• 한국지구과학회지
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• 제37권6호
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• pp.346-358
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• 2016

한반도 주변의 일본, 중국(대만 포함) 및 러시아 캄차카의 활동적인 화산에 대한 289개의 화산DB를 구축하였으며, 이들 중 잠재적으로 폭발적인 분화를 하여 한반도에 광역화산재해를 유발할 수 있는 위험 화산체 29개(백두산과 울릉도, 일본 화산 27개)를 선정하였다. 이들의 선정 기준은 화산의 활동성 유무, 폭발적 분화 위험 암종 포함 여부, 서울과의 거리, 그리고 화산폭발지수(VEI) 4 이상의 플리니식 분화이력을 가진 화산체 등이다. 본 연구 결과는 광역화산재해를 유발하여 국내에 영향을 줄 가능성이 높은 위험화산을 선별하는데 활용할 것이다. 그리고 이들 위험화산 활동에 의해 발생한 화산재의 확산 범위를 예측하고 한반도에 미치는 영향을 분석하는 화산재해 피해 예측을 위한 방재 차원의 대응 연구에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 암석학회지
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• 제23권4호
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• pp.351-366
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• 2014

백두산에서 폭발적인 플리니식 분화에 의해 분연주가 형성되고, 이 분연주의 붕괴에 의하여 화쇄류가 발생하는 조건을 가정하였다. 이 가정에 근거하여 Titan2D 모델을 적용하여 모의하였다. 화산분화 시나리오에 근거하여 화쇄류의 영향 범위를 파악하기 위하여 화산폭발지수별로 영향 범위를 산출하였다. 각 화산 시나리오별 결과를 비교하기 위하여, 화구의 위치는 산사면 8곳(8방위)과 칼데라 중심부 1곳 등 9곳을 선정하였다. 화쇄류 흐름의 내부마찰각은 $35^{\circ}$, 층저마찰각은 $16^{\circ}$로 설정하였다. 각 화산폭발지수별 붕괴 분연주의 높이, 화구의 직경, 분연주 붕괴에 의한 초기속도, 붕괴 화산재의 체적에 근거한 수치모의시간 등을 적절하게 가정하였다. 수치모의 결과를 비교하여 보면, 높은 화산폭발지수일수록 분화가 증가하면 화쇄류는 더 멀리 퍼져 나간다. 칼데라 바깥쪽 북동쪽 산사면에 위치한 화구로부터의 화쇄류 발생은 화산폭발지수가 2에서 7로 증가함에 따라 각각 3.3 km, 4.6 km, 13.2 km, 24.0 km, 50.2 km, 83.4 km로 멀어진다. 본 연구 결과가 DB로 구축되면 백두산 인근 지역에서 화쇄류 발생으로 인한 인적, 물적 피해를 최소화하는 것을 목표로 하는 재해예방과 비상 관리 차원에서 매우 중요한 자료로 제공되어 질 것이다.

• 암석학회지
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• 제25권2호
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• pp.143-149
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• 2016

제주도의 화산활동 규모를 파악하고 화산재해를 평가하기 위해 가장 최근에 분화한 단성화산 3개를 선택하여 화산 분화량을 계산하였다. 선택된 단성화산은 송악산 응회환, 비양도 분석구, 일출봉 응회구이며, 뉴질랜드의 오클랜드 화산지대에 적용된 모델을 사용하여 계산한 분화량은 각각 $24,987,557m^3$, $9,652,025m^3$, $11,911,534m^3$이다. 이 분화량은 화구충진물, 응회환(응회구), 분석구, 그리고 용암류의 부피로 구성된다. 분화량을 토대로 추정되는 화산폭발지수는 각각 3, 2, 3이며, 분화유형은 스트롬볼리식(Strombolian) 내지 써제이식(Surtseyan)이고, 화산폭발지수와 화산이산화황지수의 상관관계를 이용한 이산화황 분출량은 $2-8{\times}10^3kt/y$로 추정된다. 제주도에 대한 최근 연대측정자료는 제주도에서 1만년 이내에 화산활동이 수차례 있었음을 보여주며 앞으로의 화산활동 가능성을 지시하고 있다. 따라서 제주도의 분화 가능성을 고려한 연구가 충분히 수행되어야 하고, 이를 토대로 화산재해를 평가하고 대비하는 시스템의 구축이 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제49권3호
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• pp.181-191
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• 2016

울릉도의 화산활동 규모를 파악하고 화산재해를 평가하기 위해 분화이력과 마그마 분출량을 계산하였다. 최근 연대측정 자료에서 최후기에 분출한 말잔등응회암은 $^{14}C$ 연대측정에 따르면 약 19~5.6 ka B.P. 연대를 가지며, 알봉조면안산암은 K-Ar 연대측정에 의하면 0.005 Ma 연대를 나타낸다. 따라서 울릉도는 1만년 이내에 화산활동이 있었음을 보여주며 앞으로의 분화의 가능성을 배재할 수 없는 활화산에 속한다. 그리고 울릉도의 누적 최소 DRE-보정 마그마 분출량은, 총 $40.80km^3$로 계산된다. 특히 사태감응회암은 $3.71km^3$ 이상이며, 말잔등응회암은 울릉도에서만 $0.10km^3$이지만 일본 남서부까지 뻗친 말단부층을 고려한다면 $12.39km^3$의 큰 분출량을 가진다. 분출량을 토대로 추정되는 화성쇄설암의 화산폭발지수는 1~6 범위를 나타낸다. 특히 사태감응회암은 폭발지수가 5이고, 말잔등응회암은 울릉도에만 분포하는 것으로 4이지만 일본에 분포하는 것을 고려한다면 6으로 파국적인 상황을 나타낸다. 그러므로 울릉도는 분화 가능성을 고려하는 적절한 연구가 필요하고 화산재해를 평가하고 대비하는 시스템의 구축이 요구된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권5호
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• pp.443-459
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• 2013

자바 섭입대 위에 존재하는 인도네시아 메라피 화산은 1~5년의 주기를 가지는 화산활동이 활발한 성층화산이다. 대체적으로 화산폭발지수가 1-3정도의 규모로 나타나는데 비해 최근 2010년 분화는 화산폭발지수가 4까지 올라가 386명을 사망자를 유발했다. 본 연구에서는 40년간 지구를 관측해온 Landsat 영상을 이용하여 18년 동안 메라피 화산의 지표변화를 관측하였다. 연구를 위해 1994년 7월 6일부터 2012년 9월 1일까지 총 55장의 Landsat-5,7 영상을 수집하였으며, 밴드조합영상을 통해 화산쇄설류의 흐름이 시간에 따라 이동함을 확인하였다. 화산쇄설류가 덮고 있는 지역을 추출하기 위해서, COST model을 이용한 대기보정 후 감독분류를 수행하였으며, 그 결과 CVP 보고서에 기재된 화산쇄설류의 분화 방향과 추출된 화산쇄설류 영역의 변화가 거의 일치했다. NASA에서 제공하는 Landsat-5,7 위성의 열적외선 밴드를 이용한 온도 추출 기법을 적용하여 분화구 지역의 평균 지표온도를 산출한 결과, 분화 전 지표 온도가 급격히 상승하고, 분화 후 온도가 하강하는 양상을 반복적으로 나타냈다. 비록 기상조건에 따른 영상획득에 제약이 있지만, 장기간 발생된 메라피 화산의 지표변화를 확인하는데 있어서 Landsat 위성 영상이 매우 유용한 도구임을 확인했다.

• 한국지역지리학회지
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• 제17권3호
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• pp.348-356
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• 2011

현재까지의 조산운동 기록에 의하면 백두산은 언젠가는 분화가 얼어날 것이다. 본 연구는 백두산 화산폭발 시뮬레이션을 통해 용암류와 화산재가 미치는 영향범위를 예측하고자 하였다. 시뮬레이션은 화산폭발지수 7, 계절은 가을에서 봄에 분화가 일어날 것을 가정하여 적용하였다. 시뮬레이션 결과 용암은 중국쪽 사면으로 흘렀고, 화산재는 북한지역으로 확산되었다. 화산재는 9시간 만에 울릉도 지역까지 확산되었다. 북한의 27개 시 군 행정구역 중에서 61개 도시와 마을이 화산재의 영향을 받는 것으로 예측되었으며, 많은 양의 화산재가 농경지, 도시지역, 산림지역에 퇴적되었다. 연구결과는 북한에서 재난 대비, 남 북 및 중국과의 공동 연구를 위한 정보로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 암석학회지
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• 제20권4호
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• pp.243-250
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• 2011

백두산 화산으로부터 분화된 것으로 추정되는 1702년의 역사기록을 화산학적 견지에서 고찰하였다. 분화지점인 백두산으로부터 140 km 떨어진 2 장소에서의 강하화산재의 등층후선을 설정하여 경험식에 의하여 계산된 분출물의 최소량은 $1.2km^3$로 1702년의 백두산 분화 사건은 화산폭발지수 5에 해당하는 대규모 분화였다. 플리니안 분화에 의한, 열기를 가진 화산재구름이 바람의 영향 하에 지면 가까이 낮은 고도로 이동하면서 강하화산재가 발생 퇴적된 것을 잘 묘사하고 있다. 향후 분화에 대비하여 역사기록에 대한 철저한 분석을 통한 화산의 특성 이해가 절실하다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.485-492
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• 2014

자연재해에 있어서 취약성 분석계획의 우선순위 설정활동을 위한 기초자료로서 재해 위험분석의 주요한 요소이다. 화산폭발은 화산이 인구밀도가 높은 지역에 위치하고 있는 경우 많은 사상자와 재산피해를 야기한다. 화산폭발을 막을 수 없지만, 위험도와 취약성은 미래의 위기를 예측하는 신중한 계획과 준비작업을 통해 저감될 수 있다. 사회적 불평등으로서 사회적 취약성은 다양한 사회 구성원이 재해에 대응 능력에 민감한 영향을 미친다. 본 연구에서는 인도네시아 중부 자바에 위치한 메라피 화산 인근 지역주민들의 사회적 취약성을 평가하기 위하여 사회적 취약성 지수(SoVI) 기법을 활용하였다. SoVI는 사회적 위험부담을 이해하고 정량화하기 위하여 지역사회의 복원탄력성에 영향을 미치는 사회 경제적 및 인구 통계학적 요인을 이용하여 평가된다. 본 연구에서 사회적 취약성은 이해 관계자와 지역주민과의 설문조사를 통해 평가되었다. 연구결과로 도출된 취약성 지수는 사회적 취약성의 분포와 원인에 대한 정보를 반영함을 확인하였다.

• 국제지역연구
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• 제18권3호
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• pp.109-144
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• 2014

2010년 아이슬란드 화산재로 인해 유럽 전역에 항공대란과 많은 경제적 피해가 발생한 일이 있다. 최근 학계에서는 백두산의 화산폭발 가능성이 높다고 경고하고 있는데, 만약 백두산 화산이 폭발한다면, 특히 운항중단으로 인한 항공산업의 경제적 피해가 우려되고 있다. 본 연구에서는 백두산 화산재 확산 시나리오를 기반으로 시간과 위치에 따른 화산재 PM10 농도를 분석하고, 항공운항 기준에 따른 공항의 피해범위를 예상하였다. 항공산업의 경제적 피해액을 예측하기 위해 국내 항공사 및 공항공사의 매출규모를 항공사·공항·월 단위로 분류하고, 항공기 운항이 중단될 경우 항공사 및 공항공사의 직접피해액을 계산하였다. 그리고 산업연관분석을 통해 항공산업의 피해로 인해 발생되는 연관 산업의 생산·수입·부가가치에 미치는 파급효과로 인한 간접피해액을 계산하였다. 연구결과, 화산폭발지수가 VEI 1에서 VEI 5일 경우 공항의 직접피해는 나타나지 않았다. 그러나 VEI 6일 경우 강원도의 양양공항은 화산재 PM10 농도가 비행금지구역(NFZ)에 해당하여 항공기 운항이 전면 금지되며, 경상도의 김해공항, 울산공항, 포항공항은 시간제한구역(TLZ)에 해당되어 항공기 운항이 부분적으로 중단될 것이다. 만약 VEI 7일 경우에는 화산재가 강원도, 경기도, 충청도, 경상도 지역으로 확산되어 양양 공항, 김해공항, 대구공항, 울산공항, 포항공항은 항공운항이 전면 금지되며, 이때 항공사 및 공항의 총 경제적 피해액은 81억 원(직접피해액 35.5억 원, 간접피해액 45.7억 원)이 발생하는 것으로 예측되었다. 특히, 김해공항의 피해액이 92%를 차지하고 있어 화산재로 인한 피해가 가장 높은 공항으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2013

미국 알래스카의 알류산열도에 위치하는 어거스틴 화산은 인근 지역에 위치하는 많은 화산들 중 가장 움직임이 활발한 화산중 하나로, 가장 최근에 발생한 2006년 분화 당시 1월 11일부터 28일까지 총 14번의 분출을 하였으며, 최종적으로 화산폭발지수 3으로 기록되었다. 본 연구에서는 어거스틴에 설치되어 상시운영 중인 12개 GPS 관측소의 2005년부터 2011년까지 관측데이터를 이용하여 2006년 분화 전 후 지표변위 양상을 확인하고 다각도의 분석을 시도하였다. 모든 자료처리는 Bernese GPS Software V5.0를 이용하여 진행하였으며, 어거스틴 화산 인근(약 24.5 km)에 위치한 AC59 관측소를 기지점으로 하는 정밀 기선해석이 수행되었다. 그 결과 분화가 발생하기 약 4개월 전부터 분화구 주변에서 평균 9.7 cm/yr 속도로 지표가 부풀어 오르는 양상이 뚜렷하게 나타났으며, 분화 발생 이후 -9.2 cm/yr의 급격한 침하현상이 확인되었다. 화산활동이 안정기에 접어든 이후에는 화산의 북쪽 사면에 설치된 일부 관측소에서 분화 당시 흘러내린 화산쇄설물의 다짐작용에 의한 침하 현상이 확인되었다. 이러한 결과는 GPS를 이용하여 관측한 지표의 변화가 화산활동을 감시하고 예측하는데 유용한 자료로 사용될 수 있음을 시사한다.