• 대한원격탐사학회지
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• 제30권6호
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• pp.777-786
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• 2014

일본의 온타케 산은 일본에서 두 번째로 큰 규모의 화산으로, 2014년 9월 27일 02:52 UTC 에 예고 없는 대규모 분화가 발생했다. 이번 분화로 인해 최소 55명이 사망하였고, 70여 명의 부상자가 발생했다. 따라서 본 연구에서는 온타케 화산 분화에 따른 화산재 피해영향을 분석하기 위하여 화산재 확산 수치실험을 수행하였다. HYSLPLIT 확산모델과 UM 기상자료를 이용하여 화산재 확산 경로를 예측하였고, 화산재 확산 영역에 대한 정량적인 평가를 위해서 천리안 위성영상을 이용하여 화산재 확산 범위를 탐지하였다. 본 연구의 모의실험 결과와 GOCI 탐지 결과와의 비교를 통해 검증을 수행하였다. 그 결과, HYSPLIT 기반의 화산재 확산 예측결과와 GOCI 위성영상 간의 유사도가 높음을 알 수 있었다. 본 연구에서 수행한 화산재 확산 결과와 GOCI 간에는 38.72% 및 13.57%가 일치도가 계산되었고, JMA 결과와 GOCI는 9.05%와 11.81%가 일치하였다. 본 연구에서 수행한 바와 같이 화산재 확산 경로를 예측하는 연구는 그 피해를 감소할 수 있는 중요한 방법의 하나라고 판단할 수 있다. 따라서 화산 분화 시 기상 모델을 이용한 화산재 확산 수치실험은 시간에 따른 화산재 확산 분포를 이해하는데 유용한 기법으로 자리매김 할 것이며, 화산재 확산에 따른 피해 면적을 정량적으로 산출할 수 있는 중요한 기술이 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.287-293
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• 2018

한반도는 화산 재해로부터 안전한 지역으로 알려져 왔다. 그러나 최근 백두산 및 일본 화산들을 포함한 극동아시아의 화산 관측동향 및 연구결과들은 더 이상 한반도가 화산 재해로부터 안전한 지역이 아님을 나타내고 있다. 대한민국 정부는 2012년부터 효율적인 화산재해 대응체계 구축을 위해 IT 기반의 화산재해대응시스템(VDRS: Volcanic Disaster Response System)구축기술을 개발해 왔다. VDRS의 주요 사용자는 대한민국 중앙 및 지방정부 공무원들이나 이들 대부분은 화산재해를 경험해 보지 못하였으며, 기본적 지식도 부족하다. 따라서 실제 재난 시, 효과적인 VDRS의 사용 및 재난대응을 위해서는 재해 대응과 관련된 교육 콘텐츠의 개발과 교육의 실시가 매우 중요하다. 본 논문에서는 현실감 있는 화산재해 대응 교육을 위한 가상현실(VR; Virtual Reality) 기반의 모바일 앱 개발을 다루고 있다. 교육의 목적은 화산재해 관련 지식의 전달과 체험이다. 첫째, 공간정보 기반의 VR 콘텐츠를 제작한다. VR 콘텐츠를 제작을 위해서는 수치표고모형 기반 3D 모델이 구축되고, 기상효과 및 다양한 화산재해 확산 가시화 모델이 개발된다. 둘째, 화산재해 대응을 위한 교육앱이 개발된다. 이 단계에서 우리는 12단계의 화산재해 체험 스토리 보드를 제안한다. 앱은 스토리 보드를 기반으로 Unity3D 엔진을 이용하여 개발되며 다양한 화산재해(화산재, 화쇄류, 화산이류 등)를 체험하고 이들에 대한 지식을 전달할 수 있도록 구성된다. 본 연구의 결과는 화산재해 대응 및 예방을 위한 교육에 활용될 수 있을 것이며 향후, 증강현실 기술과 연계한다면 보다 현실감 있는 교육에 활용될 수 있을 것이다.

• 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.

• 암석학회지
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• 제22권4호
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• pp.273-289
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• 2013

강하화산재는 농업과 기반시설에 다양한 형태의 피해를 발생시킬 수 있는 악명 높은 재해이며, 특별히 항공과 인체 건강에 가장 유해하다. 본 연구는 백두산 화산으로부터 폭발적 분화에 의하여 화산재가 확산되고 퇴적되는 것을 모델링하기 위한 목적으로 개념적인 모델 설계를 논의하고자 한다. 이는 모델의 가정과 경계 조건에 대한 토의와 더불어 개념적인 모델의 상세 다이어그램, 가능한 입력 파라미터, 단위, 방정식에 대한 논의를 포함한다. 모델에 포함되어 있는 두 가지 주요 과정은 화산재의 확산과 퇴적이며, 만약 모델이 설계되면 모델을 실행시켜 얻을 수 있는 것은 분연주에 포함된 미세 화산재의 총량, 화산재의 이동 거리, 지표면에 침적되는 화산재 두께 등이다.

• 한국지형학회지
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• 제19권4호
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• pp.39-57
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• 2012

울릉도 화산체는 해수면 아래의 순상화산체와 해수면 위의 종상화산체로 크게 구분된다. 해수면 위 화산체의 지질은 기본적으로 알칼리 화산암류이며 이들은 다시 집괴암 및 응회암, 조면암 및 포놀라이트, 조면암질 부석, 조면안산암, 퇴적층 등 5개 지층으로 구분된다. 울릉도 지형은 전체적으로 화산지형이 우세하며 이들 화산지형이 풍화, 침식되어 다양한 풍화지형, 하천지형, 해안지형, 구조지형 등이 만들어졌다. 주요 화산지형으로는 칼데라분지, 중앙화구구, 주상절리 등이 있으며, 풍화지형으로는 타포니, 나마, 토르, 풍화동굴, 애추 등이 있다. 주요 해안지형으로는 해식애, 파식대, 시스택, 시아치, 해식동, 자갈해빈, 해안단구 등이 있다. 하천지형은 폭포를 제외하고는 그 발달이 미약하다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권7호
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• pp.627-636
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• 2012

강원도 고성군 오봉리에는 6개의 화산체(뒤배재, 오음산, 갈미봉, 249 m 고지, 166 m 고지, 102 m 고지)가 밀집하여 분포하고 있다. 그리고 고성산 화산체와 운봉산 화산체가 단독으로 멀리 떨어져 있다. 오봉리의 249 m 고지 화산체는 이 연구에서 새롭게 발견된 것이며, 오봉리에 분포하는 6개의 화산체들을 오봉리 화산체군이라 명명한다. 이 지역 화산체는 여러 연구자에 따라 화산전, 플러그 돔, 원통형 화산통 등으로 해석된다. 이 연구는 화산체의 형태, 화산분출물의 층서 및 특징을 바탕으로 화산활동 양상과 화산체의 형성과정을 알아보았다. 이 지역의 모든 화산체는 중생대 화강암 위에 현무암류가 분포하고, 기반암에서 상부로 갈수록 산사면의 경사도가 증가하는 돔 형태이다. 특히 3개의 화산체(뒤배재, 166 m 고지, 102 m 고지)에서는 현무암과 기반암 사이에 화성쇄설층이 발견된다. 뒤배재 화산체의 화성쇄설층에서는 기반암 기원으로 추정되는 석영, 장석 및 화강암편과 화산분출물인 스코리아 암편이 분포한다. 그리고 모든 화산체의 현무암내에는 맨틀포획암과 기반암인 화강암류와 하부지각 기원의 반려암류의 포획암을 함유한다. 또한 각진 형태의 감람석, 사장석, 휘석 등의 포획광물이 있다. 이러한 사실은 마그마가 지표로 빠르게 상승하였고, 화산활동이 폭발적이었음을 지시한다. 또한 현무암내의 다량의 포획광물 등은 현무암질 마그마의 점성을 증가시켜 돔형의 화산체를 형성한 것으로 판단된다. 그리고 화산체가 오랜 시간 동안의 삭박작용을 거쳐 원지형이 파괴되면서, 돔의 심부가 기반암 위에 플러그 돔으로 남게 된 것으로 해석된다.

• Spatial Information Research
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• 제22권4호
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• pp.77-87
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• 2014

2014년 에콰도르의 툰구라와 화산폭발, 2010년 아이슬란드 에이야프야틀라이외쿠틀 화산폭발 등과 같이 최근 화산활동으로 인한 재해피해가 증가하고 있으며 이에 대한 대책마련이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 현재 폭발 위험성이 높은 활화산 중 하나인 백두산을 대상으로 객관적 관측자료와 과학적인 방법에 근거하여 재해위험지역 분석을 실시하였다. 첫 번째로 중국학자 Liu Ruoxin의 연구에 근거하여 1215(${\pm}15$)년 백두산 화산 대폭발 화산재해 데이터를 참조하여 백두산지역의 지진관측자료와 화산지역 형태변화 관측자료, 화산지역 유체지구화학관측자료, 사회경제 통계데이터를 이용해 재해유발요소, 잠재적인 재해유발환경, 피해대상의 취약성을 종합적으로 평가하였다. 평가결과를 토대로 대상지역에 대한 백두산화산재해위험등급분포도를 산출하였으며, 그 결과 백두산화산재해위험등급을 4단계로 체계화하였다. 분석결과 백두산화산재해위험등급은 중심부에서 주변으로 갈수록 점차 등급이 낮아지는 것으로 분석되었으며 1,2급 위험지역은 화산폭발 시 위험도와 피해가 클 것으로 예상되는 고위험지역으로, 3,4급 위험 지역은 화산재해위험이 상대적으로 낮은 지역으로 나타났다. 또한 같은 강도의 화산재해요소의 작용하에서는 연구지역의 서쪽지역이 받는 위험성이 동쪽지역보다 높은데 이는 비교적 낮은 잠재적인 재해유발환경의 안정성과 높은 피해대상 취약성에 의해 결정됨을 확인할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권6호
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• pp.479-491
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• 2013

백두산 분화의 분출물은 북쪽으로 송화강, 동쪽과 서쪽으로 두만강과 압록강 하구에서 발견되고 있다. 즉 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수와 같이 흐름에 수반된 화산물질의 영향범위는 천지를 중심으로 반경 400 km의 범위까지 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 그러나 약 1,000년 전 분화 때와는 달리 천지칼데라호의 20억 톤보다 저수량이 큰 담수저장시설이 건설되어 화산분화 시 예상되는 유체의 흐름은 직간접적으로 인공적인 구조물의 영향을 받게 된다. 이 연구는 백두산 화산분화 시 예상되는 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수의 수치해석 및 지형자료 분석을 통해 유체의 흐름방향을 산정하고 백두산 일원의 댐과 인공호수의 저수용량에 따른 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수의 피해범위를 파악하였다. 분출 초기에 급경사를 따라 이동하는 화쇄류는 산지의 경사면을 따라 이동하여 평탄지까지 영향을 미치며, 천지호의 유출에 의한 화산이류는 주요 하천까지 도달할 수 있다. 화산성홍수의 경우 현존하는 인공적인 담수 저장시설물들로 인하여 천지칼데라호의 담수 유출에 의한 피해 범위는 과거에 비하여 매우 제한적인 범위에 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제47권2호
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• pp.133-146
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• 2014

자연재해의 경제적 영향평가에 대한 연구는 많으나 화산재해의 영향평가에 대한 연구는 상대적으로 매우 적다. 국내의 경우, 화산 폭발에 대한 국가적, 사회적 관심 부족으로 화산재해 영향평가에 대한 학계 연구도 매우 부족하다. 이러한 연구실정을 고려하여, 본 연구는 자연재해의 경제적 영향평가 연구방법론을 조사하고 향후 예상되는 백두산 화산재해에의 적용 가능성을 검토하였다. 본 연구의 주요 내용과 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 자연재해 및 화산재해에 대해 조사한 결과, 아시아지역에서 자연재해 피해규모가 가장 컸고 아시아와 아메리카 대륙의 경제적 피해가 가장 많았던 것으로 나타났다. 둘째, 최근 30년 사이에 화산분화가 매우 빈번했던 일본에서 화산재해로 인한 피해연구가 활발했던 반면, 화산분화가 드문 한국과 중국에서는 화산재해의 경제적 영향에 대한 연구가 매우 희소하다. 셋째, 자연재해에 의한 피해 유형 및 복합 피해구조에 대하여 살펴보았고, 그 중에서 정량적인 분석이 가능하다고 생각되는 경제적 간접피해를 추정할 수 있는 몇 가지 방법들을 비교 검토해 보았다. 각 방법론을 백두산 화산재해에 적용하는 경우, 모형 고유의 특징 때문에 피해규모가 과대 추정되거나 혹은 과소 추정될 가능성이 있으므로 계산된 피해결과는 사후적인 비교 검토가 필요하다. 마지막으로 일본의 화산재해에 관한 학술적 연구를 백두산 화산폭발의 경제적 영향 평가 연구의 출발점으로 활용할 수도 있겠지만, 미국에서 사용되는 Hazus나 뉴질랜드에서 사용되는 RiskScape와 같은 컴퓨터 SW를 활용하거나 개발하여 백두산 화산재해의 경제적 영향을 예측하는 것도 좋은 방법이라고 생각된다.

• 암석학회지
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• 제27권1호
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• pp.49-66
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• 2018

화산위험지도 작성은 1960년대 과학 탐구의 초점이 되었다. Dwight Crandell과 Don Mullineau는 '과거는 미래의 열쇠이다'라는 관점으로 재해위험 매핑에 대한 지질학적 접근 방법을 개척했다. 세인트 헬렌즈산의 위험도 평가와 가까운 미래의 분출 예측에 대한 1978년 발간물, 그리고 1980년 대규모 분화로 화산위험 평가의 유용성이 입증되었고 화산 과학의 이 영역에서 거대한 성장이 시작되었다. 1980년대의 위험한 지역을 식별하기 위해 위험지역 이해 프로세스의 수치 모델을 개발하고 사용하기 시작했으며, 1990년대 후반부터 확산되었다. 수치모의 모델 산출물은 화산의 지질학적 지식에 의해 강조될 때 가장 유용하고 정확하다. 화산위험지도는 장기간의 무조건적인 화산 재해 위험을 묘사하는지, 어느 정도의 위험을 가진 모든 지역을 보여주는지, 화산이 불안정 또는 분화 위기 시에 개발되어 현재의 감시, 관찰 및 예보 정보를 고려한 지도로 크게 분류할 수 있다.