뉴턴식 (Newton's Formula)

산림학
한 줄 정의: 원목의 양쪽 끝 단면적과 중앙부 단면적을 함께 이용하여 재적을 산출하는 계산식으로, 세 지점의 형상 변화를 반영해 정밀도가 높다.

쉽게 풀면

통나무의 양 끝과 가운데, 세 군데를 모두 재서 더 정확하게 부피를 계산하는 방법이에요.

왜 중요한가

양 끝과 중앙의 세 단면적을 함께 쓰므로 줄기 형상이 원기둥에서 벗어나도 오차가 작아, 재적식 정밀도를 비교하는 연구에서 기준값 역할을 하거나 정밀 검척이 필요한 고가 원목에 적용됩니다. 구분구적법의 각 구간에 적용하면 입목 재적을 거의 실측에 가깝게 구할 수 있어 재적표 작성용 표준목 측정에 쓰입니다. 뉴턴식은 정밀도가 필요한 연구용 표준목 측정이나 재적표 검증 작업에서 기준값으로 채택되는 경우가 많습니다. 뉴턴식으로 산출한 정밀 재적은 새로운 재적표나 다변수식 재적식을 개발할 때 비교 기준값으로 쓰입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

형상이 불규칙한 원목에 대해 뉴턴식을 적용한 결과 스말리안식보다 실측값에 더 근접한 재적이 산출되었다.

울퉁불퉁한 통나무는 세 지점을 재는 뉴턴식으로 계산했을 때 실제 부피에 더 가까운 값이 나왔다는 뜻이다.

"중앙부가 불룩한 형태의 통나무에서는 뉴턴식이 스말리안식보다 오차가 작게 나타났다."

형태가 불규칙할수록 중간 지점까지 반영하는 뉴턴식의 정확도 이점이 커진다는 결과를 보여줍니다.

조금 더 깊게 보면

세 지점을 측정해야 하므로 현장 작업량이 후버식의 세 배에 가까워 대량 검척에는 비효율적이고, 정밀도 이득이 측정 오차에 묻히는 소경 원목에서는 굳이 쓸 이유가 적습니다. 말구 직경만으로 재적을 정하는 국내 검척 관행과는 목적이 달라 거래 재적과 연구 재적이 다를 수 있습니다. 중앙 단면만 쓰는 후버식과 비교되며, 입목 재적 추정 전체에서는 형수법이 다른 계열의 접근입니다. 세 지점을 측정해야 하므로 현장 작업량이 후버식의 세 배에 가까워 대량 검척에는 비효율적이고, 정밀도 이득이 측정 오차에 묻히는 소경 원목에서는 굳이 쓸 이유가 적습니다. 뉴턴식으로 산출한 값은 다른 간이식의 정확도를 검증하는 기준값으로도 활용된다. 뉴턴식은 세 지점의 형상을 모두 반영하므로 옹이나 굽음이 국지적으로 있는 원목에서도 비교적 안정적인 추정치를 낸다.

주의할 점

측정 지점이 늘어나는 만큼 현장 작업 시간과 비용이 증가하므로, 정밀도와 효율성을 고려해 방법을 선택해야 한다. 국내 원목 거래에서 흔히 쓰는 말구 직경 기준 검척과는 목적이 달라 거래 재적과 연구용 재적이 다를 수 있다.

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