초록 ▼

○ 연구결과
1. 친환경사방구조물의 개발 및 현장 적용
- 구조물 토사유출량 억제 효과 분석 결과, 총 조사기간의 구조물별 토사유출량은 피해목 제거구 (5.29kg/ha/mm), 피해목 잔존구 (4.26kg/ha/mm), 전면파종 (3.59kg/ha/mm), 선떼붙이기(2.41kg/ha/mm), 산돌쌓기 (1.79kg/ha/mm), 종자뿜어붙이기(1.23kg/ha/mm), 일반조림(1.19kg/ha/mm), 토양안정제 (1.07kg/ha/mm), 녹색마대공 (0.81kg/ha/mm), 불탄나무 편책공(0.20kg/ha/m

○ 연구결과
1. 친환경사방구조물의 개발 및 현장 적용
- 구조물 토사유출량 억제 효과 분석 결과, 총 조사기간의 구조물별 토사유출량은 피해목 제거구 (5.29kg/ha/mm), 피해목 잔존구 (4.26kg/ha/mm), 전면파종 (3.59kg/ha/mm), 선떼붙이기(2.41kg/ha/mm), 산돌쌓기 (1.79kg/ha/mm), 종자뿜어붙이기(1.23kg/ha/mm), 일반조림(1.19kg/ha/mm), 토양안정제 (1.07kg/ha/mm), 녹색마대공 (0.81kg/ha/mm), 불탄나무 편책공(0.20kg/ha/mm)순으로 높게 나타나, 불탄나무 편책공, 녹색마대공, 토양안정제 시험구에서 토사유출억제 효과가 큰 것으로 나타났다.
- 각 구조물의 효과 토사 1kg저지 구조물 시공 단가를 비교한 결과, 산돌쌓기 > 전면파종 > 녹색마대공 > 선떼붙이기 > 불탄나무 편책공 > 종자 뿜어 붙이기 > 토양안정처리 > 일반조림 순으로 단가가 높은 것으로 나타나 일반조림, 토양안정처리, 종자 뿜어 붙이기 처리 시험구에서 토사저지효과가 우수하였다.
- GIS를 이용한 사방구조물 적지선정 시스템 개발로 산불피해임지의 토사유출량 및 피해 규모예측을 통한 사방구조물의 적정배치 기술을 개발하였다.
- 통나무구곡막이, 돌망태 구곡막이, 링네트, 어도일체형 사방댐의 4종의 사방구조물을 실연하였으며, 어도일체형 사방댐(소요금액 239,277천원)은 산림청 예산으로 설치하였다.
2. 수토보전기능의 조기회복을 위한 녹화기법 개발
- 수목 및 초본 소립종자와 배합토, 접착제, 흡습제, 살균제를 혼합한 혼합토를 압착 성형하는 파종립 제조기를 조립하였다. 대립종자 표면에 접착제와 배합토를 피복하여 피복종자를 제조하였다. 피복종자는 장기 종자저장에 유리하였다. 파종립 직파조림과 코아넷트 피복처리에 의하여 직파조림 종자의 발아율 및 생존율을 높일 수 있었다.
- 파종립 및 용기묘 조림을 실연․비교한 결과 용기묘 식재조림소나무 파종립 직파조림 단비가용기묘 식재조림 단비보다 약 30% 저렴한 것으로 분석되었다.
3. 우량 소나무 임분 조성용 내화수종 선발
- 내화수종은 국내․외의 문헌조사 및 산불피해지 조사를 통하여 굴참나무 외 27종을 내화수종을 선발하였고, 현지실연을 위해 적용 가능한 내화성 수종으로 굴참나무를 선정하고 굴참나무 용기묘를 양묘하였다.
- 내화수림대의 임분배치를 위하여 3차원 중규모 모델 MM5와 ARPS를 기반으로 3초간격의 고해상도 지형자료 수치모델로 삼척지역 상세 바람장을 분석한 결과, 종관장의 풍속이 약한 경우 지형의 영향으로 해안에서 약 10km 지점의 산악지형에서 요란의 형성이 두드러지게 나타났다.
- 산불피해지의 임상 및 지형특성을 분석하여 산불피해의 위험성을 등급화하고, 국지규모 바람장을 고려하여 내화수림대의 적정위치를 선정하였다.
- 연구대상지 내에 굴참나무 용기묘 및 맹아를 이용하여 길이 약 700m, 폭 30m의 내화수림대 실연지를 조성하였다.
4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성 개발
- 소나무림 임분밀도 조절에 의한 내화림 조성기법을 개발하고 대상형 시업에 의한 3.1ha의 실연지를 조성하였다.
- 산불피해지의 입지 및 임분유형에 따른 내화림 조성기법을 개발하고 어골형 실연지 10ha, 복합형 실연지 13ha를 조성하였다.
5. GIS를 이용한 적정 임분배치 기법 개발
- GIS와 위성영상을 이용하여 연구대상지에 대한 입지정보, 임상정보, 지적정보 등에 대한 DB를 구축하였다.
- 연구대상지의 입지정보, 임상정보, 지적정보 등에 대한 검색, 중첩분석 등을 활용한 임분배치 분석 기술을 개발하고, 임분배치 정보관리시스템 개발하였다.
- 항공사진 및 3D Data 기반으로 Virtual GIS를 이용하여 Tracking Simulation을 구현하였으며, 임목생장 모델링 Simulation을 구축하였다.
- 임분배치 정보관리시스템의 Web기반 네트워크 구축에 대한 설계를 하였다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results and Discussion
1. Development and application of environmentally sound soil erosion control structures
Soil erosion yield are investigated on soil erosion control work in ten plots which established in a damaged slope by forest fire. The results are as follows;
- Soil erosion yie

Ⅳ. Results and Discussion
1. Development and application of environmentally sound soil erosion control structures
Soil erosion yield are investigated on soil erosion control work in ten plots which established in a damaged slope by forest fire. The results are as follows;
- Soil erosion yield of each plot are lager in follow order, Removing Fire Damaged Tree > Remaining Fire Damaged Tree > Direct Seeding > Terrace-Sodding Works > Stone Masonry Works > Hydro-Seeding > Tree Planting > Treatment of Soil Stabilizer > Vegetation Sack Works > Burned-Log Barrier Works. The most effective soil erosion control works in damaged slope by forest fire are Burned-Log Barrier Works, Vegetation Sack Works etc.
- A construction cost per soil 1kg control are higher in follow order, Stone Masonry Works > Direct Seeding > Vegetation Sack Works > Terrace-Sodding Works > Burned-Log Barrier Works > Hydro-Seeding > Treatment of Soil Stabilizer > Tree Planting. The most economic effective soil erosion control works in damaged torrent by forest fire are Tree Planting, Treatment of Soil Stabilizer etc.
In addition, through this study, a new environment-friendly soil erosion control works and the method of proper distribution on soil erosion control works by GIS are developed.
2. Development of afforestation techniques for speedy restoration of fire damaged forest
The seed pellet manufacturing machines sets were built. The soil mixture contained peat : clay: zeolite : vermiculite = 60:30:9:1 v/v, soil moist, adhesives(polyethylene oxide and arabic gum), water and seeds. The seed soil mixture was pressed in metal mold plate to make 30 seed pellets(25×25×10㎜) in one run.
The large size seeds(Quercus variabilis, Q. acutissima, and Ginkgo biloba) coated with adhesives and soil medium are direct seeded into 10㎝ deep seeding hole at the test plantation. The percent germination of the large size seeds were relatively low 0 to 38% depending on species sites and timing of the seeding. The low percent germination, especially in Quercus spp. is attributed to the damage of the seed eating animals. The percent germination of the large size seeds were about 50% in case that the seeds were protected with plastic cups and about 70% in case that protected with small seeds attached toilet paper and core net fiber.
The small size seeds pelleted with the mixture of soil and 5 to 10 seeds per pellet in size 25×25×10㎜ are direct seedes in 0∼1㎝ depth of the soil. The percent germination of the seed pellets showed 10∼50% in Pinus densiflora, 30∼100% in Lespedeza bicolor.
The small seeds of herbaceous and woody plants were glued and fixed between two thin toilet paper towels by spraying adhesives. The small seeds attached toilet paper towels(0.4m×1m) were spread on the test site soil and covered and fixed with fiber core net(100㎝×150㎝, the net mesh 2㎝×2㎝). The core net was covered with the site soil in depth of 0.5㎝.
The percent germination of the toilet paper attached seeds was 30% in Pinus densiflora, 80% in Lespedeza bicolor, 100% in Lespedeza cuneata.
paper attached seeds showed better survival ratio when the seeds are covered with fiber core nets and where the seeds are surrounded by direct seeded herbaceous plants, that presumably protect from soil erosion and animal eating damage than the control.
The cost of reforestation for 5,000 pine seedlings per ha appeared 2,636,603 won per ha by direct seedling method of pelletized seed, which over 30.878% less expensive than 4,237,638 won per ha by planting of containerzed seedling.
3. Development of fire resistance-species for the establishment of healthy pine forest.
This research aims to develop vegetational firebreak model using the fire resistance-species for preventing from fire dispersal. As the result of literature review of foreign and domestic references on fire resistance species and field survey, cork oak(Quercus variabilis) was selected for its strong tolerance to fire and resprouting abilities.
For construction of appropriate vegetational firebreak zone on the research area the case study of the fire hazard assessment was carried out by extrapolating topographic and meteorological characteristics, vegetation type, and fire hazard map was conducted.
The examination of the role of topography on the local scale wind field using PSU/NCAR MM5 under the clear and dry weather condition in the springtime which is favorable for the forest fire. To apply precise topography and soil/vegetation data, MM5/TERRAIN algorithm was modified. Simulated wind fields show complex structure especially in the most precise domain with 1 km grid interval, which is due to the topography effect. Since the simulated mountain area is close to coast, the wind fields represent the diurnal tendency of the land-sea breeze circulations as well as the slope flows due to topography effect.
In consideration of topographic and forest characteristics, about 700 meter long and 30 meter wide of firebreak practice site was constructed using pot seedlings and sproutings of cork oak in the Samcheok Long Term Ecological Research(LTER) site.
4. Establishment of fire resistant forest using forest density control
Basic data was provided by dividing forest type through analysis of existing data and field survey data of the forest of east coast region.
Two demonstration were constructed to enhance fire resistance of undamaged and damaged fine forest. First, in the non-damaged healthy pine forest located in Jungmaeup-ri, Nogok-myeon, Samcheok-si, demonstration area of 3.1ha was constructed to establish fire resistance enhancing practice method for non-damaged healthy pine forest. Two types of striped thinning were applied, one is vertical striped thinning and the other is horizontal striped thinning, and four thinning intensities were applied(medium intensity low thinning, high intensity low thinning, remaining superior trees(300trees/ha and 100tree/ha) to them. Second demonstration area was constructed in fire-damaged pine forest located in Imwon-ri, Weondeok-eup, Samcheok-si, and was consisted of fish-bone type(10 ha) and complex type (13ha).
After the construction of two demonstration area, to understand the changes in the stand, understory vegetation change was investigated. And the number and growth of sprouts and seedlings were surveyed.
5. Development of optimizing forest stand arrangement techniques based on GIS.
Since 1990 the restoration technology for forest fire damaged area has been focused on the reforestation technologies while the number of forest fire and the amount of damaged area in Korea have been increased very dramatically.
In this study the methodologies for the best forest stand allocation and the forest density management have been performed to select the strong tree species against forest fire and promote the fire resistance of forest considering the characteristic of forest fires and the environment of forest fire damaged area and the characteristic of local meteorology especially along east coast in Korea. For this, the approaches of spatial information technologies such as Virtual GIS, 3D GIS and satellite images analysis are regarded to simulate the best forest stand allocation method in visual.
First of all, the spatial database especially various thematic maps based on landscape ecological data were constructed to perform spatial analysis and then the best forest stand allocation method was developed and simulated by using GIS and satellite images. Also, the tree growth modeling is simulated to analyze the landscape in study area by using Virtual GIS and 3D GIS. Furthermore, information system for forest stand allocation was deigned and constructed to manage all related data and integrate all information. Finally, this system will become the foundation technology for the forest restoration especially in forest fire damaged area.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 11
• CONTENTS ... 18
• 목차 ... 19
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제1절 연구개발의 목적과 필요성 ... 20
• 1. 새로운 환경친화적 사방구조물개발 및 현장 적용 ... 20
• 2. 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 20
• 3. 우량소나무 임분 조성용 내화수종 선정 ... 21
• 4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성기법 ... 21
• 5. GIS를 이용한 임분 배치기법 개발 ... 21
• 제2절 연구범위 및 연구설계 ... 22
• 1. 새로운 환경친화적 사방구조물개발 및 현장 적용 ... 22
• 2. 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 23
• 3. 우량소나무 임분 조성용 내화수종 선정 ... 24
• 4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성기법 ... 24
• 5. GIS를 이용한 적정 임분배치 기법개발 ... 25
• 6. 연구개발 추진체계 ... 26
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 27
• 제1절 국외 기술개발 현황 ... 27
• 1. 새로운 환경친화적 사방구조물개발 및 현장 적용 ... 27
• 2. 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 27
• 3. 우량소나무 임분 조성용 내화수종 선정 ... 28
• 4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성기법 ... 28
• 5. GIS를 이용한 임분 배치기법 개발 ... 29
• 제2절 국내 기술개발 현황 ... 29
• 1. 새로운 환경친화적 사방구조물개발 및 현장 적용 ... 29
• 2. 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 30
• 3. 우량소나무 임분 조성용 내화수종 선정 ... 30
• 4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성기법 ... 31
• 5. GIS를 이용한 임분 배치기법 개발 ... 31
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 32
• 제1절 새로운 환경친화적 사방구조물개발 및 적용 ... 32
• 1. 기술 정립 및 현장 실연 기반 구축 ... 32
• 2. 현장실연 및 적용체계 구축 ... 61
• 제2절 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 84
• 1. 기술정립 및 현장실현 기반구축 ... 84
• 2. 현장실연 및 적용체계 구축 ... 102
• 3. 파종립 직파조림 단비표 ... 107
• 제3절 우량소나무임분 조성용 내화수종 선발 ... 118
• 1. 내화수림대 임분배치를 위한 기술정립 및 현장실연 기반구축 ... 118
• 2. 내화성 증진을 위한 내화수림대 임분 배치 현지 실연 기반 조성 ... 125
• 제4절 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성개발 ... 165
• 1. 내화성 임분 조성기술 정립 및 현장 실연 기반 구축 ... 165
• 2. 산불 피해지의 입지적 특성 조사 ... 170
• 3. 산불 피해지의 임목 생육 특성 조사 ... 172
• 4. 내화성 임분 실연지 조성 ... 189
• 5. 임분밀도 관리를 통한 내화성 임분 조성 ... 253
• 6. 결과 요약 ... 261
• 제5절 GIS를 이용한 적정 임분배치 기법개발 ... 264
• 1. 임분배치를 위한 기본 GIS DB 구축 ... 264
• 2. 경관생태분석을 위한 GIS 공간분석기법 개발 ... 272
• 3. 산불피해지 경관생태 분석 ... 275
• 4. 3차원 경관정보 시스템 개발 ... 286
• 5. 임분배치 정보관리시스템 네트워크 구동기술 개발 ... 301
• 제4장 연구목표 달성도 및 대외기여도 ... 332
• 제1절 연구개발의 달성도 ... 332
• 1. 새로운 환경친화적 사방구조물개발 및 현장 적용 ... 332
• 2. 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 332
• 3. 우량소나무 임분 조성용 내화수종 선정 ... 333
• 4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성기법 ... 333
• 5. GIS를 이용한 임분 배치기법 개발 ... 333
• 제2절 대외 기여도 ... 334
• 1. 기술적 측면 ... 334
• 2. 경제·산업적 측면 ... 335
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 337
• 1. 새로운 환경친화적 사방구조물개발 및 현장 적용 ... 337
• 2. 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 337
• 3. 우량 소나무임분 조성용 내화수종 선발 ... 337
• 4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성기법 ... 338
• 5. GIS를 이용한 임분 배치기법 개발 ... 338
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 339
• 1. 새로운 환경친화적 사방구조물 개발 및 현장 적용 ... 339
• 2. 수토보전기능 조기회복을 위한 녹화기법 개발 ... 341
• 3. 우량 소나무임분 조성용 내화수종 선발 ... 343
• 4. 임분밀도 관리를 통한 내화림 조성기법 ... 349
• 5. GIS를 이용한 임분 배치기법 개발 ... 352
• 제7장 참고문헌 ... 354
• 끝페이지 ... 362