와일드랜드-도시 인터페이스

Wildland–urban interface
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야생 토지-도시 인터페이스(WUI)는 자연 환경과 만나거나 뒤섞이는 지역으로, 인간 활동에 의해 개발된 야생(무점유 토지)과 토지 사이의 전환 구역입니다. WUI의 인간 거주지는 재앙적인 산불의 위험이 더 큽니다.

정의들

카탈루냐 야생지대-도시간 경계면 지도

미국에서는 야생 토지-도시 인터페이스(WUI)는 두 가지 정의를 가지고 있습니다. 미국 산림청은 야생지와 도시의 경계를 "인간과 그 개발이 야생지 연료와 만나거나 혼합되는" 장소로 정성적으로 정의합니다.[1] 구역에서 0.5마일(0.80km) 이내에 있는 커뮤니티가 포함됩니다. 정량적인 정의는 연방 등록부에 의해 제공되며, 연방 등록부는 WUI 지역을 40에이커(16ha)당 하나 이상의 주택 단위를 포함하는 지역으로 정의합니다.

연방 등록부 정의는 식생 밀도에 따라 WUI를 두 가지 범주로 나눕니다.

  • 식물이 육지 면적의 50% 이상을 차지하는 인터믹스 WUI 또는 40에이커(16ha)당 하나 이상의 주택 단위를 포함하는 토지; 식물이 많이 사는 인터믹스 WUI는 식물이 육지 면적의 75% 이상(최소 5km2)을 차지하는 지역입니다.
  • 인터페이스 WUI 또는 식물이 지상 면적의 50%(최소 2.4km2) 미만을 차지하는 40에이커(16ha)당 하나 이상의 주택 단위를 포함하는 토지.[2]

성장

인간의 개발은 점점 더 야생과 도시의 경계를 잠식해 왔습니다.

2021년 7월 캘리포니아 말리부의 깊은 산속 주거지 개발 모습. 이전에 산에서 불에 탄 지역(어두운 지역)을 기록합니다.

인구이동

WUI는 1990년과 2010년 사이에 미국에서 가장 빠르게 성장한 토지 이용 유형이었습니다. 요인에는 지리적 인구 이동, 도시와 교외 지역의 야생으로의 확장, 이전에 초목되지 않은 토지로의 식물 성장이 포함됩니다. 주된 원인은 이주였습니다. 신규 WUI 지역 중 97%가 신규주택의 결과였습니다.[3] 미국에서는 서부와 남부의 WUI를 향한 인구 이동이 일어나고 있습니다. 전국적으로 10년마다 18퍼센트씩 증가하여, 1990년과 2000년 사이에 거주 가능한 구조물의 32퍼센트에 해당하는 6백만 가구를 추가로 포함하고 있습니다. 전 세계적으로 WUI 성장에는 아르헨티나, 프랑스, 남아프리카, 호주 및 지중해 주변 지역이 포함됩니다.[3][4] 앞으로 WUI는 계속해서 확대될 것으로 예상됩니다. 은퇴하는 베이비붐 세대가 경관 및 휴양 자연 자원에 가까운 생활 비용이 낮은 소규모 지역 사회로 편리하게 이주하는 것이 WUI 성장에 기여할 것입니다.[1] 기후 변화는 또한 야생 동물 구성의 변화뿐만 아니라 WUI로의 인구 이동을 주도하고 있습니다.[5][6][7][3]

생태효과

WUI 지역의 주택 성장은 토종 식생을 대체하고 단편화할 수 있습니다. 조경을 통한 인간에 의한 비토종의 도입은 인터페이스 지역의 야생동물 구성을 변화시킬 수 있습니다.[3] 애완동물은 많은 양의 야생 동물을 죽일 수 있습니다.[8]

산림 파편화는 WUI 성장의 또 다른 영향으로 의도하지 않은 생태학적 결과를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 숲의 파편화가 증가하면 라임병의 유병률이 증가할 수 있습니다.[9] 라임 진드기의 주요 숙주인 흰발쥐는 파편화된 서식지에서 번성합니다.[10]

또한 고립된 패치의 질병 매개체는 유전적 분화를 거쳐 전체적으로 생존 가능성을 높일 수 있습니다.

산불 위험의 증가는 WUI 성장 지역의 보존에 위협이 됩니다.

인간의 영향과 기후 변화로 인한 생태학적 변화는 종종 더 건조하고 화재에 취약한 WUI를 초래했습니다. 요인에는 기후 변화로 인한 식생 성장과 비토종 식물, 곤충 및 식물 질병의 도입이 포함됩니다.[11]

북미, 칠레, 호주에서는 이국적인 일년생 풀 때문에 비정상적으로 높은 화재 빈도로 인해 토종 관목 지대가 손실되었습니다.[4]

불

인간의 개발은 점점 더 야생과 도시의 경계를 잠식해 왔습니다. 최근 대형 야생지 화재가 증가하면서 화재 보호 비용이 증가했습니다. 1985-1894년과 2005-2014년 사이에 미국의 산불로 불에 탄 면적은 18,000 평방 킬로미터에서 33,000 평방 킬로미터로 거의 두 배가 되었습니다.[3] 5만 에이커(2만 ha)를 넘는 미국의 산불은 1983년 이후 꾸준히 증가해 왔으며, 현대 역사상 대규모로 2003년 이후에 발생했습니다.[12] 미국에서는 1985년부터 2016년까지 연방 산불진압비 지출이 연간 104억 달러에서 14억 달러로 3배 증가했습니다.[3]

산불위험평가

WUI 내에 위치한 구조물에 가해지는 위험을 계산하는 것은 예측 인자와 시뮬레이션을 통해 이루어집니다. 위험 요소를 식별하고 이러한 요소로 시뮬레이션하면 산불 위협을 이해하고 관리하는 데 도움이 됩니다.

예를 들어, 근접 계수는 바람에 의해 운반된 불씨가 화염 전선 1마일 앞에서 새로운 지점 화재를 일으킬 수 있는 화재 위험을 측정합니다.[1] 식생 계수는 바람에 의해 운반되는 불씨가 화재를 일으킬 위험을 측정합니다. 식생이 낮을수록 위험이 낮습니다.

정량적 위험 평가 시뮬레이션은 산불 위협 범주를 결합합니다. 위험도가 가장 높은 지역은 중간 정도의 인구가 겹치거나 야생지에 인접해 크고 강도 높은 산불을 지원할 수 있고 피난 경로가 제한적인 취약 지역입니다.[13]

위험요소

Calkin 프레임워크는 WUI(Wildland-Urban Interface)에서 치명적인 산불을 예측하며, 세 가지 범주의 요인을 가지고 있습니다. 이러한 요인을 통해 산불 위협의 정도를 평가할 수 있습니다. 힘을 정의하는 생태적 요인, 발화를 정의하는 인적 요인, 피해를 정의하는 취약성 요인 등입니다. 이러한 요소는 일반적으로 지리적 공간 관계에서 볼 수 있습니다.

생태적 요인 범주에는 기후, 계절별 날씨 패턴, 식생의 지리적 분포, 역사적 공간 산불 자료, 지리적 특징 등이 포함됩니다.[5] 생태학은 산불의 크기와 강도를 결정합니다.

인적 요소 범주에는 주택의 배치 및 밀도가 포함됩니다. 밀도는 두 가지 이유로 산불 위험과 상관관계가 있습니다. 첫째, 사람들은 화재를 유발합니다. 2001년부터 2011년까지 국립 기관간 화재 센터(NIFC)가 기록한 산불의 85%를 사람들이 유발했습니다. 둘째, 주택은 가연성 물질을 포함하고 있고 목재 쉐이크와 같은 이동식 불씨를 생성하기 때문에 산불을 심화시킵니다.[1] 인구 밀도와 산불 위험 사이의 관계는 비선형적입니다. 낮은 인구 밀도에서 인간의 발화는 낮습니다. 점화는 인구 밀도에 따라 증가합니다. 하지만 화재 발생이 감소하는 인구밀도의 문턱이 존재합니다. 이것은 북미, 지중해 분지, 칠레 및 남아프리카의 다양한 환경에 적용됩니다. 감소의 가능한 이유로는 불씨 전달을 위한 열린 공간의 감소, 도시 개발로 인한 연료 파편화, 화재 진압 자원의 가용성 증가 등이 있습니다. 인구 밀도가 중간 정도인 지역은 인구 밀도가 낮거나 높은 지역보다 산불 위험이 더 높은 경향이 있습니다.[4]

취약성 요인 범주는 거주 가능한 구조물과 도로의 근접성, 책임에 대한 관리자의 매칭, 토지이용, 건축기준, 조경유형 등을 통한 대피시간으로 측정됩니다.

리스크 시뮬레이션

산불 확산은 일반적으로 최소 이동 시간(MTT) 알고리즘으로 시뮬레이션됩니다.[13]

MTT 알고리즘에 앞서 불 경계는 Huygens의 원리를 적용하여 모델링되었으며, 경계는 2차원 표면의 파면으로 처리됩니다.

최소 이동 시간(MTT) 방법은 불이 두 지점 사이를 이동할 수 있는 최소 시간을 찾는 Huygens의 원칙을 기반으로 합니다. MTT는 풍향 및 연료 습도에 대한 환경 요인과 같은 거의 일정한 요인을 가정합니다. MTT는 확장성과 알고리즘 속도에서 Huygens보다 유리합니다. 그러나 요인은 동적이고 일정한 표현은 제한된 창의 비용으로 제공되므로 MTT는 짧은 시간 규모의 시뮬레이션에만 적용됩니다.[14]

리스크관리

지역사회 취약성 감소를 통한 지역사회 중심의 위험관리를 통해 구조 및 식생의 가연성을 감소시킵니다.[1] 산불에 대한 취약성의 통제 정도는 책임에 대한 측정 지표와 방어 구역으로 측정됩니다.

책임 분배를 통한 리스크 감소

지역 사회는 산불 관리 책임을 분배함으로써 위험을 완화할 수 있습니다.

재앙적인 WUI 산불의 확률은 잠재적인 산불 강도 조절, 점화원 감소, 취약성 감소의 세 가지 실행 가능한 WUI 목표에 대한 책임 할당에 의해 제어됩니다. 이러한 목표가 달성되면 커뮤니티는 화재에 적응한 커뮤니티입니다. 미국 산림청은 화재에 적응한 공동체를 "사회기반시설, 건축물, 조경에 관한 주민들의 인식과 행동이 지식이 있고 참여하는 공동체"로 정의하고 있습니다. 그리고 주변 생태계는 광범위한 보호 조치의 필요성을 줄이고 지역 사회가 화재를 주변 경관의 일부로 안전하게 받아들일 수 있도록 해줍니다."

세 그룹은 토지 관리 기관, 지방 정부 및 개인의 세 가지 WUI 목표를 달성하는 역할을 합니다.[15]

  • 토지관리기관은 기반시설을 강화하여 발화원을 제거하고, 연료 및 식생 관리를 통해 산불의 크기와 강도를 감소시키며, 개인별 대비에 대한 공동체 교육을 통해 취약성을 감소시키고, 산불 발생 시 진압으로 대응합니다.
  • 지방 정부는 적당한 밀도의 개발 구역 설정을 회피함으로써 인적 요소를 통제합니다.
  • 개인은 점화에 대한 가정 저항 증가, 구조물의 가연성 감소, 부재 발생 물질 제거에 대한 대비를 통해 취약성을 줄입니다.

화재에 적응한 지역 사회는 산불과 상호 작용하는 데 성공했습니다.

화재에 적응한 공동체의 주요 이점은 책임 프레임워크의 핵심 블록으로서 개인에 대한 의존성이 지방, 지역 및 국가 정부의 WUI 지출을 감소시킨다는 것입니다.[16]

구역 방어를 통한 위험 감소

산불에서 구조물이 발화될 위험은 가정용 점화 구역(HIZ) 메트릭에 의해 계산됩니다. HIZ는 구조물 주변 반경 200피트(61m) 이내의 공간을 포함합니다.[17] HIZ는 구조물 산불 보호의 책임이 있는 사람을 위한 지침입니다. 집주인과 세입자(동일한 경우 주택 소유자)는 물리적으로 방어 구역을 건설하고 유지하는 책임이 있는 반면 지방 정부는 방어 구역이 효과적인 방식으로 토지 사용 경계를 정의합니다(참고: 내화성은 임의적이며). 는 특정 정도의 열에 대해 몇 시간 동안의 저항으로 정의되지 않습니다. 이러한 지침은 가연성이 낮은 상록수가 아닌 나무에 대해 완화됩니다. 이 지침은 산불에서 개별 구조물의 연소를 방지하기 위한 것이 아닙니다. WUI에서 재앙적인 산불을 방지하기 위한 것입니다.)

  • 구조물에 대한 지침:
    • 지붕 재료는 내화성이 있고 불씨가 생기지 않습니다.
    • 외벽 소재는 내화성이 있습니다.
    • 처마, 다락방, 기초, 지붕의 통풍구는 불씨를 잡을 수 있을 정도로 철망으로 미세하게 덮여 있습니다.
    • 데크와 현관 자재는 내화성이 있습니다.
  • 조경에 관한 지침:
    • 식물을 창문 주변에 두지 마십시오(열로 인해 유리가 깨집니다).
    • 식물을 벽에서 5피트(1.5m) 이상 떨어진 곳에 보관하십시오. 이 곳은 맨 흙이 자라는 것이 금지된 지역으로, 잔디 깎은 녹색 잔디와 드문드문 낙엽 식물이 있는 불연성 덮개를 사용하는 것이 선택 사항입니다.
    • 구조물로부터 30피트(9.1m) 이내에 나무가 자라지 않도록 합니다.
    • 구조물로부터 100피트(30m) 이내에 식물을 얇게 유지해야 합니다.
  • 실외 유지관리 지침:
    • 나무의 팔다리를 지붕에서 10피트(3.0m) 뒤로 잘라냅니다.
    • 전력선에서 나무 가지를 분리합니다.
    • 지붕, 도랑, 창문 우물, 갑판 아래의 떨어진 잔해를 치웁니다.
    • 가지치기 나무는 땅에서 6피트(1.8m) 위까지 가지를 내립니다.
    • 잎사귀와 바늘을 태웁니다.
    • 죽은 나무와 관목을 제거하고 처리합니다.
  • 인화성 물질에 대한 지침:
    • 장작더미를 포함한 주 구조물 및 보조 구조물 주변 30피트(9.1m)에 불이 붙지 않도록 합니다.
    • 프로판 탱크 또는 연료유 탱크 주변에 3.0m 거리를 유지하십시오.

리스크 관리에 대한 과제

세 가지 도전이 있습니다.[15]

  • 산불은 자연적으로 생태계 발전에 기여하는 생태학적 과정이며 역사적으로 많은 야생 지역이 주기적인 화재에 취약하기 때문에 WUI 지역에서 화재를 근절하는 것은 불가능합니다.
  • 산불은 먼 거리까지 퍼질 수 있기 때문에 산불 관리 노력의 조정이 어렵습니다. 지역 사회는 산불 위험과 대비에 있어서 다양합니다.
  • 실제 산불 위험과 야생지 화재 관리 서비스에 대한 사회 정치적 기대가 일치하지 않으며, 실제 위험은 과신에 의해 가려집니다.

화재에 적응한 커뮤니티 성과의 예는 2018년 11월 캠프 파이어가 캘리포니아 뷰트 카운티의 콘코우 커뮤니티를 통과했을 때 입증되었습니다. 콘코우 공동체는 화재에 적응한 공동체였습니다.[18] 이 후기 화재는 화재에 적응한 공동체 이론의 스트레스 테스트를 제공했습니다. 콘코우 공동체는 파괴되었습니다. 산불은 불꽃 전선이 느려질 것으로 예상되는 것을 보여주지 못한 채 지역사회를 관통해 계속됐습니다. 속도가 느려진 경우 예상보다 적었지만, 속도가 느려지면 불꽃놀이 앞에서 주민들이 대피할 수 있습니다. 산불은 콘코우 공동체와 캘리포니아 파라다이스 마을 사이의 야생 지역을 통해 계속되었습니다. 그리고 나서 산불은 화재에 적응한 공동체로 발전하는 과정에 있던 파라다이스 마을을 파괴했습니다.[19] 산불 점화는 최근에 재설계된 강화되지 않은 전기 전송선 기반 시설에서 시작된 것으로 의심됩니다. 그러나 새로운 설계에는 WUI를 통과하는 곳에서 점화에 대한 경화가 포함되지 않았습니다.[20] 캠프 파이어는 카타바틱 바람에 의한 후기 산불에서 화재에 적응한 공동체 이론의 한계와 기반 시설 발화원을 통제하는 토지 관리 기관의 책임을 입증했습니다.

참고 항목

참고문헌

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  6. ^ Radeloff, Volker C.; Helmers, David P.; Kramer, H. Anu; Mockrin, Miranda H.; Alexandre, Patricia M.; Bar-Massada, Avi; Butsic, Van; Hawbaker, Todd J.; Martinuzzi, Sebastián; Syphard, Alexandra D.; Stewart, Susan I. (March 27, 2018). "Rapid growth of the US wildland-urban interface raises wildfire risk". Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (13): 3314–3319. Bibcode:2018PNAS..115.3314R. doi:10.1073/pnas.1718850115. PMC 5879688. PMID 29531054.
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외부 링크