• 한국환경과학회지
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• 제31권6호
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• pp.503-513
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• 2022

This research investigated the effect of the eruption of Japan Sakurajima volcano on the concentration of ultrafine particle when the north Pacific high pressure exists in the Busan in summer. As a result of analyzing the forward trajectory using the HYSPLIT model, the air parcel from Sakurajima volcano passed through the sea in front of Busan at 1500 LST on July 17, 24 hours after the volcanic eruption. As a result of analyzing the PM₁₀ and PM_2.5 concentrations in the Busan for two days from July 16 to 17, 2018, the Sakurajima eruption in Japan, it can be seen that there was a high increase in PM₁₀ and PM_2.5 concentrations compared to the previous day. As a result of analyzing the backward trajectory, the air mass that reached Busan at 1300 LST on July 17, 2018 has moved near the Sakurajima volcano at 1,500 m, 2,000 m, and 3,000 m. The concentration of SO₄^2- in PM_2.5, the concentration of all three stations in Busan showed a sharp increase from 1000 LST on July 17th. Looking at the NH₄⁺ concentration in PM_2.5, it shows a very similar variation trend to SO₄^2-, and the correlation coefficient between the two components is 0.96 for Jangrimdong and Yeonsandong, and 0.85 for Busan New Port. Looking at the NO₃^- concentration in PM_2.5, the same high concentrations as SO₄² and NH₄⁺ were not observed in the afternoon of July 17th.

• 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제51권1호
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• pp.16-27
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• 2018

To predict the influence of volcano eruption on agriculture in South Korea we evaluated the dispersal ranges of the volcanic ashes toward the South Korea based on the possibilities of volcano eruption in Mt. Baekdu. The possibilities of volcano eruption in Mt. Baekdu have been still being intensified by the signals including magmatic unrest of the volcano and the frequency of volcanic earthquakes swarm, the horizontal displacement and vertical uplift around the Mt. Baekdu, the temperature rises of hot springs, high ratios of $N_2/O_2$ and $_3He/_4He$ in volcanic gases. The dispersal direction and ranges and the predicted amount of volcanic ash can be significantly influenced by Volcanic Explosivity Index (VEI) and the trend of seasonal wind. The prediction of volcanic ash dispersion by the model showed that the ash cloud extended to Ulleung Island and Japan within 9 hours and 24 hours by the northwestern monsoon wind in winter while the ash cloud extended to northern side by the south-east monsoon wind during June and September. However, the ash cloud may extent to Seoul and southwest coast within 9 hours and 15 hours by northern wind in winter, leading to severe ash deposits over the whole area of South Korea, although the thickness of the ash deposits generally decreases exponentially with increasing distance from a volcano. In case of VEI 7, the ash deposits of Daejeon and Gangneung are $1.31{\times}10^4g\;m^{-2}$ and $1.80{\times}10^5g\;m^{-2}$, respectively. In addition, ash particles may compact close together after they fall to the ground, resulting in increase of the bulk density that can alter the soil physical and chemical properties detrimental to agricultural practices and crop growth.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권3호
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• pp.237-245
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• 2014

백두산 분화 시 분출되는 화산재에 의한 수질환경 변화에 대응하고자 본 연구에서는 백두산 화산재 성분을 추정하고, 화산재 퇴적 두께에 따른 수질 농도변화를 분석하였다. 백두산 화산재 성분을 추정하기 위해 주요 해외 화산의 마그마분과 백두산의 마그마 성분을 비교하여 유사한 화산을 선정하고, 해당 화산에서 분출한 화산재의 성분을 백두산의 화산재 성분과 유사한 것으로 가정하였다. 화산재 유해성분에 의한 수질 농도변화를 분석하기 위해 화산재 퇴적 두께에 따른 유해성분 농도의 증감을 분석한 후, 국내 먹는물 수질기준과 비교함으로서 수질환경에 대한 영향 유무를 평가하였다. 연구 결과, 알루미늄, 카드뮴, 불소, 철, 납, 마그네슘, 염소와 스트론튬 등이 취수원에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이 중 카드뮴, 불소, 철, 납, 마그네슘의 경우에는 수질관리 및 화산분출 시 관리가 필요할 것으로 분석되었다.

• 대기
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• 제34권2호
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• pp.217-231
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• 2024

The Korea Integrated Model (KIM)-based real-time volcanic ash dispersion prediction system, which employs the Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model, has been developed to quantitatively predict volcanic ash dispersion in East Asia and the Northwest Pacific airspace. This system, known as KIM-HYSPLIT, automatically generates forecasts for the vertical and horizontal spread of volcanic ash up to 72 hours. These forecasts are initiated upon the receipt of a Volcanic Ash Advisory (VAA) from the Tokyo Volcanic Ash Advisory Center by the server at the Korea Meteorological Administration (KMA). This system equips KMA forecasters with diverse volcanic ash prediction information, complemented by the Unified Model (UM)-based HYSPLIT (UM-HYSPLIT) system. Extensive experiments have been conducted using KIM-HYSPLIT across 128 different volcanic scenarios, along with qualitative comparisons with UM-HYSPLIT. The results indicate that the ash direction predictions from KIM-HYSPLIT are consistent with those from UM-HYSPLIT. However, there are slight differences in the horizontal extent and movement speed of the volcanic ash. Additionally, quantitative verifications of the KIM-HYSPLIT forecasts have been performed, including threat score evaluations, based on recent eruption cases. On average, the KIMHYSPLIT forecasts for 6 and 12 hours show better quantitative alignment with the VAA forecasts compared to UM-HYSPLIT. Nevertheless, both models tend to predict a broader horizontal spread of the ash cloud than indicated in the VAA forecasts, particularly noticeable in the 6-hour forecast period.

• 한국석유지질학회지
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• 제12권1호
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• pp.9-13
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• 2006

화산분출물 중에서 균질한 화학조성을 가지는 화산유리는 제4기 지형 발달순서 및 지층연대에 많이 사용된다. 비정질 화산유리는 실험실에서 세척, 분리, 감정의 과정을 걸쳐 시료로부터 분리되어 분석된다. 그러나 일련의 과정들 속에서 오류가 발생할 수 있고, 오류로부터 층서대비 및 연대측정에 오차를 발생시킬 수 있으므로 화산유리 연구의 오차 범위를 줄이기 위해, 간단하며 정확한 화산유리 세척, 분리, 감정과정의 이해가 필요하다. 여기에서는 테프라를 통한 정확한 실험을 하기 위해 필요한 올바른 절차에 대해 제안을 해본다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제4권2호
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• pp.72-79
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• 2010

In this study, the ionic composition of volcanogenically derived particles and their temporal and spatial distributions have been investigated to evaluate the impact of the volcanic eruption on the local ecosystem and residents. To this end, an intensive field study was conducted to measure the size-segregated particulate matters at the east part of Sakurajima in Japan. Fractionated sampling of particles into > $PM_{10}$, $PM_{10-2.5}$, and $PM_{2.5}$ was made by a multi nozzle cascade impactor (MCI). The concentration of various ions present in the size-resolved particles was determined by Ion chromatography. The time dependent 3-dimensional Volcanic Ash Forecast Transport And Dispersion (VAFTAD) model developed by the NOAA Air Resources Laboratory (ARL) indicated that the sampling site of this work was affected by the volcanic aerosol particles plume. The temporal distributions of sulfate and $PM_{2.5}$ during the field campaign were significantly variable with important contributions to particle mass concentration. The chlorine loss, suspected to be caused by acidic components of volcanic gases, occurred predominantly in fine particles smaller than $10\;{\mu}m$.

• 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.

• 한국대기환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.271-285
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• 2006

A two-dimensional photochemical transport model (2D PTM) is simulated to describe the transport and chemical reaction of ozone related to aerosols in the troposphere and stratosphere. The vertical profiles and total amounts of ozone, which are advected by both residual Eulerian circulation and the adiabatic circulation under certain circumstance, have been compared with the observation data such as ozonesondes, Brewer spectrometer, the Upper Atmosphere Research Satellite (UARS), and the Total Ozone Mapping Spectrophotometer (TOMS). As a result, we find that the observed distribution of ozone Is adequately reproduced in the model at middle and high latitude in the Northern Hemisphere as well as at Phang ($36^{\circ}\;02'N,\;129^{\circ}\;23'E$) in South Korea. In particular, the 2D PTM is well simulated in the ozone decrease due to the Pinatubo volcanic eruption in 1991. However, ozone mixing ratio are more underestimated than those of UARS and ozonesondes, because are very sensitive to the latitude of transport across the tropopause associated with both Rummukainen errors and off-line model. Relative mean bias errors and relative root mean square errors of ozone calculations using the 2D PTM are shown within${\pm}10%$, respectively.

• 국제지역연구
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• 제18권3호
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• pp.145-168
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• 2014

백두산은 남한과 600km 이상 떨어져 있어, 백두산 화산 분화로 인해 남한에 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 화산성 재해는 화산재에 국한될 것으로 판단된다. 화산재의 침적으로 인한 피해뿐만 아니라 미세먼지(PM10)의 형태로 유입되어 영향을 미치는 부분이 있을 것으로 보이며, 제조업 중심의 산업구조를 가진 우리나라로서는 산업부문에 대한 피해액을 예측하여 대비할 필요가 있다. 한편, 최근 황사 및 미세먼지 농도의 증가로 인한 여러 가지 피해를 산출하고자 하는 시도들이 발표되고는 있지만 화산재로 인한 산업분야 피해액을 산출하려는 연구는 극히 드물다. 본 연구는 황사 및 미세먼지 피해사례를 분석함으로써, 백두산 분화로 인한 화산재 확산 시에 피해가 발생될 것으로 예상되는 업종을 선정하고, 화산재로 인한 PM10 농도 확산 시나리오를 활용하여 예상되는 피해액을 산출하였다. 다양한 산업분야 중 특히 항공, 초정밀(전자, 반도체), 유통, 조선, 자동차, 레저, 유리, 낙농 등의 산업에 피해가 예상되는 것으로 나타났으며, 이 중 자동차산업과 조선산업에 대한 피해를 산정한 결과 6시간의 조업중단으로 인해 발생하는 피해액은 464억 9,238만원으로 계산되었다.