• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_1호
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• pp.587-598
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• 2017

화산재는 화산쇄설물 중 2 mm 이하의 크기를 가지는 작은 미세 암편으로 화산 분화 이후 낙하에 의해 여러 가지 피해를 가져온다. 화산재 피해는 운송업과 생산업 그리고 동 식물 및 인간의 호흡기 활동에 영향을 줄 수 있다. 따라서 이러한 화산재의 피해를 예방하기 위해서는 화산재 확산 정보가 중요하며 광범위하게 확산되는 화산재 관측은 위성을 활용하는 것이 효과적이다. 본 연구에서는 일본 사쿠라지마 화산의 두 번의 분화 사례를 연구하였으며 정지궤도 위성인 천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite: COMS)의 기상 탑재체(Meteorological Imager: MI) 영상과 극궤도 위성인 Landsat-8의 Operational Land Imager (OLI), Thermal InfraRed Sensor (TIRS) 영상을 활용하여 화산재 확산 정보를 산출하였다. COMSMI 영상으로부터 화산재 화소를 추출하여 화산재의 확산 방향과 속도를 분석하였으며, Landsat-8 영상에 대하여 그림자 측정법을 적용하여 화산재 높이를 산출하였다. 또한 본 연구에서 산출된 결과를 도쿄 화산재 주의보센터(Volcanic Ash Advisories center: VAAC)와 비교하였다. 비교 결과, 화산재 확산의 방향은 두 연구에서 모두 유사한 방향으로 산출되었으나 화산재 속도는 화산재주의보센터에서 제공되는 속도에 비해 약 4배 느리게 산출되었다. 또한, 화산재 높이는 화산재 주의보센터 정보에서는 단일 값으로 제공되지만 본 연구에서는 화산재 확산위치에 따라 다르게 관측됨을 확인하였다. VAAC의 경우 화산 분화의 빠른 대응을 위해 분화구 주변 지역에 대해 대략적 값을 산정하지만 본 연구에서는 화산재 확산이 중요하기 때문에 실제 화산재 확산이 관측된 다양한 영상으로부터 화산재가 확산된 전체 지역에 대한 정보를 산출하였기 때문에 차이가 발생하였을 것으로 판단된다. 대규모 분화가 발생할 경우 한반도에 미치는 영향을 확인하기 위해서는 화산재 확산 관측이 중요하다. 본 연구를 통해 서로 다른 특성을 지니는 위성영상을 활용하여 화산재가 확산된 전체 영역에 대해 다양한 정보를 산출하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.303-314
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• 2014

일본 가고시마에 위치하고 있는 사쿠라지마 화산은 세계에서 가장 활발하게 활동하고 있는 화산 중 하나이다. 2013년 8월 18일 사쿠라지마 화산은 최근 들어 가장 큰 규모의 분화를 하였고, 분화에 의해 발생한 화산재는 일본뿐만 아니라 국내 유입에 대한 우려를 야기하였다. 본 연구에서는 사쿠라지마 화산분출물이 한반도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수치실험을 수행하였다. 화산재 확산 경로를 예측하기 위하여 HYSPLIT 확산모델과 UM 기상자료를 이용하였으며, 연구대상일은 화산재 유입이 예상되는 규모로 분화한 2013년 9월 17일이다. 또한 천리안 위성영상을 이용하여 화산재를 탐지하였고, 모의실험 결과와 비교를 통해 검증을 수행하였다. 그 결과, HYSPLIT 모델기반의 화산재 확산 예측 경로와 GOCI 위성 영상에서 탐지한 화산재 분포지역과 63.52%가 일치하는 것을 보였다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권1호
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• pp.41-52
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• 2012

Particulate sulfate in $PM_{2.5}$, sulfur dioxide ($SO_2$) and size-segregated aerosol particle number concentrations were measured at a site ($32^{\circ}19'N$, $129^{\circ}59'E$) on the southwestern Japan coast from 5 March to 10 April, 2010. Results show frequent episodic increases of sulfate and $SO_2$. Compared to the average concentration of sulfate $4.4{\pm}2.7\;{\mu}g\;m^{-3}$ in the whole observation period, episodic sulfate reached $10.5-20.1\;{\mu}g\;m^{-3}$. The variation of sulfate always synchronized with aerosol particles in the size range of $0.1-0.5 {\mu}m$, indicating the episodic sulfate was a consequence of the increase of the sub-micron particles. $SO_2$ did not have remarkable increase in any episodes of sulfate increase. During the passage of low pressure systems which loaded Asian dust in postfrontal air, concentrated sulfate appeared right behind the front but before dust arrival, suggesting the dominance of dust-free particulate sulfate. Weather and backward trajectory analyses revealed that air parcels with high sulfate passed eastern and northeastern China or Korean peninsula before arriving at the site. In contrast, those with high $SO_2$ passed an active volcano, Mt. Sakurajima, about 100 km in the south, suggesting the $SO_2$ was more likely from the volcanic emission. The ratio of sulfate to total sulfur compounds $({SO_4}^{2-})/({SO_4}^{2-}+SO_2)$ was 0.31-0.89 in continentally originated air while was 0.25-0.43 in the air having passed the volcano, showing more efficient conversions of $SO_2$ to sulfate in the air from the continent. The close dependence of the conversion on humidity in the continentally originated air was confirmed.

• 물과 미래
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• 제27권2호
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• pp.147-154
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• 1994

지체시간 내의 누가강우량이 특정 사면경사를 지나게 될 때 발생하는 토석류의 생기조건은 경사면에서의 흐름에 대한 식을 사용하여 구할 수 있으며, 이때의 토석류가 발생하는 한계 누가강우량을 산정하기 위하여 유역의 시스템적 분석 기법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 토석류가 발생하는 한계 누가강유량의 산정 과정을 제시하였으며, 이 방법을 최근 폭발한 운젠 화산의 토석류에 적용하여 신뢰성을 검토하였다. 한편 토석류의 유량은 수리학적 방법인 Kinematic Wave방법을 이용하여 계산하였으며, 이 때의 단면적은 유량에 대한 함수관계에 있다고 가정하였다. 이 방법에 의한 계산치와 사쿠라지마 및 운젠 화산 지역의 관측치의 수문곡선은 대체로 잘 일치하였으며, 토석류의 유출강도를 강우강도와 누가강우량의 조합에 따른 식으로 산정하여 다른 지역에서의 토석류 계산에 이용할 수 있게 하였다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제17권1호
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• pp.88-103
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• 2001

화산성(火山性) 황폐지(荒廢地)를 녹화(綠化)할 때에 우선 황폐지(荒廢地)의 특징을 정확하게 파악하는 것이 중요한 과제이다. 이 연구에서는 이러한 시점에서 우선 화산성(火山性) 황폐지(荒廢地)의 커다란 특징인 강회현상(降灰現象)과 이에 동반하는 표면류(表面流)의 발생과 이 황산가스의 문제를 규명하였다. 이어서 화산성(火山性) 황폐지(荒廢地) 녹화(綠化)에 이용되고 있는 곰솔의 성장을 촉진시키는 데에는 황폐지(荒廢地)의 특징을 인위적(人爲的)인 방법으로 극복하는 것이 중요하다는 것을 지적하였다. 이 문제점을 해결하기 위해서는 모래밭버섯 등의 공생미생물(共生微生物)과 독자적으로 개발한 피복자재(被覆資材)를 병용(倂用)하는 것이 유효하다는 것을 3년간에 걸친 기초적인 모델실험에 의해 규명하였다. 마지막으로 이들을 병용(倂用)한 구체적인 녹화사례(綠化事例)로서 장기현(長崎縣)의 운선보현악(雲仙普賢岳)와 녹아도현(鹿兒島縣)의 앵도(櫻島)를 대상으로 검토하였다. 그 결과, 공생미생물(共生微生物)과 피복자재(被覆資材)의 병용(倂用)은 화산성(火山性) 황폐지(荒廢地) 녹화(線化)에 대단히 유효한 것으로 나타났다. 이 성과는 세계 각지의 화산성(火山性) 황폐지(荒廢地) 녹화(綠化)에도 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 암석학회지
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• 제27권1호
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• pp.37-47
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• 2018

백두산에서 역사시대에 분화한 화산재의 시료에 대하여 다양한 방법으로 주성분과 미량성분을 분석하였다. 화산재의 주성분 원소 함량은 $SiO_2$ 58.8~71.1 wt.%, $Al_2O_3$ 9.6~16.8 wt.%, ${Fe_2O_3}^T$ 4.5~6.9 wt.%, MgO 0.1~1.7 wt.%, CaO 0.3~1.6 wt.%, $Na_2O$ 5.2~6.3 wt.%, $K_2O$ 4.3~5.9 wt.% 그리고 $TiO_2$ 1.2 wt.%이하로 분석되었다. Ba, Cu, Cr. Co, Ni, Sr, V, Zn와 Zr을 포함하는 32개 미량원소가 분석되었는데, 이들 화산재는 일부 미량원소와 경희토류 원소의 부화정도에 따라 두 그룹(그룹 A, 그룹 B)으로 구분되며, 그룹 A에는 1천년 전의 밀레니엄 분화물, 1668년과 1903년 분화물이, 그룹 B에는 1702년 분화물이 해당된다. 중금속원소인 Cu, Co, Zn, Mn 등은 소량 함유되어 나타난다. 백두산 화산재는, 섭입대 기원의 일본 사쿠라지마 화산의 화산재와 비교하여, 미량성분원소 중 Y, Nb, Pb, U, Sc, V, Ni 그리고 Cu 함량은 낮게 나타나며, Zr, Ba, Hf, Cr, Co, Zn 그리고 희토류(Eu제외) 등은 높은 함량을 나타낸다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권5_1호
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• pp.751-761
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• 2019

한반도 주변에는 백두산, 아소산, 사쿠라지마산, 키카이산 등이 분포하고 있으며 최근 백두산의 분화 징후가 급증하고 있어 겨울철 분화 시 계절풍에 따라 화산재가 유입될 수 있는 피해가 우려되고 있다. 따라서 화산재 확산 및 피해에 대한 조사 및 대책에 대한 구체적인 절차가 필요하지만 우리나라 국가법령정보센터에서 제시하는 화산재 주의보 및 경보는 '피해가 예상될 때'와 '심각한 피해가 예상될 때'로 기준이 모호하다. 이에 본 연구에서는 피해발생 임계치를 분석하고 국외 피해사례를 국내에 적용하기 위하여, 공신력있는 공공기관의 국내 공간정보 구축 현황 조사를 수행하였다. 국외 화산재 피해 조사 결과 각 국가의 생활 형태나 수입원에 따라 피해사례가 자세히 작성된 부분이 상이하였다. 따라서 국외 화산재 피해 사례를 국내에 집적으로 적용하는 것이 아니라, 국내의 사회환경 및 자연환경의 특징을 반영한 공간정보 분석을 수행하였고 우리나라 화산재 피해발생시 고려해야 할 매체를 선정하였다. 최종적으로 국내 화산재 피해내역은 보건, 주거, 도로, 철도, 항공, 전력, 수도, 농업, 축산, 산림 그리고 토양으로 분류하는 것이 적합할 것으로 사료된다. 본 연구는 국내외 화산재 피해가 발생했을 경우 공신력 있는 공간정보를 활용해 피해 항목을 정리 했다는 것에 의미가 있으며, 향후 우리나라에 최적화된 화산재 경보 수립할 때 본 연구에서 조사한 국외 화산재 피해사례 및 국내 공간정보구축 현황은 정책수립에 도움이 될 것이다.