[기고] 대형산불 발생원인과 대책(1)

글. 이창석 서울여자대학교 생명·환경공학과 교수
김한결 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2022-04-04 14:06:42
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금년 3월 초 울진에서 발생한 산불이 213시간에 이르는 지속기간에서 18,463 ha의 피해 규모에 이르기까지 우리나라에서 발생한 모든 산불 기록을 갈아치웠다. 필자는 1996년 그 당시까지 국내 최대 규모의 산불로 기록되었던 고성산불지역을 샅샅이 훑어 그 피해를 줄여보려고 여러 편의 논문을 작성하여 국내외에 발표한 경험이 있다. 다시 그런 피해가 발생하지 않기를 염원하고 울진 피해지역 복구에 도움이 되기를 소망하며 여기 그 내용을 요약하여 제시하고자 한다.

 

연중 최대 산불발생지역 현황
1975년부터 2000년까지 26년간 발생한 연중 최대 산불 발생지역을 지방별로 구분하였다(그림 1). 최대 화재 발생빈도는 강원 영동(46.2%), 강원 영서(15.4%), 경남(11.5%)의 순서로 나타나 대형화재가 강원도의 영동지방에 집중되고 있음을 알 수 있었다.  

 

▲ 그림 1. 연중 최대 산불 발생 지역의 지방 별 분포 현황. S괄호 안의 E와 W는 각각 강원도의 영동과 영서 지역을 나타낸다. <제공=이창석 교수>


산불의 계절별 발생 빈도 및 발생 면적

지난 30년간(1971-2000) 산불의 발생 건수와 면적의 계절 별 변화를 보면(그림 2), 그 발생이 2월부터 4월에 집중되고, 4월 중의 발생면적이 다른 달의 발생 면적 보다 현저히 큼을 알 수 있다.

 

▲ 그림 2. 1971년부터 2000년까지 30년 동안 산불 발생 건수 (위)와 면적 (아래)의 계절 변화 <제공=이창석 교수>

 

산불의 발생과 기상요인 사이의 관계 검토
상기한 바와 같이 산불의 발생이 강원도 영동지방에 집중되고, 계절로는 4월에 집중되는 경향이었다. 이러한 산불발생추세와 기상요인 사이의 관계를 밝히기 위하여 다음과 같은 기상자료를 분석하였다.

➊ 습도요인
산불의 발생이 집중된 강원도 영동지방의 지역 중 기상자료의 확보가 가능한 강릉, 대관령, 속초, 원주, 철원 및 춘천의 기상자료를 분석하였다. 수분결핍 상태를 파악할 수 있는 강수량과 증발량 사이의 관계도(그림 3)를 보면, 대부분의 지역에서 봄철의 수분결핍이 심하지만 속초와 강릉 같은 영동지방의 지역들이 영서지방의 지역과 비교하여 차이가 커서 그 상태가 심함을 알 수 있다. 상대습도는 몇몇 지역의 겨울을 제외하면, 4월의 것이 가장 낮아(그림 4) 산불 발생빈도와의 연관성을 추정할 수 있었다.
 

▲ 그림 3. 강원도의 몇몇 지역에서 강수량과 증발량 사이의 관계를 보여주는 모식도 <제공=이창석 교수>

▲ 그림 4. 강원도의 몇몇 지역에서 상대습도의 계절 변화 <제공=이창석 교수>


➋ 바람요인
계절 별 풍속의 변화를 비교할 때 겨울을 제외하면 4월에 풍속이 높았다. 지역 별로 비교하면 영동지방의 세 지역이 영서지방의 지역보다 높았다(그림 5). 이러한 결과로부터 풍속이 4월의 높은 산불발생빈도와 영동지방에서의 높은 산불 발생에 의미있는 영향을 미치는 요인이 될 수 있을 것으로 판단되었다.
 

▲ 그림 5. 강원도의 몇몇 지역에서 풍속의 계절 변화 <제공=이창석 교수>


산불의 강도와 지형요인 사이의 관계
1996년 대형 산불이 발생한 고성지역에서 조사된 산불강도를 표현한 지도(그림 6)를 GIS프로그램을 이용하여 분석하여 산불의 강도와 지형요인 사이의 관계를 분석하였다.

 

▲ 그림 6. 1996년에 발생한 고성 산불지역에서 식생유형 (위) 및 산불 강도 (아래)의 공간분포를 보여주는 지도 <제공=이창석 교수>

 

➊ 사면방향과 산불의 강도 사이의 관계
약한 지표화(light surface fire)는 동사면, 서사면 및 북서 사면에서, 강한 지표화(severe surface fire)는 남사면, 남서사면 및 서사면에서, 그리고 불의 강도가 가장 강한 수관화(crown fire)는 북동사면, 남동사면, 북사면 및 동사면에서 다른 사면에서보다 발생면적의 비율이 높았다(그림 7). 이러한 결과로부터 불의 강도가 심한 수관화는 동향의 사면에서 많이 발생함을 알 수 있었다.
 

▲ 그림 7. 사면방향과 산불 유형 사이의 관계를 보여주는 그림 <제공=이창석 교수>

 

➋ 해발고도와 산불의 강도 사이의 관계
강도가 다른 세 가지 산불의 고도별 분포(그림 8)를 보면, 약한 지표화는 200-300m 및 600-700m에서, 강한 지표화는 0-100m, 그리고 수관화는 300-600m 및 800-900m에서 높은 비율을 나타내었다. 이러한 결과로부터 강한 산불은 중간 고도의 지역과 고도가 가장 높은 정상부에서 많이 나타남을 알 수 있었다.  

 

▲ 그림 8. 고도에 따른 산불 유형의 면적 변화 <제공=이창석 교수>


➌ 사면경사와 산불의 강도 사이의 관계
약한 산불은 평지에서부터 사면경사 35도 범위에 이르기까지 그 비율이 서서히 증가하나 그 후 급격히 증가하는 경향이었다. 강한 산불은 평지에서부터 30도 경사에 이르기까지 그 비율이 감소한 후 다시 증가하는 경향을 보였고, 수관화는 평지에서부터 35도 범위까지는 큰 변화가 없으나 그 보다 심한 경사에서 급격히 감소하는 경향이었다(그림 9).
 

▲ 그림 9. 경사도에 따른 산불 유형의 면적 변화 <제공=이창석 교수>


산불의 강도와 식생요인 사이의 관계 검토
1996년 대형 산불이 발생한 고성지역의 임상도를 분석한 결과, 이 지역의 삼림식생은 대체로 소나무림, 혼합림 및 참나무림의 세 가지 식생유형이 구분되었다(그림 6). 일부 저지대를 중심으로 리기다소나무 조림지나 아까시나무 조림지가 출현하지만 그 면적이 넓지 않아 이에 대한 분석은 생략하였다. 이들 세 개의 식생유형에서 각각 강도가 다른 세 종류 산불(그림 6 참조)의 발생면적을 비교하였다(그림 10). 소나무림에서는 수관화, 혼합림에서는 약한 지표와와 강한 지표화가 유사한 비율로 높게 나타났으며, 참나무림에서는 수관화를 제외한 다른 산불의 비율이 더 높게 나타났다.  

 

▲ 그림 10. 산림 유형 별 산불 유형의 면적 백분율 <제공=이창석 교수>


산불의 발생과 환경요인 사이의 관계
연중 최대 산불 발생지역을 도단위로 구분하였을 때, 그 발생빈도는 강원, 경남, 경북의 순서를 보였다(그림 1). 이러한 결과로부터 한반도의 동쪽에서 산불의 발생빈도가 높음을 알 수 있다. 그 발생빈도가 가장 높은 강원도에서 영동지역과 영서지역을 비교하여도 영동지방의 빈도가 영서지방의 것보다 크게 높았다. 따라서 이러한 지역을 중심으로 산불발생에 대한 철저한 대책이 준비되어야 할 것이다. 산불의 발생빈도와 발생면적을 계절 별로 분석하면, 양 요인이 모두 4월에 높았다(그림. 2). 따라서 계절적으로는 이 시기를 중심으로 산불예방을 위한 대책이 준비되어야 할 것으로 판단된다. 산불의 발생과 습도요인 사이의 관계를 분석하기 위하여 산불발생빈도가 높은 강원도 지역을 중심으로 연 강수량과 증발량 사이의 관계도(그림 3)로부터 수분결핍실태를 평가해 보았다. 그 결과 산불의 발생빈도가 높은 봄철의 수분결핍이 산불발생빈도가 높은 영동지역에서 영서지역에서 보다 더 심함을 알 수 있었다. 상대습도는 지역 별 차이는 뚜렷하지 않지만 계절별로는 몇몇 지역의 겨울을 제외하면, 산불발생빈도가 높은 4월의 것이 가장 낮아(그림 4) 산불 발생빈도와의 연관성을 추정할 수 있었다. 풍속은 산불의 발생빈도가 높은 영동지역에서 더 강하고, 계절별로는 겨울 다음으로 봄철에 강하여(그림 5) 풍속 또한 산불의 발생에 크게 영향을 미치는 요인으로 판단되었다.


이러한 결과를 통해서 볼 때, 기상요인은 산불의 발생과 밀접하게 관계됨을 알 수 있다. 이런 점에서 전국적인 네트웍을 구축하고 있는 기상 측정망을 통해 그 자료에 근거한 산불예방대책을 마련하고 일기예보의 형태로 산불경계 예보를 하는 것은 산불예방에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다. 산불의 강도와 사면방향 사이의 관계를 검토하면, 강도가 강한 수관화는 일반적으로 동향사면에서 발생면적이 넓었는데(그림 7), 이러한 결과는 봄철에 부는 Főhn의 건조유발효과와 그것이 산불의 확산에 영향을 미친 데 기인하는 것으로 판단된다(이창석 교수 자료). 산불의 강도와 고도 사이의 관계는 뚜렷한 경향성을 찾을 수 없고 복잡한 양상을 나타내었다(그림 8). 이러한 결과는 산불이 하나의 산에서는 고도에 따라 차이를 보이지만 여러 개의 산을 종합하여 검토한 데 기인한 결과로 해석된다. 한편, 경사도는 산불의 강도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다(그림 9). 산불의 강도는 식생요인과 밀접한 관계를 나타내었다. 즉, 강한 산불인 수관화는 소나무림이나 침.활 혼합림에서 높은 비율을 나타내었고, 활엽수림에서는 그 비율이 낮았다(그림 10). 이러한 결과는 우점종인 소나무와 참나무류의 불에 대한 내성 차이 및 임상의 식피율과 관계된다(이창석 교수 자료). 

 

<다음호에 계속>

 

대형산불 발생원인과 대책(2)

대형산불 발생원인과 대책(3)

 

 

※ 외부 필자의 기고는 본 미디어의 편집방향과 일치하지 않을 수 있음을 밝힙니다. 

 

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