초록 ▼

IV. 연구개발결과

◦ 접근불능지역에서 추정된 산불발생 현%
국립산림과학원 기후변화연구센터에서 2011년에서 2015년까지 탐지된 MODIS Fire spot 정보를 분석한 결과, 지난 5년간 북한에서 발생한 산불은 1,469건으로 추정되었다. 연도별 산불발생건수는 2011년 368건, 2012년 151건, 2013년 172건, 2014년 554건, 2015년 224건으로 나타났다. 특히, 2015년은 산불이 224건이 발생한 것으로 추정되지만 4월 건조기동안 동시 다발적 대형산불이 백두대간 동쪽의 강원도와 함경도

IV. 연구개발결과

◦ 접근불능지역에서 추정된 산불발생 현%
국립산림과학원 기후변화연구센터에서 2011년에서 2015년까지 탐지된 MODIS Fire spot 정보를 분석한 결과, 지난 5년간 북한에서 발생한 산불은 1,469건으로 추정되었다. 연도별 산불발생건수는 2011년 368건, 2012년 151건, 2013년 172건, 2014년 554건, 2015년 224건으로 나타났다. 특히, 2015년은 산불이 224건이 발생한 것으로 추정되지만 4월 건조기동안 동시 다발적 대형산불이 백두대간 동쪽의 강원도와 함경도에서 발생하여 산불 확산이 가장 심했던 시기였음을 알 수 있다. 최근 5년간 북한의 월별 산불발생은 4월이 43.0% (2013년)~70.7%(2011년)으로 남한과 동일하게 가장 높은 빈도를 보였으며, 다음으로 5월이 7.6%(2011년)~47.0%(2012년)로 산불이 집중된 것으로 나타났다.

◦ 접근불능지역의 산불발생예측 알고리즘 개발
우리가 갈 수 없는 접근불능지역은 어느 곳이 산불에 위험하고 위험하지 않은지를 쉽게 알 수가 없다. 이러한 제약 조건을 해결하기 위해 M0DIS 위성자료를 활용하여 산불발화지점을 추출하고 발화지점에 대한 임상과 지형조건의 파악하는 것이 중요하다. 뿐만 아니라 시시각각 변하는 기상은 산불이 일어나는 조건 중 가장 큰 영향을 미친다. 현재까지의 여러 선행 연구들에서도 산불발생은 기온, 습도, 풍속, 강수조건과 같은 기상변화에 따라 달라진다고 보고하고 있다.
접근불능지역에 대한 기상위험지수(Daily Weather Index)를 산출하기 위해 산불발화지점을 대상으로 산불발생과 관련이 있는 기상요인인 기온, 습도, 풍속 등 기상정보 DB를 구축하였다.
기상에 의한 산불발생확률모형 개발을 위해 로지스틱 회귀모형을 이용하였으며, 기상입력 변수의 선정은 상관분석을 통해 한반도 5km 해상도의 기상청 재분석 자료에서 획득한 기상요소들 중 산불이 발생한 날에 상관성이 높은 기온(평균, 최고, 최저), 상대습도(평균, 최소),
실효습도, 풍속(평균, 최대), 강수량을 이용하였다. 접근불능지역에 대한 로지스틱 회귀분석 결과, 산불발생에 영향을 주는 기상인자는 일최고기온, 일최저 상대습도, 실효습도, 평균풍속으로 99% 수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 접근불능지역의 기상에 의한 산불발생 추정모형의 통계적 예측력은 67%로 나타났다. 접근불능지 역의 임상위험지수와 지형위험지수 모형 개발을 위해 산불발화지점에 대한 임상과 지형조건을 빈도 분석을 실시한 후 가중치를 부여하여 지수화 하였다.
임상위험지수(Fuel Model Index)를 산출하기 위하여 산불발화지점의 임상특성을 분석한 결과, 낙엽활엽수림 59.4%, 상록침엽수림 21.7%, 혼효림 18.9% 순으로 산불이 발생하였다. 남한은 침엽수림 지역에서 산불발생이 많은 반면, 접근불능지역에서는 낙엽활엽수림에서 산불이 많이 발생하는 특성을 보였다.
지형정보를 고려한 지형위험지수(Topography Model Index)를 산출 하기 위해 산불발화지점에 대한 고도분포와 사면방향을 분석한 결과, 고도가 550m 이하인 지점에서 828건(56%)으로 가장 많은 산불발생 빈도를 보였으며, 550 ~ 1,044m에서 두 번째로 높은 빈도(542건, 37%)를 보였다. 산불발화지점에 대한 사면방향 분석 결과는 사면별로 큰 차이를 보이지 않았으나 남동사면에서 가장 많은 13.9%의 산불이 발생한 것으로 나타 났다.

◦ 접근불능지역 산불위험예보 파일럿 시스템 개발
이상에서 접근불능지역을 대상으로 개발한 기상위험지수(DWI), 임상 위험지수(FMI), 지형위험지수(TMI)에 각각의 가중치를 부여하여 산불위험 지도를 작성하기 위한 자동화 체계를 구축하였다.
실제 산불 사례에 대한 산불발생확률모형의 예측정확도를 검증하기 위해 산불이 많이 발생하였던 2014년 4월을 대상으로 사례분석 연구를 수행하였다. 사례는 산불이 많이 발생하였던 4월 15일 (51건 추정)과 25일 (70건 추정), 산불이 적었던 4월 27일(1건 추정) 대상으로 검증하였다. 2014년 4월 15일 51건의 산불이 발생한 것으로 추정되는 지점의 산불위험 지수는 전반적으로 높게 나타났으며, 모델에서 예측된 산불위험등급별로 산불발화지점에 대한 정확도를 평가한 결과 ‘매우 높음’ 지역에서 13.7%, ‘높음’ 지역에서 60.8%, ‘보통’ 지역에서 11.8%, ‘위험 낮음’ 지역에서 13. 7%로 나타났다. 산불위험등급 ‘보통(산불위험지수 51 이상)’ 이상에서 실제 산불발생 예측 적중률은 86.3%였다. 70건의 산불이 발생한 것으로 추정되는 2014년 4월 25일에는 산불발화지점별 산불발생위험등급은 ‘매우 높음’ 7.1%, ‘높음’ 60.8%, ‘보통’ 24.3%, ‘위험 낮음’ 8.6%로 나타났으며, ‘보통’ 이상 등급에서의 모델 정확도는 91.4%였다. 강우가 있었던 2014년 4월 27일은 1건의 산불이 발생한 것으로 추정되며 산불 발생지 점의 산불위 험지수는 58로 산불위 험등급은 보통이었다.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

IV. Results

◦ Detection of fire ignition areas from MODIS Fire Mask product for the last 5 years
◦ Analysis of the weather dataset for the forest fire spots
◦ Analysis of the FFDR according to the forest types
◦ Analysis of the FFDR according to the topography
◦ Estimation of the

IV. Results

◦ Detection of fire ignition areas from MODIS Fire Mask product for the last 5 years
◦ Analysis of the weather dataset for the forest fire spots
◦ Analysis of the FFDR according to the forest types
◦ Analysis of the FFDR according to the topography
◦ Estimation of the Daily Weather Index (DWI) using both of the meteorological variables and logistic regression model
◦ Development of the FFDR using the DWI
◦ Establishment of weather data linkage system and development of FFDR pilot system

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장서론 ... 11
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 11
• 제 2 절 연구의 필요성 ... 11
• 제 3 절 연구개발 내용 ... 20
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 23
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 35
• 제 3 절 국내 기술의 취약성 및 전망 ... 48
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 52
• 제 1 절 접근불능지역 산불발생위치 정보 DB 구축 및 분석 ... 52
• 제 2 절 접근불능지역 기상정보 DB 구축 및 분석 ... 79
• 제 3 절 접근불능지역 임상 정보 DB 구축 및 임상위험지수 (Fuel Model Index) 개발 ... 86
• 제 4 절 접근불능지역 지형 정보 DB 구축 및 지형위험지수 (Topography Model Index) 개발 ... 92
• 제 5 절 접근불능지역 기상위험지수(Daily Weather Index) 개발 및 검증 ... 100
• 제 6 절 접근불능지역 산불위험예보 파일럿 시스템 개발 ... 116
• 제 7 절 주요 연구결과 요약 및 결론 ... 141
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 142
• 제 1 절 연구개발목표 달성도 ... 142
• 제 2 절 대외기여도 ... 143
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 144
• 제 6 장 참고문헌 ... 145
• 끝페이지 ... 150