• 제목/요약/키워드: explosivity

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울릉도에서의 화산과정과 발생 가능한 분출유형의 평가 (Evaluation of Volcanic Processes and Possible Eruption Types in Ulleung Island)

  • 황상구;정성욱;류한영;손영우;권태호
    • 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.

한반도 주변 화산의 분포 : 국내 영향 가능성을 중심으로 (The Distribution of Volcanoes around the Korean Peninsula: An Analysis based on the Possibility of Affecting Korea)

  • 최은경;김성욱;윤성효;이규환
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권9호
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    • pp.1311-1322
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    • 2016
  • Since the scale and disaster characteristics of volcanic eruptions are determined by their geological features, it is important not only to grasp the current states of the volcanoes in neighboring countries around the Korean Peninsula, but also to analyze the tectonic settings, tectonic regions, geological features, volcanic types, and past eruptional histories of these volcanoes. We created a database of 285 volcanoes around the Korean Peninsula, and then identified a high-risk groups of 29 volcanoes that are highly likely to affect the region, based on conditions such as volcanic activity, the type of rocks at risk of eruption, the distance from Seoul, and high VEI (volcanic explosivity index). In addition, we identified the 10 volcanoes that should be given the highest priority. We selected them through an analysis of data available in literature, such as volcanic ash dispersion results from previous Japanese eruptions, the definition of a large-scale volcano used by Japan's Cabinet Office, and examination of cumulative magma layer volumes from Japan's quaternary volcanoes.

원자로에서 중대사고시 냉각수의 수심과 용융물 성분이 증기폭발에 미치는 영향 (The Influence of Water Depth and Melt Composition on a Steam Explosion in Severe Accidents in a Nuclear Reactor)

  • 김종환;박익규;홍성완;민병태;송진호;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.414-419
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    • 2003
  • In the recent TROI experiments, melts of zirconia and two different compositions of corium were used to observe the occurrence of a steam explosion when it came into contact with water at two different depths. The compositions of the corium were 70 : 30 and 80 : 20 in weight percent of $UO_{2}$ and $ZrO_{2}$, and the mass of the corium was about 10kg. The depth of water in the interaction vessel was 67cm and 130cm. A steam explosion did not occur in the interaction between 80 : 20 corium melt and water at 130cm depth, while steam spikes were observed in the interactions between corium melts of two different compositions and water at 67cm depth. A strong steam explosion occurred in the interaction between 5.43kg of zirconia melt and water at 67cm depth. This fact shows that the explosivity of zirconia is much greater than that of corium.

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원자로 노심용융물의 성분비 변화가 증기폭발에 미치는 영향 (An Influence of Corium Composition Variations on a Spontaneous Steam Explosion in Severe Accidents in a Nuclear Reactor)

  • 김종환;박익규;홍성완;민병태;송진호;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.2041-2046
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    • 2004
  • Recently series of steam explosion experiments have been performed in the TROI facility to identify the influence of corium compositions on the occurrence of a spontaneous steam explosion varying corium melt composition. The compositions of the corium were 0 : 100, 50 : 50, 70 : 30, 80 : 20 and 87 : 13 at weight percent of $UO_2$ to $ZrO_2$, and the mass of the corium was about 10kg. Corium melt at 0 : 100 weight percent (pure zirconia) caused a strong spontaneous steam explosion, and melt at 70 : 30 weight percent(eutectic corium) led to a weak steam spike, while melts at other compositions did not result in spontaneous steam explosions, when they came into contact with 67cm deep water pool at room temperature. It seems that the explosivity of pure zirconia is stronger than that of corium at other compositions and a steam explosion is not likely to occur with corium melts at non-eutectic compositions which are included in mushy zone region.

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백두산 분화 강도에 따른 화산재 확산 사례 분석 (A Case Analysis of Volcanic Ash Dispersion under Various Volcanic Explosivity Index of the Mt. Baegdu)

  • 이순환;장은숙;이현미
    • 한국지구과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.280-293
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    • 2012
  • 다양한 지질학적 분화 강도에 따른 백두산 화산분출물의 확산 특성과 이들 분출물이 한반도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대기역학모형 WRF (Weather Research and Forecasting)와 확산모형 FLEXPART를 이용하여 수치실험을 실시하였다. 연구 대상일은 화산재 유입이 예상되는 2010년 10월 21일의 종관장이며, 방출 후 48시간 동안 화산재의 이동을 분석하였다. 백두산 분화 후 한반도에 유입되는 강하화산재의 크기는 0.05 mm 이하가 대부분을 차지하며, 큰 입자는 확산에 의한 이동이 작기 때문에 유입가능성이 크지 않았다. 분화강도에 따른 화산재의 이동 특성을 보면, 분화강도 차이에 따른 입자의 분포도의 차이는 크지 않으나, 수밀도의 차이는 크게 나타났다. 한반도 내 도시별 화산재의 침적량 분석에서 화산재가 기류를 타고 동해에서 유입되고 태백산맥의 차폐효과에 의하여 한반도 동쪽에 위치한 강릉, 부산의 침적량이 초기에 증가하는 경향을 나타내며, 지역별 침적량은 일시에 급격하게 증가할 수 있다.

제주도 단성화산의 분화량 계산과 화산재해 평가에 대한 예비연구 (A Preliminary Study on Calculating Eruptive Volumes of Monogenetic Volcanoes and Volcanic Hazard Evaluation in Jeju Island)

  • 고보균;윤성효
    • 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.

울릉도 화산암류의 분화이력과 분출량에 따른 위험도 분석 (Risk Analyses from Eruption History and Eruptive Volumes of the Volcanic Rocks in Ulleung Island, East Sea)

  • 황상구;조인화
    • 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.

한반도에 광역화산재 재해를 발생할 수 있는 위험화산의 선정 (Selecting Hazardous Volcanoes that May Cause a Widespread Volcanic Ash Disaster to the Korean Peninsula)

  • 윤성효;최은경;장철우
    • 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.

Inundation Hazard Zone Created by Large Lahar Flow at the Baekdu Volcano Simulated using LAHARZ

  • Park, Sung-Jae;Lee, Chang-Wook
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.75-87
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    • 2018
  • The Baekdu volcano (2,750 m a.s.l.) is located on the border between Yanggando Province in North Korea and Jilin Province in China. Its eruption in 946 A.D. was among the largest and most violent eruptions in the past 5,000 years, with a volcanic explosivity index (VEI) of 7. In this study, we processed and analyzed lahar-inundation hazard zone data, applying a geographic information system program with menu-driven software (LAHARZ)to a shuttle radar topography mission 30 m digital elevation model. LAHARZ can simulate inundation hazard zones created by large lahar flows that originate on volcano flanks using simple input parameters. The LAHARZ is useful both for mapping hazard zones and estimating the extent of damage due to active volcanic eruption. These results can be used to establish evacuation plans for nearby residents without field survey data. We applied two different simulation methods in LAHARZ to examine six water systems near Baekdu volcano, selecting weighting factors by varying the ratio of height and distance. There was a slight difference between uniform and non-uniform ratio changes in the lahar-inundation hazard zone maps, particularly as slopes changed on the east and west sides of the Baekdu volcano. This result can be used to improve monitoring of volcanic eruption hazard zones and prevent disasters due to large lahar flows.