• 암석학회지
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• 제21권4호
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• pp.415-429
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• 2012

화산가스의 측정법은 크게 원격 측정법과 직접 채취법이 있다. 원격 측정법에서 COSPEC는 $SO_2$를, Li-COR는 $CO_2$를, FT-IR는 다양한 화산가스를 측정한다. 하지만 주변 수계의 영향으로 백두산의 화산가스 농도가 낮아 원격 측정법에 의한 화산가스의 분석은 불가능하다. 대신 직접 채취법은 화산체에서 분출하는 화산가스를 직접 채취해 분석하는 방법으로 화산가스의 농도가 낮은 백두산에 적용할 수 있다. 직접 채취법은 포집방법에 따라서 진공병법과 관류병법이 있으며, 포집용액에 따라 Giggenbach method, $NH_4OH$ method, acid condensate method로 나뉜다. 직접 채취법에 의해 얻은 시료는 전처리 과정을 거친 후 포집용액과 화산가스의 종류에 따라서 GC, IC, HPLC, 적정법, TOC-IC, ICP-MS 등을 이용해 분석한다. 최근 들어 백두산이 가까운 장래에 다시 분출할 것이라는 징후가 속속 보고되고 있다. 하지만, 현재 우리나라는 화산가스의 채취 및 분석법이 확립되지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지금까지 보고된 다양한 화산가스의 측정법을 검토하고, 이들 중 백두산 화산가스의 측정에 활용 가능한 기법을 상술했다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권1호
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• pp.13-24
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• 2014

인공위성 원격탐사 자료는 화산재 모니터링을 위한 중요한 도구로서 사용되어 왔다. 본 연구는 최근에 발생한 주요 화산폭발 사례(2008년 Chait$\acute{e}$n 화산, 2010년 Eyjafjallaj$\ddot{o}$kull 화산, 2011년 Shinmoedake 화산)를 대상으로 인공위성자료를 이용한 화산재 모니터링과 궤적분석 모델링을 수행하였다. 이를 위하여 Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer(MODIS) 인공위성 관측자료로부터 적외선 밝기온도차 기법을 적용하여 산출된 화산재 탐지 산출물과 HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory(HYSPLIT) 모델을 이용한 전진궤적분석자료를 상호 비교하였다. 그 결과, 인공위성을 이용한 화산재 탐지 산출물은 모델링한 궤적분석 결과와 상호간에 관련성이 높게 나타났다. 이러한 결과는 인공위성 관측자료와 모델링의 통합분석자료가 화산재 감시 및 예측을 위하여 중요한 역할을 수행할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.119-138
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• 2014

활화산을 감시하는 방법은 육안으로 직접 관찰하는 방법, 과거의 분화 기록 문건을 참조하는 방법, 직접적으로 관측 장비를 동원하여 화산체를 감시하는 방법 등이 있다. 이 중 관측 장비를 이용하여 화산체를 감시하는 방법 중 가장 기본적인 것은 지진활동도의 감시이며, 이외에도 지진계에 기록된 지진활동 중 인위적인 노이즈를 걸러내는 데 효과적인 공진 관측, 그리고 정밀수준기, 전자거리측정기, 경사계, GPS, InSAR 관측법을 통한 지표변형의 감시, 화산가스 감시, 수문학적/기상학적 감시, 기타 지구물리학적 감시 등의 방법이 있다. 이러한 감시 기법을 통해 화산의 활동을 효과적으로 감시하고 이를 통해 지하 마그마방에서의 마그마 거동을 파악함으로써 미래의 화산 분화를 보다 정확하게 예측하고 조기 경보하여 그에 따른 재해의 피해를 경감하고 최소화 할 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_3호
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• pp.1221-1233
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• 2019

화산재 누적에 따라 발생할 수 있는 각 분야별 피해를 산정하는 것은 화산재 재해를 대비하는 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제시된 공간정보 기반의 국내 화산재 피해 분야에 대하여 아소산 화산재 모의 확산 시나리오를 적용하여 각 분야에서 발생할 수 있는 화산재 피해의 정도를 나타냈다. 이를 위하여 기존의 사례 연구를 통하여 제시된 국내 화산재 피해 분야와 관련된 공간정보 자료를 수집하고 가공함으로써 화산재 피해 기반자료를 생성하였다. 수집된 두 개의 아소산 화산 모의 분화 시나리오를 활용하여 중첩분석을 통해 분야별 피해를 나타냈다. 그 결과 각 분화 시나리오에 대하여 162개, 134개 시군구에서 강회 피해 최소 기준인 0.01 mm 이상의 강회량에 따라 피해가 발생할 것으로 예상되었다. 가장 강회량이 많은 행정구역(시나리오 190805-강원, 경북; 시나리오 190811-춘천, 홍천)을 선정하여 발생 가능한 분야별 피해의 정도를 수집 가공한 공간정보 자료를 활용하여 서로 비교하였다.

• 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.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권4호
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• pp.268-274
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• 2013

마그마 또는 가스가 지하에서 이동함으로써 발생되는 화산지진의 연속적인 관측은 활화산 감시의 가장 중요한 방법 중 하나이다. 이 해설논문에서는 화산지진의 특징에 대해 살펴보았으며, 진원, 지진파형, 주파수, 암상 그리고 메커니즘에 따른 분류를 간단히 설명하였다. 또한 일본, 미국, 이탈리아, 뉴질랜드의 성공적인 분화 경보 사례와 화산지진 감시 실태를 소개하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권2호
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• pp.139-149
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• 2014

A new technique, namely the combination of satellite and trajectory analysis (CSTA), for exploring the spatio-temporal distribution information of volcanic ash plume (VAP) from volcanic eruption. CSTA uses the satellite derived ash property data and a matching forward-trajectories, which can generate airmass history pattern for specific VAP. In detail, VAP properties such as ash mask, aerosol optical thickness at 11 ${\mu}m$ ($AOT_{11}$), ash layer height, and effective radius from the Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer (MODIS) satellite were retrieved, and used to estimate the possibility of the ash forecasting in local atmosphere near volcano. The use of CSTA for Iceland's Eyjafjallaj$\ddot{o}$kull volcano erupted in May 2010 reveals remarkable spatial coherence for some VAP source-transport pattern. The CSTA forecasted points of VAP are consistent with the area of MODIS retrieved VAP. The success rate of the 24 hour VAP forecast result was about 77.8% in this study. Finally, the use of CSTA could provide promising results for VAP monitoring and forecasting by satellite observation data and verification with long term measurement dataset.

• 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.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권3호
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• pp.287-299
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• 2017

칠레에 위치한 남부화산지역(SVZ, Southern Volcanic Zone)에는 화산활동이 매우 활발한 Mt. Villarrica와 Mt. Llaima 화산 있으며, 두 화산은Stratovolcano 형태이고 정상부에 만년설이 존재한다는 공통점이 있다. 본 연구에서는 시계열적으로 활용 가능한 위성영상자료를 활용하여 25년간 두 화산의 만년설의 변화와 화산활동과의 상관관계를 분석하고자 한다. 연구를 위해, 1986년 9월부터 2011년 2월까지 총 60장의 Landsat-5 TM 및 Landsat-7 ETM+자료를 사용하였으며, 위성영상 기반의 NDSI(Normalized Difference Snow Index) 알고리즘과 SRTM DEM을 활용하여 각 영상의 적설 면적 및 설선고도를 추출하였다. 최종적으로 화산활동에 직 간접적으로 영향을 받는 적설변화양상의 정량적 지표가 되는 적설면적, lower-snowline, upper-snowline을 위성영상으로부터 추출하여 각각의 비교 분석을 통해 화산활동 유추 가능성을 확인하였다. 분석 결과, Villarrica화산은 Llaima 화산에서 적설면적이 20 이하일 때, lower-snowline이 1,880m을 이상일 때 55%이상의 확률로 화산 활동이 있었음을 확인 가능하였다. 또한 두 화산의 upper-snowline이 -170m 이하 일 때, 90% 이상의 확률로 화산이 분화하였음을 확인 할 수 있다. 따라서 화산의 적설 변화는 화산활동과 밀접한 상관성이 있으며, 적설을 모니터링하는 것으로 화산활동을 간접적으로 유추하는 것이 가능하다는 것을 밝혀내었다.

• 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.