• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.1069-1080
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• 2018

The Alaskan Aleutian Islands form one of the world's largest volcanic island chains. The islands are exposed to both direct and indirect damage from continuous volcanic eruptions. Surface deformation is mostly observed before volcanic eruption, but with some volcanoes, such as Ontake Volcano, deformations cannot be detected. In this study, we analyzed volcanic eruptions in the Alaskan Aleutian Islands, which is a region of frequent volcanic eruptions. Based on our results, we predicted the type of eruption that would occur on Baekdusan Volcano according to the presence or absence of surface deformation. For this purpose, 10 sites were selected from areas where recent volcanic activity had occurred in the Aleutian Islands. Additionally, Advanced Land Observing Satellite Phased Array-type L-band Synthetic Aperture Radar (ALOS-PALSAR) and European Remote Sensing (ERS)-1/2 satellite data were obtained from 10 experimental sites. Based on the radar satellite data, the volcanic surface deformations were identified, and the characteristics of the volcanic eruption were quantitatively calculated by determining the presence of surface deformation. The results of this study should facilitate the process of correlation between volcanic eruption and surface deformation.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제22권E2호
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• pp.69-77
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• 2006

Combined gas and aerosol measurements at a downwind area of the volcanic plume would be essential for helping to access the impact of the volcanic eruption on the local ecosystem and residents. An intensive and the fine time resolution measurement of $SO_2$, sulfate and PM2.5 was made to estimate their distribution in the Kanto area of Japan during the Miyakejima volcanic eruption period. In Tokyo, the 1 hr average $SO_2$ concentration observed before the eruption was 23.9 ppbv, while that of after eruption was 140.4 ppbv. In the Saitama Prefecture, the average concentration of $SO_2$ marked in the present study was two times higher than the average before the volcanic eruption. The PM2.5 mass concentrations in Sitama ranged from 3.8 to $136{\mu}g\;m^{-3}$. Sulfate accounts for $4.4{\sim}39.6%$ of PM2.5 in Sitama. The good correlationship between the concentrations of $SO_2$ and sulfate was obtained. The results of the VAFTAD and HYSPLIT models indicate that $SO_2$, sulfate, and PM2.5 measured in the present study would be expected to be significantly affected by the Miyakejima volcanic plume.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권3호
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• pp.305-323
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• 2012

The ocean's response to the Pinatubo and 1259 volcanic eruptions was investigated using an ocean general circulation model equipped with an energy balance model. Volcanic eruptions release gases into the atmosphere which increases the aerosol optical depth and acts to reduce the incoming short-wave radiation. For example, there was a huge volcanic eruption (Pinatubo) in 1991 which reduced the global mean radiative forcing by about 3 W $m^{-2}$. Two numerical experiments were simulated. The first experiment features the Pinatubo eruption and the second experiment simulates the much larger volcanic eruption that occurred in 1259 when the radiative forcing was reduced by 7 times compared to the Pinatubo event. With the reduced radiative forcing due to the Pinatubo eruption at about 3 W $m^{-2}$ and 1259 eruption at about 21 W $m^{-2}$, the global mean sea surface temperature (SST) decreased to its lowest in the second year after each event by about $0.4^{\circ}C$ and $1.6^{\circ}C$, respectively. Sea surface salinity (SSS) increased substantially in the northern North Pacific, northern North Atlantic, and the Southern Ocean. The reduced SST together with SSS increased ocean convection, which yielded an increase in North Atlantic Deep Water, Antarctic Bottom Water, and North Pacific Intermediate Water production and their outflows. The increase in overturning circulation eventually increased the pole-ward ocean heat fluxes. In conclusion, huge volcanic eruptions perturb the ocean substantially and their hallmarks last for more than a decade, confirming the importance of volcanic eruptions in illustrating the decadal-climate variability recorded in the paleoclimate proxy data for the past million years.

• 광물과 암석
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• 제33권1호
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• pp.73-86
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• 2020

화산 분화 시 방출되는 물질은 화산가스, 용암, 화성쇄설물이 있다. 화성쇄설물 중 입자크기가 작은(직경 2 mm 이하) 화산재는 쉽게 이동하여 먼 거리까지 영향을 미칠 수 있다. 공기 중에 부유한 화산재 입자는 강하재가 되어 지표에 퇴적된다. 이러한 강하재가 미치는 영향은 퇴적되는 두께에 따라 달라진다. 퇴적되는 화산재의 두께가 증가할수록 피해의 규모는 커지고 그 영향 범위 또한 넓어지며, 보건 및 사회 기반 시설에 대한 영향도 심각해진다. 따라서 강하재의 영향에 따른 피해 저감을 위해 재해의 본질과 정도, 영향에 대한 지침을 마련하고 지역사회의 위험 관리 능력 향상을 위한 대비 조치를 마련해야 한다. 백두산을 비롯한 한반도 주변 지역에서 앞으로 일어날 수 있는 화산 분화로 인한 강하재의 영향에 대비할 필요가 있다.

• 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.

• 암석학회지
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• 제23권4호
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• pp.405-418
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• 2014

2014년 9월 27일 11시 52분에 뚜렷한 전조현상 없이 분화를 재개한 온타케 화산으로 인해 많은 인명 피해가 발생하였다. 화산 분화 및 분화로 인한 재해에 대한 대비 매뉴얼과 방재대책이 잘 수립되어 있는 일본이지만 급작스러운 분화로 인한 피해를 막을 수 없었다. 그러나 분화 발생 직후 일본 기상청을 중심으로 화산분화예지연락회, 기상연구소, 농업기술종합연구소 등 여러 기관이 신속하게 분화 상황을 파악하고, 상호 긴밀한 협조와 연락체계를 바탕으로 정보를 공유하였다. 이를 통해 통일된 결과를 기상청을 통해 국민들에게 공표하여 화산 분화 상황과 화산 주변의 지역 주민들과 등산객 등 화산에 접근 가능한 국민들이 화산 분화로 인한 재난에 어떻게 대처해야 하는지에 대한 정보를 제공하였다. 일본의 이러한 대응을 통해 현재 분화가능성이 대두되고 있는 백두산과 같은 화산이 분화하였을 때 우리 정부에서 어떻게 대응해야 하는지에 대해 배울 수 있다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.7357-7363
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• 2014

우리나라는 화산 위험으로부터 안전한 지대로 알려져 있으나, 과거 1,000년 전에 백두산에서 큰 분화를 한 사례가 있으며 최근 화산분화의 전조현상들이 자주 보고되고 있어, 이에 대한 경고를 하는 화산전문가들이 늘어나고 있는 상황이다. 본 논문은 이러한 화산재해 발생시 공간정보 및 과학모델링 프로그램을 기반으로 신속하게 대응할 수 있는 화산재해대응시스템을 개발하고 활용방안을 제시한다. 세부적으로 언급하면 첫 번째로 사용자업무 및 관련시스템을 분석하여 화산재해 대응업무 프로세스를 도출하고, 두 번째로 이를 기반으로 화산재해대응시스템 설계 및 개발을 수행하며, 세 번째로 도출된 시스템의 효율성을 극대화하기 위한 활용 및 발전 방안을 제시한다. 본 연구를 통해 도출된 화산재해대응시스템은 우리나라를 비롯하여 동남아시아에 지역에 발생할 화산재해 피해를 최소화할 것으로 기대된다.