• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.128-139
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• 2022

백두산 성층화산체와 천지 칼데라 외륜산 정상부에 분포하는 홀로세에 분화한 규장질 화산암 시료와 플라이스토세 개마용암대지와 장백산순상화산체의 고철질 화산암 시료의 암석화학적 특징 분석을 통해 지체구조적 위치를 알아보았다. 백두산 화산지대에서 초기 고철질 분출물들은 개마용암대지와 장백산순상화산체를 형성하였으며, 대부분 알칼리계열의 현무암에서 조면현무암 또는 서브-알칼리(쏠레이아이트) 현무암에서 현무암질안산암의 성분이며, 백두산 성층화산체와 천지 칼데라 정상부 부근의 홀로세 분출물은 대부분 규장질의 조면암에서 유문암 성분이다. 고철질 화산암류와 규장질 화산암류 사이의 SiO₂ 54-62 wt.%가 결핍된 쌍모식 조성을 나타낸다. 이는 마그마작용이 지각내 신장형 지체구조적 위치에서 발생하였음을 지시하는 단서가 될 수 있다. 지구조판별도에서 고철질 화산암류들은 판내부 또는 판내부 알칼리암과 쏠레이아이트암의 영역에 구분되어 도시되는데 이는 TAS성분도의 결과와 잘 일치한다. 규장질 화산암류들은 규장질 화강암류에 적용하는 판별도에서 판내부화강암(WPG)의 지체구조적 위치에 도시된다. 지구조 판별도에서 판의 섭입과 관련한 도호 또는 대륙연변호의 영역에는 도시되지 않으며, 모두 판내부 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 원시맨틀값으로 표준화한 거미도에서 섭입대 화산암류에서 특징적으로 나타나는 Nb, Ti 의 부(-) 이상을 나타내지 않으며, OIB와 유사한 패턴을 나타낸다. 미량원소 함량 조성은 섭입대에서 유래된 마그마 작용에 연관된 의미있는 증거를 나타내지 않는다. 이는 백두산화산지대의 마그마작용이 판내부 환경에서 있었음을 지시한다. 이들 화산암류의 판내부 지체구조 위치는 이 지역에서 발생하는 천발지진의 진원 깊이와도 조화적이다. 백두산화산지대의 화산암석들은 신생대 동안 맨틀 물질의 용승에 의한 판내부 화산활동의 결과로 해석된다.

• 동굴
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• 제5호
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• pp.37-52
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• 1997

In Japan, on the volcanic line from Mt.Fuji to Hachijou Isl. in Pacific, we can see the many fissure erupted craters. The fissure eruption hasn't always left the rift caves. Recently I am investigated this era and recognized the rift caves. at Mt. Fuji 4. Miyake Isl. 3, Hachijou Isl. 3. The time of fissure eruption in Miyake Isl. make the long crack and gush the lava flow. But. we can see the rift caves only in the caldera. In the rift caves, we can see the thin coated lava on the scoria wall of the cavity and not only the side ways to extend by gasic pressure, on the surface of the earth. It is tow type rift caves. 1) The gas run to the side direction and built the cavities and after blowout the ground. 2) The gas built the cavity and then blowout the earth. I think that the thick scoria layers the most important factor and indispensable condition to built the rift caves.

• 한국지구과학회지
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• 제22권5호
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• pp.415-422
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• 2001

대류권과 성층권의 대기대순환에 관한 연구는 전지구 규모의 기후변동에 대한 인간활동의 영향을 이해하는 데에 있어서 매우 중요하다. 최근, 상부대류권과 성층권의 대기대순환에 있어서의 일년주기의 존재가 많은 연구에 의하여 보고되어졌다. 이 연구에서는 10년간(1985년 12월${\sim}$1995년 11월)의 자료에 대하여, 변형오일러평균방정식계의 운동방정식과 연속방정식을 이용하여 잔차평균자오면순환을 구하고, 그 순환과 100hPa면을 가로지르는 질량 플럭스들의 장기변동을 조사한다. 그 장기변동을 정량적으로 파악하기 위하여 중회귀통계모델을 사용한다. 특히, 이 연구에서는 이상기상과 전지구 규모의 기후변동의 원인으로서 알려진 엘니뇨현상과 관련한 대류권과 성층권의 평균자오면순환에 초점을 맞춘다. 연구의 결과는, 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 엘니뇨현상과 준2년주기진동의 동풍 위상 동안에 강화되어지고, 라니냐현상과 준2년주기진동의 서풍 위상 동안에 약화되어진다는 사실을 보인다. 그리고, 1991년 6월에 있었던 피나투보 화산 폭발의 신호가 얻어진다. 그 화산 폭발 때문에 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 급격히 강화되어진다.

• 암석학회지
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• 제27권1호
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• pp.25-36
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• 2018

통영 미륵도 주변의 유천층군 화산암류는 하부 안산암질암류(주사산아층군), 하부 유문암질암류(운문사아층군), 상부 안산암질암류(욕지아층군)와 상부 유문암질암류(사량아층군)로 구분된다. 우리는 각 아층군의 주요 층서단위에 대해 SHRIMP U-Pb 연대측정을 실시하여 이들의 분출시기와 층서관계를 명확하게 하였다. SHRIMP U-Pb 측정에 의하면, 하부 유문암질암류의 풍화리응회암에서 $88.95{\pm}0.44Ma$(n=11)와 추도응회암에서 $82.56{\pm}0.95Ma$(n=10)의 일치곡선 연대를 얻었으며, 상부 안산암질암류의 달아안산암에서 $73.01{\pm}0.75Ma$(n=11)의 일치곡선 연대를 얻었다. 그리고 상부 유문암질암류의 남산유문암맥에서 $71.74{\pm}0.47Ma$(n=14)에 집중되는 일치곡선 연대를 보여주며, 화강섬록암맥에서 $70.7{\pm}3.5Ma$의 겉보기 연대를 보여준다. 이들 자료는 미륵도 주변에서 일어났던 각 층서단위의 분출 혹은 주입시기를 확실케 하며 주사산아층군, 운문사아층군, 욕지아층군과 사량아층군의 시간층서로 구분짓게 한다. 더불어 이 층서는 경상분지에서 백악기 후기 유천층군의 다른 화산단위와 시간층서적 대비를 할 수 있는 실마리를 제공한다.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제21권1호
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• pp.31-46
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• 1993

대기 가열율과 복사속의 연직 분포를 계산하기 위하여 two-stream/delta-Eddington 근사법을 이용한 복사전달모형이 개발되었다. 이 모형의 결과를 ICRCCM의 결과와 비교하므로써 모형의 완성도를 평가하였다. 이 모형은 정확성 뿐 아니라 경제적인 면에서도 태양복사를 계산하는데 적합한 것으로 증명되었다. 대기 꼭대기에서의 복사속과 지표에서의 복사속 간의 관계를 비교하므로써 자외선 B 영역(UV-B; 280-320nm)의 특징들이 검토되었다. 이 영역에서는 강한 오존 흡수가 있어 UV-B의 관계가 2차 함수로 나타난다. 또한, 성층권 오존 감소와 화산 폭발로 기인한 성층권 에어로졸 안개가 UV-B 복사에 미치는 영향을 다양한 태양의 천정각에서 조사했다. 태양의 천정각이 증가함에 따라 지표 UV-B도 증가하였다. 성층권 에어로졸은 후방 산란을 통해 행성 반사도를 증가시켰다. 행성 반사도는 에어로졸 효과로 인해 태양의 천정각이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 행성 반사도의 변화가 태양의 천정각 변화에 따라 민감하게 나타나지는 않는다. 이것은 태양의 천정각이 클 때 에어로졸의 산란 효과가 상대적으로 긴 복사 경로에서 포화되었기 때문일 것이다. 끝으로, 화산 폭발에서 비롯된 성층권 에어로졸이 지표 UV-B 복사 강도에 미치는 지역적 영향이 추정되었다. 고위도에서는 에어로졸의 광자 포획(photon trap)이나 일몰 효과로 복사 강도가 증가하는 반면 저위도에서는 감소한다. 고위도에서 에어로졸의 산란과 오존 흡수는 지표 UV-B 복사의 최대 증가는 봄 기간 중에 양 반구 모두 중위도에서 나타난다.

• 자원환경지질
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• 제47권3호
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• pp.205-217
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• 2014

백두산 화산의 분화 가능성이 높아지면서, 백두산 화산 분화가 한반도를 비롯하여 지구촌에 미칠 사회경제적 영향에 대한 관심도 높아지고 있다. 백두산 화산이 분화할 경우 남한지역은 특히 화산재로 인한 직접 피해를 입게 되며, 이로 인한 2차 피해가 다양한 형태로 나타날 수 있다. 이에 이 연구는 백두산 화산 분화의 사회경제적 영향 평가에 있어 기초가 되는 직접 피해액 계산 방법을 고찰해 보고, 백두산 화산 분화 시나리오의 직접 피해액을 산정해 보고자 하였다. 직접 피해액 산정 방법으로는 재난 리스크 모델링 기술을 활용하였다. 현재까지 연구 결과에 의하면, 백두산 화산 분화 시 강원도 지역을 중심으로 화산재 피해를 입게 된다. 이에 강원도 지역을 중심으로 피해목적물 정보를 구축하였으며, 특히 강원도 전체 면적의 90% 이상을 차지하는 농업과 임업 분야를 중심으로 피해목적물 정보를 구축하고, 피해목적물별 손상함수를 정리하였다. 백두산 화산 분화 시나리오에 따른 화산재 두께 분포와 피해목적물의 공간 정보 및 자산 정보, 그리고 손상함수를 활용하여 피해액을 산출한 결과, 이 연구에서 참고한 겨울철 시나리오의 경우, 농업과 임업분야에서 각각 2,998억원(2010년 생산액의 20.4%)과 289억원(2010년 생산액의 9.0%)의 피해를 입는 것으로 나타났다. 농업분야에서 더 큰 피해를 입는 것을 알 수 있는데, 이 연구에 사용된 손상함수에 따르면, 농산물이 임산물보다 화산재에 더 취약하기 때문이다. 또한 강원도 지역은 농산물 생산액(2010년 기준 14,717억원)이 임산물 생산액(2010년 기준 3,223억원)보다 4.5배 이상 크다. 겨울철 시나리오의 경우, 피해액이 가장 큰 지역은 인제군, 강릉시 등으로 인제군은 비록 생산액은 많지 않으나 화산재 두께가 높이 쌓여(평균 8.5 mm) 큰 피해를 입힌 것으로 나타났다. 반면 고성군의 경우 20 mm 이상의 화산재 두께가 쌓이나 생산액이 적어 비교적 적은 피해를 보였다. 이와같이 산정된 직접 피해액은 투입산출모형과 같은 간접피해평가모형을 통해 간접 피해를 계산하는데 활용될 수 있다.

• 암석학회지
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• 제3권2호
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• pp.128-137
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• 1994

안면도 북동 해안에는 응회암, 현무암, 안산암 및 데사이트가 분포되어 있는데, 이 중 데사이트에 대한 K-Ar 절대연령 측정치는 $89.4{\pm}2.4$ Ma와 $91.9{\pm}2.3$ Ma로서 백악기 중기에 해당된다. 이 지역의 화산암을 포함하여 다른 지역의 백악기, 제 3기 및 제 4기의 화산암에 대한 암석화학적 특성을 비교한 결과 분출시기에 따라 화학성분에 명백한 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 대한지구물리학회.한국지구물리탐사학회 공동학술대회 초록집
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• pp.232-237
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• 2004

Anatahan Volcano in the Commonwealth of the Northern Mariana Islands (CNMI) erupted for the first time in recorded history on 10 May 2003. The underwater acoustic records of earthquakes, explosions, and tremor produced during the eruption were recorded on a sound-channel hydrophone deployed in February 2003. Acoustic propagation models show the seismic to acoustic conversion at Anatahan is particularly efficient, aided by the slope of the seamount toward the hydrophone. The hydrophone records confirm the onset of earthquake activity at 01:53Z on 10 May, as well as the onset (at ${\~}$06:20Z) of continuous, low-frequency (5-40 Hz) acoustic energy that is likely volcanic tremor related to magma intrusion. The hydrophone recorded a total of 458 earthquakes associated with the eruption. To predict the character of acoustic signals generated from Anatahan, we developed a moment-tensor representation of a volcano-seismic source that is governed by the geometry of the source and the physical properties of the magma. A buried magmatic pipe model was adopted, and numerically modeling source parameters such as the pipe radius and magma viscosity enable us to grasp the inward nature of Anatahan Volcano.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.715-727
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• 2020

울릉도에서 화산층서는 도동현무암질암류, 울릉층군, 성인봉층군과 나리층군 등의 4개 층군으로 구분된다. 그 중에 화성쇄설암층은 도동현무암질암류에 협재하는 라필리응회암, 사동각력암 상부의 라필리응회암, 사태감응회암, 곰바위 용결응회암, 봉래분석층, 말잔등응회암, 나리분석층과 죽암분석층 등이 있다. 분출유형을 살펴보면 도동현무암질암류 내의 라필리응회암은 써쩨이언 분출에 의한 것이고 봉래분석층, 나리분석층과 죽암분석층은 소규모 스트롬볼리언 분출 혹은/및 저플리니언 분출에 의한 것이지만, 사태감응회암과 말잔등응회암은 대규모 플리니언 분출과 수증기플리니언 분출에 의한 것이다. 특히 말잔등응회암의 분출은 칼데라를 형성할 만큼 규모가 컸었으며, 한반도 동해안과 일본 열도까지도 영향을 미쳤을 것으로 분석된다. 아직도 살아있을 잠재성 높은 마그마는 조면안산암질과 포놀라이트질로 판단된다. 조면안산암질 마그마가 폭발한다면 아마도 스트롬볼리언 분출로 발생하여 폭발강도가 상당히 낮겠지만, 포놀라이트질 마그마가 터진다면 플리니언 분출로 폭발강도는 훨씬 더 커질 것이다. 그 분출이 높은 폭발강도를 가진다면, 단열의 발생빈도도 커질 것이고 그에 따라서 지하수의 유입으로 인해 수증기플리니언 분출로 쉽게 전환될 가능성도 있을 것이다. 이러한 대규모 분출은 한반도 동해안과 일본열도까지도 테프라를 확산시킬 수 있다.