산불은 광범위한 면적에 걸쳐 확산되고, 빠른 의사결정을 해야 한다는 점에서 산불지도의 작성이 필요하다. 본 연구에서는 산불 발생, 예방, 확산, 진화, 피해, 대피, 복구 분야로 구분하여 관련 산불지도를 작성하였다. 이러한 산불지도는 총 6종으로 어디에서 산불이 발생할 것인가의 산불발생확률지도, 기존 감시시설로부터 감시 취약지역이 어디인가를 제시한 산불감시환경지도, 어느 숲에서 수관화로 발생하여 산불이 대형화될 것인가를 분석한 수관화위험지도, 어느 지역이 산불로 인해 피해를 크게 받을 것인가를 분석한 산불취약지도, 산불 발생 시 어디로 어떻게 대피해야 하는가의 산불대피지도, 산불 후 특정 지역을 어떻게 복구해야 할 것인가의 산불복구지도 등이다. 이러한 지도를 활용하면 산불감시원과 진화차량 등 한정된 자원을 효과적으로 배치할 수 있다. 또한 동시에 산불이 여러 건 발생했을 때 진화 우선순위를 결정하는 데에도 활용할 수 있다. 산불소화시설, 산불방지 숲가꾸기 대상 후보지 선정 또한 가능하다.

우리나라에서의 산불은 대부분 인간에 의해서 발생하며, 최근 그 피해가 산림과 관련산업에만 국한되지 않고, 도시와 근교의 산불 유입과 그로 인한 도시의 피해가 발생하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 2013년 봄철, 도시근교에서 발생하여, 산림 인접 가옥과 시설물에 피해를 발생시킨 포항시와 울주군의 사례를 모의 재현하고, 그 피해 강도와 범위를 비교함으로써, 산불의 피해 재현과 산림 내, 산림 인접지의 위험지 예측에 적용하고자 하였다.

산림 인접 시설은 산불의 발화원이자 주요 보호대상으로써, 이에 대한 관리를 위해 위험 정도를 판정하는 것은 진화 우선 순위의 결정과 인명과 재산의 보호를 위해 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 산림 인접지 내 시설물의 인공적 요인에 의한 산불 위험성을 평가하기 위해, 접근경로 특성, 진화용수의 접근성, 진화기관으로 부터의 거리를 이용하여 산불 위험성을 평가하였으며, 또한 이를 이용하여 지도화 작업을 수행하였다. 분석 결과, 산불 발생 시 진화 차량의 접근에 어려움을 겪을 것으로 예상되는 지역의 면적 비율 분포는 봉화군(26.3%)> 울진군(24.6%)> 경주시(21.9%) 순으로 조사 되었으며, 진화용수와 관련된 위험성을 보이는 지역의 분포는 울진군(9.8%)>경주시(7.2%)>봉화군(6.2%) 순서로 조사되었다. 또한, 진화기관과의 이격거리로 인해 위험한 지역의 분포는 울진군(11.0%)> 봉화군(6.3%)> 경주시(1.5%) 순으로 조사되었다. 이를 이용하여 지도를 제작하였으며, 보다 향후 추가적인 연구와 타 지역에의 적용을 통해 지속적인 보강이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구는 강원도에서 과거 발생하였던 대형 재난성 산불, 즉 ‘96년 고성산불, ’00년 삼척 등 5개 지역 동해안 산불, ‘05년 양양산불에서 남겨 준 여러 가지 문제 중 소방공무원들의 산불 대응능력 부족의 결과를 토대로 강원도 소방공무원들을 중심으로 산불진압 경험, 교육훈련기관, 자체 및 전문교육기관 교육훈련 이수 현황, 교과과정 등에 관한 실태를 설문을 통해 분석하여 산불에 대한 교육훈련 개선 방안을 제시하였다.

산불행동(fire behavior)과 강도(fire severity)는 다양한 연료층의 특성과 수평·수직적인 연속성에 따라 결정되며, 특정 임분에서의 산불위험도는 연료의 잠재량에 따라 산불행동과 영향을 좌우하기도 한다(Russell et al., 2004). 연료상 층위구조(fuelbed strata)는 연소 환경, 산불확산 및 속도, 화재효과에 대한 다양한 의미를 가지고 있다. 수관층, 사다리연료, 관목층은 수관화에 영향을 주고 초본층, 지표연료, 목질연료는 지표화에 영향을 준다. 본 연구는 산림내 분포하고 있는 층위별 연료량 분포를 추정하기 위해 강원 영동과 영서지역의 소나무림과 참나무류인 활엽수림을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 강원 영동과 영서지역의 산림내 영급별 임분특성이 유사한 소나무림과 활엽수림(신갈나무, 굴참나무)에서 10m×10m 크기의 조사구를 영급별(Ⅰ-Ⅵ)로 3개씩 설치, 총 72개소를 대상으로 매목조사를 실시하였다. 조사구의 지상부(상층, 중층)에 대해서는 수령, 흉고직경(2영급 이하는 근원경), 수고, 본수 등을 조사하였으며, 중층의 경우 현장에서 지상부에서 최대한 가깝게 벌채한 후 수고와 생중량(연료의 무게)을 측정하였다. 현존 소나무와 활엽수 임분의 관목, 초본, 낙엽, 낙지 등 지표층의 연료량을 추정하기 위해 생중량을 조사하였다. 관목층은 2m×2m, 초본, 낙엽, 낙지(지표에 떨어져 죽은 가지)는 0.5m×0.5m 정방형구를 표준이 되는 곳에 3반복하여 설치하고, 모든 표본은 완전히 절취 측정한 후 현장에서 생중량을 측정하였다. 선정된 표본 중 1/3에 해당하는 시료는 분리, 포장하여 실험실로 운반하여 dry oven에서 85℃로 항량에 도달할 때까지 건조시켰다. 입목의 바이오매스 계산에는 다양한 방법들이 이용되고 있으며 확장계수를 이용한 방법, 개체목의 재적식을 이용한 방법 등이 있으며, 본 연구에서는 상층의 연료량을 추정하기 위해 국립산림과학원에서 개발한 임목자원평가 프로그램(국립산림과학원, 2004)을 이용하여 수고와 흉고직경 등 2개의 변수를 이용하여 수피를 포함한 건중량을 산출하였다. 상층 건중량(바이오매스량) 계산을 위해 일반적으로 많이 이용되는 W = bD2H 추정식을 이용하였다(여기에서 W：건중량(ton/ha), D：흉고직경(cm), H：수고(m), b：상수). 방형구내 상층, 중층, 지표층의 건중량(연소물량) 조사결과를 이용하여 단위면적당(ha) 바이오매스량을 추정하였다. 이상의 현장조사에서 얻어진 결과를 이용하여 4차 수치임상도를 영급별로 침엽수림, 활엽수림, 혼효림으로 대분류한 후 임분별 층위구조에 따른 연소물량을 ArcGIS 9.3을 이용하여 공간자료화하였다. 강원 영동과 영서지역에서 추정된 층위별 연소물량은 Fig. 1과 Fig. 2와 같다. 본 연구에서는 임내의 잠재위험성 평가를 위해 Van Wagner(1977)가 제시한 Crown Fire 이론을 기반으로 하였다. 지표화에서 수관화로 전이되는 조건으로 연료습도(FMC), 지하고(CBH), 지표화 강도(SFI) 등 3가지 파라미터를 산출하여, 수관화 전이를 결정하는 지표화강도(CSI)를 추정하여 연료량 변화에 따른 임내 산불잠재위험성을 평가하였다(Fig. 3). 이때 지표화 강도(SFI)가 수관화전이 지표화 결정강도(CSI)보다 크다면, 수관화로 전이되고 SFI가 CSI보다 작거나 같을 경우 지표화로만 진행된다고 가정할 수 있다.

본 연구는 산림 내 시설물들을 직접 관리하는 담당자들을 대상으로 산불위험도에 대한 인식을 알아보고자 공무원 관리자들(강릉, 삼척, 동해시청, 울진군청)과 시설물 관리자들(사찰, 한전, 원자력발전소, 요양소, 펜션)을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 조사대상자는 공무원 관리자 60부, 시설물 관리자 60부, 총 120부에 대하여 설문조사를 실시하였다. 조사결과 산불 발생 시 관리하고 있는 시설물이 안전하지 않을 것 이라고 대부분 인식하였고, 산불로 인해 산림 내 시설물 피해정도에 가장 영향을 주는 요인은 산림과 시설물의 이격거리 불충분이 가장 높은 인식을 보여 산림과 시설물들의 안전 이격거리 확보 등 산불대책이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 산불재난 대비 교육에 대한 공무원들의 인식을 분석하고자 산불이 빈번한 지역인 강원도, 울산, 경상도 산불담당 공무원들을 대상으로 선정하였다. 그 결과 산불재난 대비 교육은 대다수가 필요하다고 하였다. 이들은 교육재료 확충이 필요하다고 인식하고 있었고, 다양한 프로그램 개발이 교육 활성화의 좋은 방법이라고 지적하였다. 산불재난 대비 교육 내용으로는 산불을 예방하는 방법을 과반수가 생각하였고, 대다수 인원은 산불 현장 견학이 필요하며, 현행 산불 처벌 규정의 질이 보통이라고 고민하였다. 산불 교육을 실시하는 시기는 산불 위험 시기 3개월 전이나 수시로 교육을 실시하는 것이 좋고, 유치원 때부터 교육해야 한다고 생각하였다. 마지막으로 산불재난 대비 교육은 산불 담당 공무원이 담당하는 것이 적합하다고 생각하였다.

본 연구는 임목연료 조건에 따른 산불피해특성을 분석하고자 2009년 이후 산불이 발생했던 강릉, 양양, 고성, 삼척, 울진지역을 대상으로 현장조사를 실시하였으며, 그 결과 유령림이 장령림보다 산불피해에 약하고, 활엽수는 침엽수보다 산불에 강하게 나타났다. 그리고 수고와 지하고가 높을수록 산불피해를 적게 입는 경향이 있으며 흉고직경이 크고 임목밀도가 낮을수록 산불피해를 적게 받는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 산불위험도 등급화를 위하여 강원도 삼척시를 대상으로 산림연료의 연소특성 DB로부터 GIS를 이용하여 산불발생위험등급화 지도와 산불확산위험등급화 지도를 작성하고, 이로부터 총괄위험을 등급화 하였다. 총괄위험도 등급화에는 착화위험변수(착화특성)와 확산위험변수(발열량 및 화염지속기간, 발연량특성)가 이용되었다. 연구결과, 강원도 삼척시의 산불위험도등급은 1∼5등급으로 분류하였으며, 위험성이 높은 등급을 1등급으로 정하였다. 산불발생위험등급은 1등급과 5등급, 산불확산위험등급은 1등급, 2등급, 4등급, 5등급, 총괄위험등급은 1등급, 2등급, 3등급으로 구분되었다. 총괄위험도 등급에서 위험도 등급이 높은 1등급 구역은 산불발생위험등급과 산불확산위험등급의 영향을 받는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 강원도 삼척시 지역을 대상으로 산불발생관련 16개 인자별로 주제도로 구축하여 격자 자료로 변환하고 지역단위 산불발생확률을 산출함으로써 산불발생위험지도를 작성하고 진화자원 및 산불감시시설 배치의 적합성을 분석하였다. 또한, 삼척시 지역단위에 해당하는 산불발생확률 모형 추정식을 산출하여 5단계의 산불발생위험등급 지역을 분류하였으며, 산불감시탑, 감시카메라 및 감시초소의 산불감시 범위는 47.9% 정도의 가시권역을 감시할 수 있는 것으로 판단되었다.

국내 산불로부터 시설물을 보호, 산불을 진화하기 위한 주요시설인 산불방지용 급수시설은 현재 소방관련법령에 따른 ‘옥외소화전’ 설치기준을 참고하여 설치, 운영되고 있다. 하지만 옥외소화전 설치기준의 경우, 살수를 위한 호스반경이 25m로 산불예방 및 진화를 위한 산림으로의 호스 이동 및 유효 살수거리가 보장되지 않아 산불현장에서 효과적으로 운영되기 어려운 단점이 있다. 실제 산불예방 및 진화를 위해서는 호스의 이동거리가 500m이상 도달해야 하며 이에 따른 적정 호스 및 관 부속품, 펌프성능이 보장되어야 하지만 국내기준이 마련되어 있지 않아 시설물의 효용성이 현저히 떨어지는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내 설치, 사용되고 있는 산불방지 급수시설에 대한 실태조사와 함께 장비 및 부속품 시장, 기술 조사, 성능시험을 통해 우리나라 산불예방 진화에 적합한 산불방지 급수시설 설치기준을 마련하였다.

산불진화용 포 소화약제는 산불 진화효과 뿐만 아니라 자연환경에 사용되는 화학물질인 만큼 산림에 미치는 환경독성 영향을 고려하여야 한다. 하지만 현재 국내 제조, 사용되고 있는 국내외 산불진화용 포 소화약제에 대한 환경독성 및 기타 물리적 특성 기준 등이 마련되어 있지 않다. 특히 산불진화용 포 소화약제는 항공기에도 사용되고 있어 항공기 기체 금속부식에 대해 고려되어야 한다. 국내 소화약제는 소방법 기술기준규칙에 적용을 받고 있지만 산불진화용 포 소화약제에 대한 사항은 규정된 바 없어 기준이 전무하다. 이에 본 연구에서는 국내외 제조, 판매되고 있는 산불진화용 포 소화약제에 대한 진화능력, 환경 독성, 장비손상 가능성 유무 등을 조사·분석하여 산림환경독성 영향평가와 함께 진화능력단위평가, 기초 물성치 측정 등 우리나라 산불진화에 적합한 시험방법 및 소화약제 제품규격 안을 마련하였다.

산불현장에서 산불진화 단계에 따라 조치하여야 할 지자체의 개인별 임무⋅역활 수행내용에 대한 행동절차를 제시하였다. 본 행동절차의 적용범위는 산불발생 신고접수에서부터 소·중형 산불, 대형산불 그리고 야간 및 뒷불정리단계의 활용에 두었다.

산림인접지는 산불의 발화지이면서 주요 피해가 발생하는 지역이다. 이러한 지역에서의 피해와 파급효과의 사전파악과 이를 통한 관리 계획의 수립은 산불 피해를 위해 반드시 필요한 단계이다, 따라서 본 연구에서는 이러한 산림인접지 산불위험시설 및 지역의 중요도를 결정하기 위한 체계를 수립하기 위해 분석적 계층과정인 AHP(Analytic Hierarchy Process:분석적 계층과정) 기법을 활용하여 산림 인접지 내의 중요도 결정체계를 수립하였다. 연구결과, 인명(0.36)＞국가시설·군사시설·문화재(0.2)＞개인가옥 및 재산(0.15)＝산림보호구역(0.15)＞기타 산림보호지역(0.14) 순로 나타났다. 또한, 국가시설·군사시설·문화재 간의 중요도 결정체계에 대한 연구 결과, 국가산업시설 0.39＞문화재 0.38＞군사시설 0.24 순으로 분석되었다.