${\circ}$ 전국 산불사례를 조사, 분석하여 산불의 확산패턴을 규명하였고 대형산불 발생원인 분석을 통한 주요 결정인자 5항목을 도출하였으며 소형${\rightarrow}$중형${\rightarrow}$대형산불로 확산되는 전환점을 시간대별 피해면적으로 분석하여 제시하여 산불현장에서 조기 산불상황대처를 위한 기준으로 제시하였고 헬기 및 등짐펌프 등 주요 진화장비 및 진화 인력에 대한 진화효과 분석을 실시하여 보다 효과적인 진화자원별 산불진화 기술을 제시하였음.
${\circ}$ 산불진화 주요자원에 대한 장비별 세부사양, 사용방법 및 장비이력관리 사항을 포함한 통합진화자원관리프로그램을 개발하였고 보다 효과적인 산불진화를 위하여 환경친화적인 산불진화용 포(FOAM) 소화 약제를 개발하여 이중 3건에 대한 물질 특허출원 진행예정임.
${\circ}$ 산불의 발생 및 확산시 이에 대한 연료형별 위험성을 판단하기위해 의성군을 대상으로 하여 소나무군락 등 5개 산불위험연료형을 구분하였으며 지표화, 수간화, 수관화 발생 가능한 연료형 등 위험성을 구분하였음.
${\circ}$ 지형, 임상, 기상 조건을 고려하여 산불의 발전단계를 지표화${\rightarrow}$지표화 종속수관${\rightarrow}$지표화 독립수관화${\rightarrow}$비화로 정리하고, 수종, 화염길이, 산불강도, 풍속인자를 이용하여 산불발전 단계를 판단하는 알고리즘을 개발하여 지표화, 수관화, 비화 등을 예측할 수 있는 GIS 환경의 ''통합 산불확산예측모델''을 개발하였음.
${\circ}$ 지상진화대 위치정보를 PDA에 표시하여 진화대의 위치를 모니터링 할 수 있는 내비게이션기능 및 이동경로 트래킹 기능 등을 구현한 CDMA 통신시스템을 이용한 양방향 무선통신 기술을 접목하여 지상진화대 Mobile GIS시스템을 개발하였음.
Abstract
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The subject 'Development of Forest Fire Suppression Technology for Damage Reduction' is further broken down into 3 parts: 'development of forest fire suppression technology' including environmentally sound retardants; 'development of fire spotting forecast system' for upgrading fire behavior forecas
The subject 'Development of Forest Fire Suppression Technology for Damage Reduction' is further broken down into 3 parts: 'development of forest fire suppression technology' including environmentally sound retardants; 'development of fire spotting forecast system' for upgrading fire behavior forecasting program; and 'development of ground unit mobile GIS.' This project report illustrates the contents and scope with respect to the main subject, 'development of forest fire suppression technology.'
First of all, to develop suppression technology, survey on the workload and mobilization efficiency of forest fire prevention units and smoke jumper units in creating fireline was undertaken through assessing suppression capacity according to fire fighting resources. The analysis on capacity and effectiveness of different fire fighting resources was made, by, for instance, studying the features and suppression capacity of backpack pumps, analyzing spray capacity of helicopters, water projectile of power pumps, and effectiveness of retardants. Along with this, case studies were conducted on classification of small, medium, and large scale fires and their turning point by analyzing the existing domestic fire control cases. A comprehensive suppression resources management program was created through developing a database on nationwide forest fire suppression resources. Four different environmentally sound retardant foams that have excellent suppression capacity were developed. Moreover, forest fire classification according to forest fuel type was conducted in Uiseong-gun as a protype.
In this study, temporal and spatial patterns of forest fires were an analyzed using forest fire statistics and field survey was conducted for understanding the characteristics of spot fire spread rate, distance, firebrands, and intensity. Based on this analysis, spot fire procedures were categorized into creation of firebrands in the buoyant plume, lofting of firebrands, movement of firebrands through the atmosphere, and re-ignition. The algorithms for forest fire prediction were developed by considering variables influencing on fire behavior such as forest structures, flame length, fire intensity, and wind speed. To predict spotting, spot fire prediction algorithm consisted of the fuctions of flame length calculation, lofting height of firebrands calculation, trajectory of firebrands calculation, and re-ignition probability calculation. Use-case diagram, class diagram, and data flow diagram were designed with UML(Unified Modeling Language) to develope the Integrated Forest Fire Growth Prediction Model
In 'Developing the Mobile GIS system for a ground fighting team', it was constructing GIS DB such as stream, contour, road, cemetery and so on form digital topography map caled on 1:5,000, developing Mobile GIS in interface for Ground fighting team, and testing Mobile GIS interface for Ground fighting team, for the real use.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 보고서 초록 ... 3
- 요약문 ... 4
- SUMMARY ... 11
- CONTENTS ... 19
- 목차 ... 20
- 표차례 ... 21
- 그림차례 ... 23
- 제1장 서론 ... 28
- 제2장 국내·외 기술개발 현황 ... 29
- 제1절 국외 기술개발 현황 ... 29
- 제2절 국내 기술개발 현황 ... 33
- 제3장 기술개발수행 내용 및 결과 ... 34
- 제1절 산불진화기술 개발 ... 34
- 1. 연구내용 및 방법 ... 34
- 가. 산불진화자원통합관리프로그램 개발 ... 35
- 나. 산불사례 및 통계자료를 이용한 산불특성 분석 ... 36
- 다. 산불진화자원 진화효과 분석 ... 49
- 라. 환경친화적인 산불진화소화약제 개발 ... 57
- 마. 산불위험 연료형 구분 ... 61
- 2. 연구결과 ... 65
- 가. 산불진화자원통합관리프로그램 개발 ... 65
- 나. 산불사례 및 통계자료를 이용한 산불특성 분석 ... 68
- 다. 산불진화자원 진화효과 분석 ... 76
- 라. 환경친화적인 소화약제 개발 ... 86
- 마. 산불위험 연료형 구분 ... 118
- 제2절 비화확산예측시스템 개발 ... 139
- 1. 연구내용 및 방법 ... 139
- 2. 산불특성 분석 ... 140
- 가. 산불통계자료를 활용한 산불특성 분석 ... 140
- 나. 비화확산속도 분석 ... 146
- 다. 비산거리 분석 ... 151
- 라. 비화물질 분석 ... 153
- 마. 산불강도에 따른 연소량 추정 ... 157
- 바. 기상장 분석 모듈 ... 163
- 3. 수관화 및 비화학산예측 알고리즘 개발 ... 166
- 가. 지표화, 수관화, 비화의 산불발전알고리즘 ... 166
- 나. 비화발생 및 확산과정 알고리즘 ... 168
- 다. 통합산불확산예측 알고리즘 ... 171
- 4. 통합 산불확산예측모델 개발 ... 172
- 가. 통합 산불확산예측모델 설계 ... 172
- 나. 통합 산불확산예측모델의 개발 ... 178
- 다. 통합 산불확산예측모델의 적용성 ... 179
- 제3절 지상진화대 MOBILE GIS시스템 개발 ... 194
- 1. Mobile GIS 현황 분석 ... 194
- 가. Mobile GIS 개념 ... 194
- 나. Mobile 시스템 구축 현황분석 ... 195
- 다. Mobile GIS 시스템 구축에 관한 연구 사례 ... 197
- 2. GIS DB 설계 및 구축 ... 198
- 가. GIS DB 구조 설계 및 Layer 분류 ... 198
- 나. 수치 지형도 구조화 편집 ... 199
- 다. 공간데이터 압축 기법 연구 ... 200
- 3. 지상진화대 Mobile GIS 응용시스템 개발 ... 202
- 가. 시스템 인터페이스(GUI) 설계 및 구현 ... 202
- 나. 지상진화대 Mobile GIS 시스템 구현 ... 202
- 다. 실시간 산불진화 환경정보 검색 기능 구현 ... 206
- 라. 공간도형 및 위치 포인터 정보검색 기능 구현 ... 207
- 마. Mobile GIS을 이용한 위치정보 표출 기법 ... 208
- 4. 기상진화대 Mobile GIS 시스템 현장 적용성 검토 ... 210
- 가. CDMA 기반 무선통신모듈 개발 ... 210
- 나. 실시간 운용 실용화 검증 ... 213
- 제4장 기술개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 215
- 제1절 기술개발목표 달성도 ... 215
- 1. 산불진화기술 개발 ... 215
- 2. 비화학산예측 시스템 개발 ... 216
- 3. 지상진화대 Mobile GIS 시스템 개발 ... 218
- 제2절 대외기여도 ... 221
- 1. 산불진화기술 개발 ... 221
- 2. 비화확산예측 시스템 개발 ... 221
- 3. 지상진화대 Mobile GIS 시스템 개발 ... 222
- 제5장 기술개발결과의 활용계획 ... 223
- 제1절 산불진화기술 개발 ... 223
- 제2절 비화확산예측 시스템 개발 ... 224
- 제3절 지상진화대 Mobile GTS 시스템 개발 ... 225
- 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 226
- 제7장 참고문헌 ... 228
- [첨부1] 연구결과 활용계획서 ... 242
- [첨부1] 기술 요약서 ... 251
- -부록- 산불확산예측프로그램 사용자 설명서 ... 264
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