우리나라 산불연무영향 예보체계 개발을 위한 산불연무확산모델 고찰 및 제언

• 영문명: Review of Wildland Fire Smoke Dispersion Models and Suggestion for Korean Forest-Fire Smoke Impact Forecast System
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 박주원(Park, Joowon) 윤호중(Youn, Ho Jung) 이병두(Lee, Byung Doo) 우충식(Woo, Choong Shik) 김영빈(Kim, Youngbeen) 이복남(Lee, Boknam)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 16권6호, 197~208쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2016.11.30

국문 초록

우리나라는 산림 바이오매스 축적의 증가와 기후변화 등으로 인해 산불의 발생가능성이 높아지고 있다. 산불로 인한 재난과 피해를 미연에 방지하기 위하여 연료량 관리, 산불확산모델개발, 산불대응체계구축 등과 같은 분야에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 산불로 인해 발생하는 연무는 광대한 면적에 확산되면서 공공보건에 악영향을 미칠 수 있음에도 불구하고 그에 대한 관심이 낮은 편이다. 이에 본 연구는 우리나라에 적합한 산불연무영향예보체계를 구축하는데 기여하고자 산불연무확산 모델 및 산불연무예보체계를 고찰하고 적합한 모델을 제시하는 것에 목적이 있다. 기존 문헌 고찰 결과, 이제까지 소개된 산불연무확산모델의 대부분은 이론적 접근방법에 따라 상자 모델(Box Model), 가우시안 연속모델(Gaussian Plume Model), 퍼프 모델(Puff Model) 및 입자 모델(Particle Model)을 포함한 라그랑지안 모델(Lagrangian Model), 오일러 격자 모델(Eulerian Grid Model), 그리고 Navier-Stokes 방정식 기반 물리 모델(Full Physics Model)의 5개의 모델 유형으로 구분할 수 있다. 연무확산예측 체계와 관련해서는 북미에서는 BlueSky Framework, BlueSky Canada, 및 미 공병대 BlueSky Playground Beta 등의 BlueSky 계열을 채택하고 있다. 10ha 미만의 소형 산불이 대부분이고 연무확산예측을 위한 연산시간을 최소화할 것을 요구하는 우리나라 산불 관련 상황에서는 BlueSky Playground Beta에 사용되는 가우시안 연속모델이 산불연무영향예측체계에 적합한 모델이라고 할 수 있다.

영문 초록

Due to the increment of forest biomass stock as well as global climate change, the possibility of wildfire occurrence has been risen in Korea. To prevent adverse effects or disasters from such wildland fires, many efforts have been given in fuel-loading management, wildland fire dispersion-model development, response establishment of system to wildland fire, etc. However, wildfire-caused smoke has been given only little attention in Korea, while forest fire-smoke can disperse over vast areas deteriorating the public health. Thus, this study aims to review wildland fire smoke-dispersion models and forecast systems to suggest an appropriate one to contribute to the development of Korean forest-fire smoke impact forecast system. From the review, it was found that the models introduced up to now can be categorized mostly into five model groups by their theoretical approaches: a Box Model, a Gaussian Plume Model, Lagrangian Models which include a Puff Model and a Particle Model, an Eulerian Grid Model, and a Full Physics Model which is based on the Navier-Stokes equations. Regarding the forest-fire smoke impact forecast system, BlueSky series have been widely adopted in North America: BlueSky Framework, BlueSky Canada, BlueSky Playground Beta. Given Korean wildland fire-related situations where most of its wildland fires are a small scale with less than 10 ha-burnt areas, and minimal process time is required for the immediate prediction of smoke dispersion, the Gaussian Plume Model adopted in BlueSky Playground Beta, is suggested for the Korean forest-fire smoke impact forecast system.

키워드

Forest Fire Wildland Fire Smoke Dispersion Model Forecast System 산불 연무확산모델 예보체계