PLS 구조방정식 모형을 활용한 산불에 대한 기상 및 수문인자의 영향 분석: 경기도 지역을 중심으로

Abstract

우리나라와 세계 곳곳에서는 재난 규모의 대형 산불이 빈번히 발생하고 있으며 이로 인한 피해가 막대하다. 우리나라의 산불은 인위적인 원인으로 인해 발생하는 경우가 대부분이지만, 기후변화로 기인한 기상 현상의 변화가 산불의 연소 환경 및 피해 확산에 영향을 미치기 때문에 이를 고려한 분석이 수행되어야 한다. 이러한 이유로 국내외에서는 지역에 따른 산불의 원인별 피해를 분석하거나, 산불과 기후변화의 연관성을 분석하는 등 여러 연구들이 수행되고 있다. 그러나 현재까지 산불의 발생원인과 영향요인으로 기온과 습도 등의 기상인자를 고려한 경우는 다수 있지만, 수문인자를 포함한 다른 다양한 요인을 적용한 연구들이 부족한 실정이다. 또한, 선행연구에서도 산불과 여러 영향요인들 간의 관련성을 파악하기 위한 노력을 기울였으나, 기법 적용 측면에서 산불과 여러 인자들 간의 인과관계를 정량적으로 동시에 나타내는데 한계가 존재했다. 따라서 본 연구에서는 경기도 지역을 대상으로 선행 연구들을 검토하여 선정한 기상학적 인자와 수문학적 인자를 산불 통계자료와 함께 분석에 활용하여 이들 간의 영향관계를 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 인과관계 발견 및 잠재변수 예측에 적합하고, 기존에 활용했던 통계적인 기법들의 단점을 보완할 수 있는 고도화된 통계분석 기법인 부분 최소 제곱 구조방정식 모형을 활용하였다. 연구 모형의 평가는 측정모형과 구조모형을 구분하여 수행하였으며, 평가 결과 본 연구에서 구축한 측정모형과 구조모형은 통계적으로 적합한 수준을 보였다. 이를 통해 2015년부터 2020년 6월까지 경기도에 발생한 산불과 관련해 누적 강수량의 감소와 연속건조일수의 증가는 습도 요인의 감소에 영향을 미치는 것을 파악하였다. 또한, 습도 요인은 산불에 –0.383 만큼의 영향을 나타내 가장 큰 영향을 나타냈고, 가뭄과 온도, 풍속 요인은 각각 0.252, 0.194, 0.134 만큼의 영향을 보였음을 확인할 수 있었다.