본 연구는 국립산림과학원 용인시험림 내 대왕참나무 조림지를 대상으로 총 77본의 표준목을 벌채하여 수간고별 직경과 수간석해 데이터를 이용하여 간곡선 모형을 추정하고자 하였다. 모델의 적합성을 판단하기 위해 적합도 지수(Fitness Index), 평균제곱근오차(Root Mean Square Error), 추정의 표준오차(Standard Error of Estimate), 평균편차(Mean Difference), 절대평균편차(Absolute Mean Difference), 아카이케 정보 기준(AIC), 아케이케 정보 기준 가중치(AICw)를 이용했으며, 최종적으로 Ranking method 방법을 통해 가장 적합한 모델을 선발하였다. 수간곡선식 을 추정하기 위하여 총 세 가지 모델이 이용되었으며, 자료 중에서 80%의 자료는 모델 개발에 활용되었고 나머지 20%는 모델의 타당성 검정을 위해 사용되었다. 본 연구에서 제시된 수간곡선식의 추정된 파라미터는 100% 자료를 이용하였다. 본 연구의 결과, 중부지방 대왕참나무는 Kozak88 모델이 가장 적합한 식으로 평가되었다.

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.

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 강원도 홍천군 운두령 일대에 설치된 잣나무 등 5개소 임목생장 모니터링구를 대상으로 생장변화를 구명하고, 탄소저장량 및 흡수량을 산정하고자 하였다. 임목생장 모니터링구에서의 각 수종별 단위면적(ha)당 연평균 임분재적 생장율은 잣나무 6.6%, 낙엽송 3.8%, 소나무 1.8%, 신갈나무 1.3%, 자작나무 0.7% 순으로 나타났다. 각 고정조사구의 단위 면적(ha)당 탄소저장량은 2004년과 2014년에 각각 활엽수인 신갈나무가 186.1 tC/ha, 200.0 tC/ha 로 가장 많고, 그 다음 소나무, 낙엽송 순이었다. 자작나무는 가장 적은 48.6 tC/ha, 55.2 tC/ha을 나타내었다. 연간 이산화탄소흡수량은 신갈나무(12.6 tCO2/ha/yr.), 낙엽송(12.1 tCO2/ha/yr.), 잣나무(11.3 tCO2/ha/yr.) 순으로 나타나 수종별 표준 탄소 흡수량 기준보다 모두 높은 수치를 보여 주었다. 실제 연평균 탄소흡수 증가율을 보면 상대적으로 신갈나무, 소나무에 비해 모니터링구 설치 당시 유령림이었던 잣나무(2.9%)와 낙엽송(0.6%)이 높게 나타났다. 이는 천연림 소나무와 신갈나무가 노령기에 접어들면서 어느 정도 생장이 둔화된 것으로 보인다. 고산지대 산림이라는 열악한 환경에도 불구하고 운두령의 산림은 수종별 전국적인 평균 탄소흡수량 기준과 비교하여 흡수량이 더 높아 이 지역에서의 산림도 여전히 충분한 탄소저감 기능을 갖고 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 기후변화에 따른 난대상록수종인 황칠나무의 적지예측모델을 개발하기 위하여 수행하였다. 생장 및 입지환경 인자들간의 관계 구명을 통하여 양적·질적 자료 분석이 가능한 수량화 분석 방법에 의하여 황칠나무의 적지예측 평가기준을 도출하였다. 적지예측 프로그램은 ESRI, ArcView GIS 프로그램을 이용하여 개발하였다. 개발된 프로그램은 적지예측의 정확성 검토를 위하여 다양한 난대 상록활엽수가 분포하고 있는 전남 완도 지역에 적용하였다. 황칠나무의 적지예측 분석 결과, 최적지 표고 401~500m, 경사도 15°이하, 국소지형은 산복 계곡부위, 퇴적양식 붕행토, 방위가 남쪽인 요철사면으로 나타났다. 완도지역의 황칠나무 최적지 등급별 맵핑 면적은 Ⅰ등급 1,487.2ha(25.4%), Ⅱ등급 1,020.3ha(17.4%), Ⅲ등급 2,231.8ha(38.2%), Ⅳ등급 1,110.5ha(19.0%)로 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.

침엽수 채종원에 발생하는 나비목 곤충상을 알아보기 위하여 안면도와 강릉지역 채종원에 Malaise trap과 Bucket trap을 사용하여 수종별로 조사 하였고, 충주지역 채종원에는 Malaise trap과 Bucket trap, Light trap을 설치하여 수종별로 조사 하였다. Malaise trap에 유인된 나비목 곤충은 안면도 소나무 채종원에서 10과 22종으로 가장 많은 종수가 채집 되었고, 충주 잣나무에서 5과 5종, 낙엽송에서 5과 10종이 각각 채집 되었다. Bucket trap은 안면도의 소나무와 해송 채종림, 강릉의 잣나무 채종림, 충주의 리기다와 낙엽송 채종림에 각각 설치하였는데 안면도 소나무 채종원에서 10과 23종, 해송에서 4과 9종, 강릉 잣나무에서 8과 23종, 충주 리기다 채종원에서 13과 29종, 낙엽송 채종원에서 15과 49종이 채집되어 낙엽송에서 가장 많은 개체가 채집되었다. Light trap은 충주의 잣나무, 리기테다, 낙엽송 채종림에 각각 설치하여 주요구과 해충인 솔알락명나방(Dioryctria abietella), 큰솔알락명나방(Dioryctria sylvestrella), 애기솔알락명나방(Dioryctria pryeri), 솔애기잎말이나방(Petrora cristata), 백송애기잎말이나방(Gravitarmata margarotana)을 조사 하였다. 잣나무에서는 5월 하순부터 6월하순까지 솔알락명나방과 애기솔알락명나방이 우점 하였으며, 7월에도 백송애기잎말이나방과 함께 많은 개체를 채집 할 수 있었다. 리기테다에서는 구과해충 발생이 미미하였다. 낙엽송에서는 애기솔알락명나방이 5월 하순부터 발생하여 6월 하순에 가장 많은 개체수가 채집 되었고, 7월 중순까지도 채집 되었다.

침엽수 채종원에 발생하는 곤충상을 알아보기 위하여 안면도와 강릉, 충주 지역에 유아등과 Malaise trap을 수종별로 설치하여 유인되는 곤충들을 조사하였다. 안면도 지역에서는 해송과 소나무, 강릉 지역에서는 잣나무, 충주 지역은 낙엽송, 잣나무, 리기다, 리기테다 채종원 내에 유아등을 설치하였고, Malaise trap은 안면도 지역은 소나무림에 설치하였고, 충주 지역은 낙엽송과 잣나무, 강릉 지역은 잣나무림에 설치하여 순기별로 조사 하였다. 유아등에서는 딱정벌레목 곤충이 16과 41속 48종이 채집 되었는데, 안면도 해송에서 8과 16속 19종이, 소나무에서 8과 12속 14종이 각기 채집 되었으며, 해송에서 참검정풍뎅이과, 소나무에서 풍뎅이과가 우점종으로 나타났다. 강릉에서는 6과 9속 9종이 채집되어 세 지역 중 가장 적은 종수와 개체수가 채집되었으며, 충주는 낙엽송에서 7과 11속 12종, 잣나무에서 5과 7속 7종, 리기다에서 6과 13속 15종, 리기테다에서 5과 9속 10종이 채집 되었고, 대체적으로 참검정풍뎅이과와 풍뎅이과가 우점종 이었다. Malaise trap은 전체14과 45속 52종이 채집되었는데 안면도에서 5과 10속 14종이 채집되었고, 참검정풍뎅이과의 참검정풍뎅이가 우점 하였다. 강릉지역은 6과 10속 11종이 채집되어 유아등과 유사하게 세 지역 중에서 제일 적은 종수와 개체수가 채집 되었다. 충주 지역은 낙엽송에서 6과 17속 17종이 채집되었는데 줄우단풍뎅이가 우점종이었고, 잣나무에서는 검정빗살방아벌레를 비롯한 9과 24속 27종의 딱정벌레가 채집 되었다.

낙엽송은 결실주기가 길고 개화결실이 불량하여 채종원에서 종자를 생산하는데 어려움이 있다. 최근에는 이 문제를 해결하기 위해 다개화클론을 선발하여 채종원을 조성하는 방안이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 낙엽송 클론의 개화량 변이 조사, 유전모수 추정 및 안정성 분석을 통해 개화결실 특성이 우수한 클론을 선발하고자 수행되었다. 암꽃 개화량 변이는 1980년부터 1984년에 걸쳐 조성된 강원 춘천 소재 낙엽송 클론보존원에서 2003년부터 2005년까지 116개 클론을 대상으로 조사하였다. 연도별 개체목의 개화율은 28.4~67.2%로 연년변이가 큰 젓으로 조사되었으며 개체목 당 평균 암꽃 개화수는 9~176개 범위였다. 클론간의 개화량 차이는 모든 조사연도에서 유의한 차이를 보였으며 개화가 불량한 해일 수록 변이폭이 큰 경향이었다. 암꽃 개화량에 대한 광의의 유전력은 평균 0.52로서 높게 나타나 강한 유전적 조절을 받고 있는 형질인 것으로 추정되었다. 또한 개화량 순위 상위 30%의 클론을 선발했을 때 기대되는 개량효과(%G)는 57.4%로 추정되었다. 평균 암꽃 개화량과 변이계수를 이용하여 클론별 개화량의 안정성을 분석한 결과, 경기9(29), 강원37(137), 충남6(46), 충남14(414)와 일본산 R11, R8 클론이 평균 개화량이 많고 안정성이 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 암꽃 개화량이 많은 클론을 선발하여 이용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었지만, 낙엽송의 다개화클론 채종원을 효율적으로 조성하기 위해서는 수꽃 개화특성 조사 및 구과분석 등 추가적인 연구가 뒤따라야 할 것이다.