본 연구는 입목재적 계산에 기본이 되는 수간고별 직경 추정에 있어 머신러닝 기반 학습모델의 적용 가능성을 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위해 전국에 분포하는 상수리나무 표준목에서 얻은 자료를 이용하여 Kozak Model (Model 1)과 Random Forest Model (RF, Model 2 to 4)로부터 수간고별 직경 값을 도출하였고, 이를 비교분석 하였다. RF는 입지환경 요소를 학습에 활용하여 3가지 모델 (Model 2 (수고, 흉고직경), Model 3 (수고, 흉고직경, 입지환경 요소), Model 4 (수고, 입지환경 요소))로 개발하였다. 모델의 적합도를 검증하기 위해 적합도 지수(Fitness Index), 편의(Bias), 평균절대편차(Mean Absolute Deviation), 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error)를 이용하여 모델의 적합성을 비교하였다. 분석 결과, Kozak 모델(FI = 0.9695, Bias = 0.0292, RMSE = 1.5155, MAD = 1.1248) 에 비해 RF모델이 전반적으로 수간고에 따른 직경을 잘 예측하는 모델로 나타났으며, RF 중에서도 입지환경 요소를 학습에 활용한 Model 3의 경우(FI = 0.9740, Bias = 0.0186, RMSE = 1.3995, MAD = 0.9746) 가장 우수한 성능을 보인 것으로 나타났다. 다만, 수간곡선을 통한 경향을 분석한 결과 일부 구간에서 수고의 변화에 따른 직경 추정에 이상치가 발생하여 추후에는 파라미터조절이나 새로운 모델 적용 등을 통한 연구가 필요한 것으로 판단되었다. 본 연구를 통해 추정된 Random Forest 기반의 수간고별 직경추정 모델은 개체목 재적산출에 활용되어 산림경영을 위한 기초자료로 활용될 가능성이 있을 것으로 예상된다.

본 연구는 우리나라의 전체 국유림에 대한 경영이력 및 경영계획정보가 구축되어 있는 국유림경영정 보시스템이 관련 법령(국유림경영계획 작성 및 운영요령)의 변경에 따라, 개정 전에는 평균 흉고직경 값만 입력하도록 구축되어 있으나 개정 후에는 평균 흉고직경, 최저·최고 흉고직경값으로 표기하는 것으로 변경되었다. 이와 관련하여 기 구축되어 있는 모든 흉고직경값을 최저·최고 흉고직경값으로 변환 할 수 있는 추정 알고리즘이 필요하다. 따라서 본 연구는 국유림경영정보시스템에 포함되어 있는 12개 주요 수종에 대한 최저·최고 흉고직경을 자동으로 표기할 수 있는 추정식을 개발하기 위해 수행하였다. 최저·최고 흉고직경 추정식을 개발하기 위하여 제5∼6차(2006∼2015년) 국가산림자원조사(National Forest Inventory, NFI)의 6,858개 고정표본점 자료를 이용하였다. 최저·최고 흉고직경 추정식 도출을 위하여 흉고직경, 임령, 수고의 3가지 생장변수를 이용한 흉고직경-임령, 흉고직경-수고의 2가지 추정모형을 적용하였다. 본 연구에서 가장 적합한 최저·최고 흉고직경 추정모형은 흉고직경과 수고 변수를 이용한 추정식 Dmin=a+bD+cH, Dmax=a+bD+cH으로 나타났으며, 12개의 주요 수종의 최소 최대 흉고직경 추정식을 개발하였다.

This study was conducted to develop local stem volume tables reflecting the local growth pattern and climate condition using stem taper equations for Pinus rigida. We developed the local stem volume table for P. rigida, which is the widely planted species following Pinus denisflora and Larix kamepferi in South Korea. Three Functions of Max & Burkhart, Kozak and Parresol et al. were applied and compared to derive the most suitable taper function. Their suitability was statistically analyzed by using the Fitness Index, Bias and Standard Error of Bias. The result showed that there was a significant difference in all three functions, and the Fitness Index of the Kozak’s function was the highest among the three functions for estimating the tree growth pattern of P. rigida. Therefore, the Kozak’s function was chosen for generating stem taper equation and local stem volume tables for P. rigida. The developed stem volume tables of each region were compared to the standard stem volume table that was driven by the data of tree growth obtained throughout the nation. The result showed that the local stem volume table was higher than standard volume tables in two regions of Muju and Boeun. There was a statistically significant difference (p<α=0.05), but there was no significant (p >α=0.05) between the local stem volume.

현재 사용하고 있는 입목 재적표는 전국에서 수집한 데이터로 제작한 전국 공용의 재적표이기 때문에, 특정 지역에 적용할 경우 재적을 과소 또는 과대 추정하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 수간곡선식을 이용하여 지역의 재적생장을 잘 반영할 수 있도록 홍천, 평창, 영주 3지역의 지방별 입목 수간재적표를 개발하고자 수행하였다. 우리나라에서 소나무 다음으로 많이 식재되어 있는 낙엽송 대상으로 개발하였다. 추정에 적합한 수간곡선식의 도출을 위해서 Max & Burkhart식, Korzak 그리고 Parresol et al.의 세 가지 수간곡선 모델을 적용하였으며, 적합도, 편의, 잔차의 표준 편차 등의 통계량을 분석하여 각 모델의 적합성을 평가하였다. 그 결과 3개의 수간곡선 모델간에는 유의적인 차이가 없으나, 낙엽송의 수간생장을 표현하는 데에는 Kozak 모델이 가장 적합한 것으로 나타났다. 따라서 Kozak 모형을 이용하여 낙엽송의 지방별 수간재적표를 조제하였다. 새롭게 개발된 지방별 수간재적표와 전국단위의 낙엽송 수간재적표와 비교한 결과, 홍천, 평창, 영주 3지역 모두에서 현재 재적표보다 재적이 높은 것으로 나타났으며 (0.000<α=0.05), 또한 그리고 지방별 재적표간의 재적은 통계적으로는 유의적인 차이를 보이지 않았지만 (0.603>α=0.05), 평균의 단순 비교에서는 홍천, 평창, 영주 순으로 재적이 높게 나타났다.

기후변화에 따른 한반도 난대지역 상록수종인 후박나무의 적지예측모델을 개발하기 위하여 본 연구가 수행되었다. 생장 및 입지환경 인자들간의 관계 구명을 통하여 양적·질적 자료 분석이 가능한 수량화 분석 방법에 의하여 후박나무의 적지예측 평가기준을 도출하였으며, 적지예측 프로그램은 ESRI, ArcView GIS 프로그램을 이용하여 개발하였다. 개발된 프로그램은 적지예측의 정확성 검토를 위하여 다양한 난대 상록활엽수가 분포하고 있는 전남 완도 지역에 적용하였다. 후박나무의 적지예측 분석 결과, 최적 생육 입지환경은 계곡부위의 경사도가 15~20°로, 토양습도가 적윤하며 토심이 50~70cm인 붕적토로 나타났다. 또한 암석노출이 30% 이상으로 바람의 영향을 거의 받지 않는 곳으로 나타났다. 적지예측 등급별 면적과 면적비는Ⅰ등급 1,347.4ha, 23.0%, Ⅱ등급 2,295.2ha, 39.2%, Ⅲ등급 1,350.9ha, 23.1%, Ⅳ등급 856.3ha, 14.6%로 분석되었으며, 등급별 면적비는 Ⅱ등급지가 39.2%로 가장 높게 나타났다.

본 연구는 동백나무림으로부터 거리별 산림군집의 생태적 특성을 파악하여 난대상록활엽수림의 생태 적 천이에 관한 기초정보를 제공하기 위하여 수행되었다. 층위별 중요치 분석 결과, 교목층은 조사구- Ⅰ에서는 동백나무, 그 외 조사구에서는 해송과 소나무의 중요치가 가장 높았다. 아교목층에서 중요치가 가장 높은 수종은 조사구-Ⅰ은 동백나무, 조사구-Ⅱ, Ⅲ은 참식나무, 조사구 Ⅳ는 때죽나무였다. 전조 사지에서 종다양도는 교목층이 0.121-0.515로 낮고 관목층이 1.112-1.589로 높게 나타났으며, 균재도는 아교목층 0.811- 0.930, 관목층 0.796-0.913으로 교목층 0.155-0.727에 비해 높게 나타나 종별 개체 수의 분포상태가 균일하다는 것을 알 수 있었다. 토양 pH는 조사구-Ⅰ이 5.72로 가장 높았으며, 전질 소, 유효인산, 치환성양이온 함량도 다른 조사구에 비해 조사구-Ⅰ이 가장 높게 나타났다.

본 연구는 거제도 학동 동백나무림 보전과 합리적인 관리방안을 위한 기초자료를 확보하기 위함에 있 다. 현장조사는 동백나무림, 혼효림, 편백조림지, 해송림에서 이루어졌다. 교목층은 동백나무림과 혼효림 에서 동백나무의 중요치가 가장 높았으며, 편백조림지는 편백, 해송림은 해송의 중요치가 가장 높았다. 아교목층의 경우 동백나무림은 동백나무, 혼효림은 좀작살나무, 편백조림지는 참식나무, 해송림은 때죽나 무의 중요치가 가장 높게 나타났다. 종다양도 지수는 동백나무림 0.121~1.589, 혼효림 0.543~1.540, 편백조 림지 0.276~1.321, 해송림 0.764~1.523의 범위에 있는 것으로 분석되었다. 토양 pH는 동백나무림 5.72. 혼 효림 5.26, 편백조림지 5.21, 해송림 5.32로 분석되었으며, 유기물과 전질소 함량은 동백나무림 5.77, 0.48%, 혼효림 4.41, 0.30%, 편백조림지 3.28, 0.33%, 그리고 해송림이 5.32, 0.28%로 나타났다.