았다. 산불 발생 피해면적의 경우에는 '위험, 과, 경계, , , 없음, 세 등급 모두에 있어서 차이가 없는 것으로 나타났다(Table 4). 서울 등 23개 권역별 분산분 석도 날짜별 분석과 마찬가지로, 산불 발생 건수는, '위험, 과 나머지 두 집단 간에 차이가 있었으나, 산불 발생 피해면적의 경우 세 등급의 집단 간 차이는 존재 하지 않았다(Table 5).
산불위험지수와 산불 발생 건수의 회귀분석 결과, 비교적 높은 설명력(약 67%)을 가진 반면 산불위험지수와 산 불 발생 피해면적과는 특별한 상관관계가 없었다. 산불위험예보 등급별로 산불 발생의 차이 분석을 위해 일원 분산 분석을 실시한 결과, 산불 발생 건수의 경우, 위험과, 경계 ', '없음' 등 세 등급에 차이가 존재했으나, '경계'와은 구별되지 않았다. 산불 발생 피해면적의 경우, 위험, 과, 경계, , 없음, 세 등급 모두에 있어서 차이가 발견되지 않았다.
산불위험예보 등급별로 실제 날짜별 산불 발생과의 차이가 있는지를 알아보기 위하여 일원 분산분석을 실시한 결과, 산불 발생 건수의 경우, 위험과, 경계, , , 위험'과, 없음'은 등급 간에 차이가 존재하였으나 (a<0.05), , 경계, 와 없음, 등급에서는 차이가 존재하지 않았다. 산불 발생 피해면적의 경우에는 '위험, 과, 경계, , , 없음, 세 등급 모두에 있어서 차이가 없는 것으로 나타났다(Table 4).
산불위험지수(X)와 산불 발생 건수(y)의 관계를 분석하기 위하여 다중 회귀분석을 수행한 결과, 추정된 회귀 식은 y=5E-05x2-0.0003x+0.0157(E=2.71182818…)이며 이때 R2는 약 0.67로 위험지수와 산불 발생 건수와 는 밀접한 연관이 있는 것으로(P<0.0001, F값 : 163.05) 분석되었다. 그러나, 산불위험지수와 산불 발생 피해면적과의 사이에는 통계적으로 의미 있는 회귀 관계가 분석되지 않았다.
본 연구에서는 2002년까지 운害 되었던 산림청 산불위험예보시스템의 산불위험지수, 산 불 위험예보 등급과 실제 산불 발생과의 관계를 고찰하였다. 산불위험지수와 산불 발생 건수의 회귀분석 결과, 비교적 높은 설명력(약 67%)을 가진 반면 산불위험지수와 산 불 발생 피해면적과는 특별한 상관관계가 없었다. 산불위험예보 등급별로 산불 발생의 차이 분석을 위해 일원 분산 분석을 실시한 결과, 산불 발생 건수의 경우, 위험과, 경계 ', '없음' 등 세 등급에 차이가 존재했으나, '경계'와은 구별되지 않았다.
하지만 산불위험예보 등급 간 분석에서는 위험등급과 그 밖의 등급 간 차이만 존재하고, 나머지 등급 간에는 차이를 보이지 않았다. 즉 산불위험지수가 높을 수 록 산불 발생 건수는 증가하지만, 산불위험지수를 구분한 산불위험예보의 등급은 실제 산불 발생 현황을 잘 반영하지 못하고 있음을 파악할 수 있었다. 산불피해 면적에 대해서는 산불위험지수와 등급 양쪽 모두에서 의미 있는 결과가 도출되지 않았는데, 이것은 산불 발생 피해면적이 산불 발생확률 뿐만 아니라 산불확산정 도와 진화과정에 영향을 받기 때문인 것으로 생각된다.

후속연구

산불 발생 피해면적의 경우, 위험, 과, 경계, , 없음, 세 등급 모두에 있어서 차이가 발견되지 않았다. 따라서 금후에는 기존모델에 대한 산불 위험지수 위험등급조정과 더불어 산불확산지수가 고려된 통합산불위험지수 모델의 개발이 필요하다.
. 따라서 향후 제시되어야 할 산불위험예보모델은 이러한 점을 감안하여 산불이 발생할 위험지수에 있어 위험지수 범위수정에 의한 등급의 조정과 산불이 얼마나 빨리 확산될 것인가를 표현할 수 있는 지수를 모두 포함하여 고려할 수 있어야 할 것이다.
또한 이번 연구에서는 2002년까지 운영되었던 산불 위험예보 모델에 대해서 고찰하였지만, 현재 운영되고 있는 산불위험예보모델에 대해서도 통계분석이 가능한 정도의 자료축적이 이루어진 다음 본 연구와 같은 동일한 연구가 진행되어 모델에 대한 고찰과 개선이 이 루어져야 할 것으로 판단된다.

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