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 국유림경영제도 중 하나인 공동산림사업의 실태분석을 위해 참여형 산림관리 원칙인 이해 관계자의 참여, 의사결정의 투명성, 행위자와 이해관계자의 책무성을 이용하여 공동산림사업 업무담당자를 대상으로 Likert 5점 척도와 기입식으로 구성된 설문조사를 실시하였다. 설문조사 결과, 이해관계 자 참여(10문항) 항목에서는 다양한 이해관계자가 참여할 수 있는 기회제공이 평균 3.3으로 가장 높게 나타났고, 분쟁 및 갈등 해결 구조 구축이 2.3점으로 가장 낮은 점수를 나타냈다. 투명성(7문항)은 사업에 대한 정보공개가 3.4점, 지역주민을 대상으로 한 정보공유, 교육·홍보활동이 2.7점으로 분석되었으며, 마지막으로 책무성(7문항)에서는 공동사업수행자의 자세한 역할규명 여부가 3.3점, 다양한 이해 관계자와 함께 사업에 대한 내·외부 모니터링 및 평가 여부가 2.7점으로 분석되었다. 참여형 산림관리 지표를 통해 분석된 본 연구결과는 추후 국유림 참여경영의 활성화를 위한 계획수립에 기초자료로써 활용될 것으로 판단된다.

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 조림지에서 포트묘를 식재하는데 동력식혈기나 식재도구가 주로 이용된다. 동력 식혈기의 경우 에는 엔진이 일반적으로 많이 사용되고, 식재도구는 삽이나 포트묘용 식재기, 굴취봉 또는 호미들을 주 로 사용한다. 그러나 이러한 방법들은 경사지고 험준한 산림지형에서 이용하기에는 인건비와 생산성 등 에 문제가 있다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 동력의 장점과 도구의 편리성을 감안하여 배터리 와 DC motor 및 스크류를 이용한 새로운 경량 식혈기를 개발할 필요가 있다고 판단된다. 경량 식혈기 는 무게를 5kgf 내외로 가볍게 하기 위해서는 굴취력이 뛰어난 스크류의 개발이 매우 중요하다. 또한 스크류의 굴취력은 DC motor와 배터리의 용량을 결정하는 요인이 된다. 따라서 본 연구에서는 경량화 된 식혈기를 개발하기 위해 포트묘 식재에 적용할 수 있는 소형과 중형 스크류 5종(길이 170㎜, 피치 3.0∼4.0개, 그리고 나선각 15°~20°)에 대해 이론 회전력을 산출하여 모터와 감속기의 용량을 설정하 고, 실제 토양에 적용하여 최대 회전력을 구명하였다.

This study was conducted to develop a handy earth auger for use in sloppy and rugged forest terrains in order to reduce labor cost which comprises a major part of the production costs in forest afforestation projects. The first prototype is developed consist of two parts, the soil-digging screw and the battery power source. The specifications of the first prototype screw are: length of 170㎜, a top diameter of 60㎜, bottom diameter of 47㎜, 23° angle for each helix, and a 50㎜ awl-head tip. The use of a single line of screw was selected for reduced weight. In addition, a power source of rotary DC Motor(WD-6G2425, WONILL, Korea) with a maximum torque of 30㎏ f-㎝, rotation of 20-30rpm, K6G30C decelerator with a reduction ratio of 30:1 which could be used with no load for 48 was operated. In consideration of its weight, a lithium battery was utilized in line with the goal of developing a lightweight auger. In order to evaluate the performance of the first prototype, test sites were selected as 6 areas. The rotational force was found to be highest in area A(Solid area), followed by areas F(Mounted slope 40° area) and E(Mounted slope 30° area). It was also observed that in general, the rotational force increased along with the increase in soil depth with the maximum rotational force recorded at 10㎝.