한국농림기상학회지, 제 5권 제4호(2003) (pISSN 1229-5671, eISSN 2288-1859)
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, Vol. 5, No. 4, (2003), pp. 213~217
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모형실험에 의한 풍속변화에 따른 산불의 확산속도와 강도 분석

채희문, 이찬용
강원대학교 산림과학대학 산림자원보호학과

(2003년 07월 06일 접수; 2003년 08월 18일 수락)

Analysis of Forest Fire Spread Rate and Fire Intensity by a Wind Model

Hee-Mun, Chae, Chan-Yong, Lee
Dept. of Forest Resources Protection, College of Forest Science, Kangwon National University. Hyoja 2 Dong,
Chuncheon, 200-701, Korea

(Received July 06, 2003; Accepted August 18, 2003)

ABSTRACT
Forest fire spread and intensity were modeled as a function of wind and fuel. Spread rate and intensity of forest fire were related to weight and thickness of forest fuel beds and to wind speed. Forest fire spread rate and fire intensity were differentiated according to wind speed. Rapid wind speed causes a faster forest fire spread rate and greater fire intensity than does slow wind speed. Relative burning time of the fire from beginning to end in the model was 161 sec at a wind speed of 0.5 m/sec and 146 sec at 1m/sec on the model. Average forest lire spread rate was 0.014 m/sec at a wind speed of 0.5 m/sec and 0.020 m/sec at 1m/sec. Average fire intensity was 0.183 ㎾/m at a wind speed of 0.5 m/sec, 0.259 ㎾/m at 1m/sec. Fire intensity was greater when forest fire spread rate was rapid.

Keyword: forest fire spread rate, fire intensity, wind speed, forest fuel bed

MAIN

적요

모형에 의한 산불의 확산 속도와 강도의 분석은 0.5 m/sec와 1 m/sec로 변화를 준 후 이러한 풍속의 변화에 따라 산불의 강도와 확산속도를 분석한 결과 풍속의 변화에 따라 산불의 확산속도와 강도가 다르게 나타나고 있으며, 불이 시작되어서 끝날 때까지의 시간은 0.5 m/sec에서는 161초, 1 m/sec에서는 146초 정도 소요되는 것으로 나타났다. 산불의 확산속도는 0.5 m/sec에서는 평균 0.014 m/sec, 1 m/sec에서는 0.020 m/sec로 0.5 m/sec에 비하여 약 1,4배정도 빠르게 나타났다. 산불의 강도는 풍속 0.5 m/sec에서는 0.183 ㎾/m, 1 m/sec에서는 0.259㎾/m로 0.5m/sec에 비하여 약 1.4배정도 차이가 났으며, 속도가 빠르면 산불의 강도 또한 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 모형에 의한 산불확산 속도와 강조의 분석은 산불 실험을 실험실내에서 실시한 외국의 사례가 다소 있으나 외국 사례에서는 본 실험에서 제작된 것과 같은 산악형이 아니라 평지형의 모델을 이용하여 실험을 실시 한 것들이다. 본 연구에서는 우리의 실정에 맞는 산악형의 모델을 사용하고자 도면상의 실측모양으로 모형을 제작하였으나 모델의 크기가 너무 작아 임지내의 지피물을 이용한 실험을 할 수 없게 되어 외국의 사례에도 있었던 toothpick을 이용하여 실험을 실시하였다. 본 연구의 결과를 토대로 차후의 연구에서는 다양하고 (풍속의 변이를 다양하게 주거나 임지내의 다양한 연료를 이용한 각 연료 특성에 따른 산불의 확산 형태 및 강도 분석, 연료의 수분함량 차이에 대한 분석 등) 대규모의 모형을 이용한 실험을 유도한다면 본 실험에서 얻어진 결과 보다 좀더 정밀한 산불의 확산 속도와 강도를 예측할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 실험실내의 산불의 확산속도와 강도의 분석은 산불확산 모델을 수립하기 위한 기본적인 자료를 구축하고 정밀한 예측자료에 의한 산불 발생시 진화방법의 개발 등에 대한 기본data로서의 역할을 충분히 할 수 있을 것으로 사료된다.

REFERENCES

Burgan, R. E., 1979: The effect of latitude and season on index values in the 1977 NFDRS system. U. S. For. Serv. Paper INT-276. 6pp.

Byram, G. M., 1959: Combustion of Forest Fuel, in K. P. Davis, E. D. Forest Fire control and use. MaGrow-Hill book company. 595pp.

Byram, G. M., 1963: An analysis of the drying process in forest fuel material. Paper presented at 1963 International Symposium on Humidity and Moisture. 23pp.

Chandler, C. C., 1963: Prediction of fire spread following unclear explosions. U. S. For. Serv. Paper PSW-5. 110pp.

Chandler, C. C., C. Phillip, P, Thomas, T. Louis and W. Dave, 1983: Fire in Forestry Volume I. -Forest fire behavior and effects-. A Willey-Interscience publication. 450pp.

Johnson, E. A. and K. Miyanishi, 2001: Forest Fires-Behavior and ecological effect. Academic press. 594pp. Mcalpine, R. S., 1989: Temporal variations in elliptical forest fire shapes. Can. J. For. Res. 19, 1496−1500.

Nelson, R. M. Jr. and C. W. Adkins, 1988: A dimensionless correlation for spread of wind-driven fires. Can. J. For. Res. 18, 391−397.

Robert, J. W., 1995: The Ecology of Fire. Cambridge University Press. 343pp.

Stocks, B. J., 1987: Fire behavior in immature jack pine. Can. J. For. Res. 17, 80−86.

Stocks, B. J., 1989: Fire behavior in mature jack pine. Can. J. For. Res. 19, 783−790.

Van Wagner, C. E., 1988: Effect of slope on fires spreading downhill. Can. J. For. Res. 18, 818−820.