• 한국환경과학회지
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• 제23권12호
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• pp.2121-2127
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• 2014

Analyzing the observational data of volcanic activities around the northern part of Korean peninsula, the odds of volcano eruption increases continuously. For example, the cumulative seismic moment and frequence observed near Mt. Baekdu show a sudden increased values. In this study, predicting the diffusion of volcanic ash for two cases were carried out by using interactive realtime simulator, which was developed during last 2 years as a research and development project. The first case is Sakurajima volcano (VEI=3) erupted in August 2013. The second case is assumed as the volcanic eruption at Mt. Baekdu (VEI=7) under landing circumstance of typhoon Maemi (August 2003) in Korean peninsula. The synoptic condition and ash diffusion for the two cases were simulated by WRF(Weather Research and Forecast) model and Lagrangian dispersion model, respectively. Comparing the simulated result of the first case (i.e., Sakurajima volcano) with satellite image, the diffusion pattern show acceptable result. The interactive realtime simulator can be available to support decision making under volcanic disaster around East Asia by predicting several days of ash dispersion within several minutes with ordinary desktop personal computer.

• 한국지형학회지
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• 제25권1호
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• pp.97-113
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• 2018

Low-frequency geological natural disaster events such as Pohang earthquake have been occurred. As a results, there's a growing recognition on the importance of education and training for low frequency geological disasters in Korea. In spite of many years of scientific researches on volcanic disaster prevention and preparedness on Baekdusan volcano, the results do not provide the proper scenario for the training for volcanic ash event. Fall 3D volcanic ash diffusion model was run based on wind field data for the last five year, assuming Aso Mountain's explosion with volcanic explosion index 5 for seventy two hours. The management criteria values for proper actions in the previous studies were applied to make a scenario for thirteen groups of the disaster response teams such as train transportation, water supply, electrical facilities and human health. The models on the relationship between education and training for disaster prevention and response were suggested to fulfill the scientific and practical training at local level.

• 한국환경농학회지
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• 제26권1호
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• pp.49-54
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• 2007

본 연구는 축분 퇴비시용에 따른 토양중 양분행동 양상을 구명하기 위하여 직경 30 cm 높이 1 m의 PVC pot에 화산회(구좌통) 토양과 비화산회(애월통) 토양을 충진하고 표토 20 cm 깊이로 계분 부숙퇴비, 돈분 부숙퇴비, 우분 부숙퇴비를 0, 50, 100, 150 ton/ha 해당량을 시용한 후 210일이 경과한 후 토양시료를 채취하여 풍건한 후 가축분 퇴비 처리에 따른 토양중 인산, 칼리 및 마그네슘의 유효화율을 조사한 결과는 다음과 같다. 가축분 퇴비의 시용은 통양중 유기물을 $23\sim111$, 질소 $80\sim450$ ton/ha 해당량을 시용하는 효과가 있었다. 가축분 퇴비의 시용에 따른 인산의 유효화율 변화는 $1.6\sim91.7%$로 가축분 종류에 따른 차이가 매우 컸는데 토양별로 비화산회 토양이 화산회토양에 비하여 월등히 큰 것을 알 수 있었다. 칼리의 유효화율 변화는 $22\sim94%$ 범위로 가축분의 종류 및 시용량에 따라 차이가 컸는데 가축분 종류에 따른 유효화율은 계분 부숙퇴비, 우분 부숙퇴비, 돈분 부속퇴비의 순으로 컸다. 칼슘의 유효화율은 화산회 토양은 $38\sim93%$ 비화산회 토양은 $9\sim90%$ 범위로 가축분 종류 및 토양의 특성에 따른 차이가 컸는데 가축분 종류별로 살펴보면 계분 부숙퇴비, 우분 부숙퇴비, 돈분 부숙퇴비의 순으로 컸다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제34권6호
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• pp.515-523
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• 2013

백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 동해안을 중심으로 화산재에 의한 피해가 예상된다. 적은 양의 화산재라고 할지라도 농작물의 피해나 토양의 산성화를 유발하는 등 농업 분야에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이에 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하고자 한다. 이를 위해서 화산재에 대한 피해 예측모델이 필요하다. 화산재 위험은 농작물의 종류와 화산재 두께에 따라 다르므로 피해 예측 모델의 취약도 함수는 화산재 두께와 농작물의 손상률 간의 관계를 나타내어야 한다. 이 논문에서는 RiskScape에서 정의한 화산재 두께에 따른 농작물별 손상률을 이용하여 취약도 함수를 정의하였다. 이 취약도 함수를 농작물 생산량과 가격 정보에 적용하여 화산재 두께에 따른 농작물 피해액을 추정할 수 있다. 또한, 이 논문에서는 화산재의 피해가 예측되는 강원도 지역을 대상으로 화산재에 의한 농작물 피해를 추정하였다. 연구 결과 2010년 강원도 농업 총 생산량을 기준으로 했을 때 화산재가 약 4 mm 정도 쌓이게 되면 농작물 피해액은 약 6,351억 원에 달하는 것으로 나타났다. 이는 강원도 총 농업생산액의 약 50%에 해당한다. 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 1차적인 피해만을 고려하고 있다. 하지만 화산재는 토양 오염이나 시설물과 같은 농가의 자산에 잠재적인 위험을 줄 수 있다. 따라서 농업 분야 전체에 대한 총 피해 규모를 추정하기 위해서는 이와 같은 2차적인 피해도 함께 고려해야 할 것이다.

• 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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• 제34권6_4호
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• pp.1519-1529
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• 2018

대규모의 화산이 분출하면 화산재는 수 킬로미터 이상 퍼져 나갈 수 있고 도시 지역과 교통수단에 피해를 줄 수 있다. 이러한 화산 재해에 대응하기 위해서는 화산재의 확산 면적을 효율적으로 추정할 필요가 있다. 이 연구에서는 2016년 10월 7일 16시 40분(UTC) 일본의 아소산 분화의 관측 자료와 위성 영상의 분석 결과를 비교하였다. 정지궤도 천리안 위성 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 센서의 근적외선(Near-Infrared) 채널로 주성분 분석과 임계값 설정 방법 및 일련의 형태학적 필터링(Eroded, Opening, Dilation, Closing)을 각각 적용하였다. 또한, 2016년 아소산 분화에 관한 일본 기상청(JMA)의 보고서에 명시된 현장 관측 자료를 비교하였다. 그 결과, 약 $380km^2$의 화산재 퇴적 지역을 위성영상으로 탐지하였다. 전통적인 방법에서의 화산재 퇴적 지역 탐지는 직접 측정 및 소문 증거와 같은 인간 활동에 의해 추정되었지만 이는 비효율적이며 시간소모적이다. 하지만 이 연구를 통해 분연주 높이가 높거나 분화지수가 큰 화산 분화의 피해 지역을 신속하게 추출할 수 있으며 지표 변화 분포도를 작성하여 화산 활동으로 인한 피해 정책 수립 등 다양한 방면으로 활용 가능하다.

• 원예과학기술지
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• 제34권4호
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• pp.549-556
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• 2016

본 연구에서 제주의 화산회토와 비화산회토에서 난지형 마늘인 남도 마늘과 대서 마늘을 재배하여 토양 및 마늘의 성분을 비교 분석하였다. 남도 마늘을 재배한 화산회토양에서는 전기전도도 및 가용성 황 함량이 높았으며 대서 마늘을 재배한 화산 회토양에서는 유기물함량 및 총 질소함량이 높게 나타났다. 남도 마늘을 재배한 비화산회토의 경우 가용성 인 함량이 높게 나타났다. 화산회토에서 재배한 남도 마늘의 경우 가용성고형물 및 알리신 함량이 높았으며, 화산회토에서 재배한 대서 마늘의 경우 환원당 함량이 높게 나타났다. 또한 제주에서 재배된 마늘의 대량원소 함량은 칼륨이 가장 높았으며 다음으로 황, 마그네슘, 칼슘 및 나트륨 순이었으며 미량원소의 경우 철, 아연, 망간, 구리 순이었다. 이러한 결과는 고품질 마늘 생산을 목표로 하는 재배농가들에게 유용한 정보를 제공하게 될 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.166-175
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• 2017

최근 아시아 태평양 지역의 항공교통량이 증가하는 가운데 한반도 주변국의 화산분화로 인하여 항공로에 많은 영향을 줄 것으로 예상된다. 이에 화산분화로 인한 항공산업의 손실을 줄이기 위하여 국내의 항공현황 및 항공로를 분석하고, 한반도 주변국의 화산분화 시나리오를 기반으로 항공교통에 대한 피해정도를 예측할 필요가 있다. 이를 위한 관련 화산재, 항공정보를 수집하고 처리하는 프레임워크가 필요하다. 항공로와 공항의 폐쇄에 따른 항공교통 피해를 계산하기 위해 GIS geometry analysis기법을 사용하여 항로, waypoints, 공항의 화재 영향 여부를 판별하는 체계를 제시하였다. 화산이 분화하였을 때 타 분야와는 달리 항공에 대한 영향은 바로 집계가 가능한 특징이 있다. 이를 위해 실시간 항공정보의 수집과 저장은 매우 중요한 요소로 화산재대응시스템의 구성이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 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.