• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.485-492
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• 2014

자연재해에 있어서 취약성 분석계획의 우선순위 설정활동을 위한 기초자료로서 재해 위험분석의 주요한 요소이다. 화산폭발은 화산이 인구밀도가 높은 지역에 위치하고 있는 경우 많은 사상자와 재산피해를 야기한다. 화산폭발을 막을 수 없지만, 위험도와 취약성은 미래의 위기를 예측하는 신중한 계획과 준비작업을 통해 저감될 수 있다. 사회적 불평등으로서 사회적 취약성은 다양한 사회 구성원이 재해에 대응 능력에 민감한 영향을 미친다. 본 연구에서는 인도네시아 중부 자바에 위치한 메라피 화산 인근 지역주민들의 사회적 취약성을 평가하기 위하여 사회적 취약성 지수(SoVI) 기법을 활용하였다. SoVI는 사회적 위험부담을 이해하고 정량화하기 위하여 지역사회의 복원탄력성에 영향을 미치는 사회 경제적 및 인구 통계학적 요인을 이용하여 평가된다. 본 연구에서 사회적 취약성은 이해 관계자와 지역주민과의 설문조사를 통해 평가되었다. 연구결과로 도출된 취약성 지수는 사회적 취약성의 분포와 원인에 대한 정보를 반영함을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2015

뉴질랜드 Ngauruhoe 화산에 설치된 OTVZ 지진관측소 하부의 S파속도(${\nu}_s$)를 규명하기 위해, 2011년 11월 11일에서 2013년 9월 11일까지 기록된 원거리 지진자료($Mw{\geq}5.5$) 중에서 신호 대 잡음비가 높은 127개의 자료만을 이용하여 수신함수를 계산하였다. 수신함수는 시간영역에서 반복적 곱풀기 방법으로 계산되었으며, 21개의 수신함수에 유전자 알고리즘을 적용하여 역산을 실시하였다. 역산으로부터 구한 관측소 하부의 1차원 속도모델은 ${\nu}_s$가 3.7 km/s에서 4.7 km/s로 급격히 변하는 모호면이 14 km 깊이에 존재하며, 지각의 평균 ${\nu}_s$는 3.4 km/s임을 보인다. 하부지각에는 평균 ${\bar}{\nu}_s$ 가 3.1 km/s인 저속도층이 두께 9 km 이내로 존재하며, 관측소에서 멀어질수록 두께가 얇아지는 것으로 분석된다. 또한, 상부맨틀에도 ${\nu}_s$가 4.3 km/s 이하인 저속도층이 10 km 이상의 두께로 존재하며, 이러한 하부지각과 상부맨틀 내에 존재하는 저속도층과 상대적으로 얇은 지각은 태평양판의 섭입에 따른 마그마 활동과 관련이 있을 것으로 추정된다.

• IUGG한국위원회:학술대회논문집
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• IUGG한국위원회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.20-20
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• 2003

In the summers of 1997 and 1998 and in February of 2000 we made 570 measurements of the ambient geomagnetic field 120 cm above the pavement surface of State Route 130, south of Pahoa, the island of Hawaii using a three-component fluxgate magnetometer. We measured at every 15.2 m (50 feet) interval covering a distance of 6, 310 m (20, 704 ft) where both historic and pre-historic highly magnetic basalt flows underlie. We also collected 197 core samples from eight road cuts, 489 specimens of which were subject to AF demagnetizations at 5 - 10 mT level up to a maximum field of 60 mT. We observed significant inclination anomalies ranging from a minimum of $31^{\circ}$ to a maximum $40^{\circ}$ where a uniform inclination value of $36.7^{\circ}$ (International Geomagnetic Reference Field, IGRF) was expected. Since the mean of the observed inclinations is approximately $35^{\circ}$ we assume that the study area is slightly affected by the magnetic terrain effect to a systematically shallower inclinations for being located in the regionally sloping surface of the southern side of the island (Baag, et al., 1995). We observed inclination anomalies showing wider (spacial) wavelength (160 - 600 m) and higher amplitudes in the historic lava flows area than in the northern pre-historic flows. Our observations imply that preexisting inclination anomalies such as those that we observed would have been interpreted as paleosecular variation (PSV). These inclination anomalies can best be attributed to concealed underground highly magnetic dikes, channel type lava flows, on-and-off hydrothermal activities through fissure-like openings, etc. Both the within- and between-site dispersions of natural remanent magnetization (NRM) are largest (up to ${\pm}7^{\circ}$) above the flows of 1955, while the area of pre-historic flows in the northern part of the study area exhibit the smallest dispersion. Nevertheless, mean inclinations of each historic flow of 1955 and 1790 are almost identical to that of the corresponding present field, whereas mean of NRM (after AF demagnetization) inclinations for each of the four pre-historic lava flow units is twelve to thirteen degrees lower than the present field inclination. We observed three cases of very large inclination variations from within a single flow, the best fitting curves of which are linear, second and third order polynomials each from within a single flow, whereas no present field variations are observed. This phenomena can be attributed to the notion that local magnetic anomalies on the surface of an active volcano are not permanent, but are transient. Therefore we believe that local magnetic anomalies of an active volcano may be constantly modified due to on going subsurface injections and circulations of hot material and also due to wide spacial and temporal distribution of highly magnetic basaltic flows that will constantly modify the topography which will in turn modify the local ambient geomagnetic field (Baag, et al., 1995). Our observations bring into question the general reliability of PSV data inferred from volcanic rocks, because on-going various geologic and geophysical activities associated with active volcano would continuously deflect and modify the ambient geomagnetic field.

• 암석학회지
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• 제16권2호
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• pp.59-72
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• 2007

하와이 제도 남단에 위치한 하와이섬의 킬라우에아 화산은 16세기 이래로 1982년 9월까지 계속적이고 간헐적인 분출로 형성된 화산체이다. 킬라우에아 화산 정상부 분화구 지역을 중심으로 야외지질조사, 체계적인 시료채취, 암석기재학 및 지구화학적인 특성분석을 수행하였다. 구성광물로는 주요 반정광물인 감람석을 비롯하여, 단사휘석, 사장석, 불투명광물등의 반정광물과 유리질 기질로 구성된다. 단사휘석과 사장석에서는 취반상조직, 사장석 반정에는 누대구조가 간간히 관찰되었다. 주원소 함량에서 $K_2O$, $P_2O_5$, $TiO_2$는 MgO 함량이 감소할 때 증가하는 경향을 보이고 $Al_2O_3$와 CaO는 변곡점을 보이는데 Al은 사장석, Ca는 사장석과 단사휘석의 결정화와 각각 밀접한 관련이 있는 것으로 해석된다. 감람석의 Fo%값은 60에서 90까지 넓은 변화폭을 가지고 Fo%에 대한 감람석 주원소 값에서 MnO와 FeO는 감소하며 반대로 $SiO_2$, MgO와 NiO는 증가한다. 킬라우에아 화산 현무암의 Ni함량의 변화는 감람석의 모드 함량과 감람석 결정 내의 Ni함량의 변화에 의하여 규제되는 것으로 생각된다.

• 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.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1545-1553
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• 2018

2018년 4월 말부터 감지되기 시작한 킬라우에아 화산의 최근 마그마 분화 활동은, 5월과 6월에 걸쳐 용암의 분출과 함께 급격한 지표 변형을 발생시켰다. 킬라우에아 정상부에 위치한 Halema'uma'u 분화구에서는 용암호의 수위가 빠르게 하강하여 대규모 지반 침하 및 지반 붕괴가 나타났으며, GPS와 경사계의 기록을 통해 약 2미터 가량의 변화를 감지할 수 있었다. 이 연구에서는 단 기간에 큰 변화를 보인 킬라우에아 분화 활동의 초기과정에 대해 다중 시기 COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용한 시계열 지표변위 분석을 수행하고자 하였다. 전체 관측기간에 대해 측정된 최대의 지표 변위는 위성의 관측방향으로 약 -1.5미터이며, 입사각을 고려하여 수직변위로 변환할 때 약 -1.9미터의 침하를 나타낸다. 또한 대부분의 지표 변위는 분화 직후인 5월 초에서 6월말 사이에 발생하며, 7월부터는 안정기에 들어선 것을 확인할 수 있다. 시계열 지표변위를 통해 마그마 소스 모델링을 실시한 결과, 마그마 챔버가 지표로부터 2-3 km 사이에 위치하는 것으로 산출되었으며, 마그마 소스의 중심 위치는 남서부 방향으로 이동하는 것으로 관측되었다. 이러한 마그마 모델의 시계열 변화는 편향된 관측자료를 통한 초기 결과이므로 이후의 연구에서 정밀한 3차원 관측을 이용한 보완이 필요할 것으로 보여진다.

• 암석학회지
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• 제28권1호
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• pp.39-52
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• 2019

인류 생활에 큰 위험과 많은 피해를 가져오는 화산활동은 오랫동안 지구의 역사와 함께 지속되어 왔다. 홀로세에 해당하는 약 1만 년 전부터 현재까지의 시기 동안 분화 이력이 있는 활화산들은 대략 1,520개로 알려져 있다. 이들 중 2010년 이후에 활동하고 있는 화산체들은 약 210여 개에 달한다. 2018년(2018년 1월 3일~12월 18일; USGS 자료)에 활동한 화산은 83개이다. 대략 지구상에서 1년간 평균 80~90여 개의 화산이 활동 중이며, 이 중에 90% 이상이 환태평양 화산대인 "불의 고리"(Ring of Fire)에 분포한다. 이는 지구상에 분포하는 활화산들의 80% 가량이 판의 수렴경계부에, 그리고 15% 가량이 발산경계부에, 나머지 5%가 판 내부에 위치하는 것과 잘 일치한다. 조사기간인 51주 중 특히 Aira(일본, 50회), Sabankaya(페루, 49회), Sheveluch(러시아, 49회), Ebeko(러시아, 49회), 그리고 Kirishimayama(일본, 40회)등 5개 화산에서 빈번한 화산 활동이 발생하였다. 화산활동의 뚜렷한 증감은 발생하지 않았으며 매년 비슷한 수준의 활동이 발생하고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.140-150
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• 2022

이 논문은 울릉도, 독도를 포함하는 동해 울릉분지 해저 화산그룹(가칭: 울릉도-독도 화산그룹)의 분화사를 복원하고 미래 분화 가능성을 평가하기 위해 진행중인 육상-해양 복합 다중스케일 화산연구의 개념과 지금까지의 결과를 소개하는데 목적을 둔다. 다중채널 탄성파반사자료 해석을 통해 유추되는 울릉도-독도 화산그룹의 주 활동 시기는 대략 5-2.5 Ma로, 동쪽 끝의 이사부평정해산에서 처음 시작되어 서쪽의 울릉도로 전파된 것으로 해석된다. 울릉도의 육상부는 5단계에 걸쳐 생성되었으며 최종 단계에 접어들어 폭발성 분화를 통해 폭 약 3 km의 칼데라 지형과 그 내부에 화산돔을 형성하였다. 울릉도의 마지막 분화 산물인 알봉 화산돔과 그 하부의 수증기마그마성 분화로부터 기원된 층단위 N-1 화산쇄설층은 기존 포놀라이트질 마그마방으로 유입된 보다 염기성의 새로운 마그마의 분화로부터 생성되었다. 층단위 N-1과 알봉 분석이 갖는 조면안산암질 전암조성은 기존 포놀라이트질 마그마방 하부에 존재한 고철질 집적암이 새로 주입된 마그마를 오염시킨 결과로, 그 자체가 마그마의 조성을 지시하지는 않는다. 층단위 N-1과 알봉 화산돔에서 확인되는 새로운 마그마 주입의 증거들은 최근 밝혀진 울릉도의 높은 지온구배 및 분화주기와 더불어 울릉도가 여전히 작동중인 마그마 배관체계를 갖는 활화산임을 암시한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.31-40
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• 2023

본 연구는 고밀도 지진 관측망 구축 시 지표 가속도 측정 및 조기경보 활용을 위한 효율적 관측소 설치 방법을 수립하기 위하여 테스트베드에 지표, 1m, 2m, 9m 깊이의 임시관측소를 설치하여 상시 잡음, 인공 가진 신호 및 지진 계측 자료의 깊이별 변화를 분석하였다. 연구대상지의 상시 잡음 분석 결과 1s 이하의 단주기 영역은 주변의 인위적 잡음이 우세하였으며, 1s 이상 장주기 영역은 풍속의 변동과 큰 상관성을 보였다. 2차원 지진계 배열을 통한 상시 잡음 진동수-파수(FK) 분석 결과 단주기 상시 잡음은 표면파 보다는 주로 체적파의 형태로 유입되는 것으로 추정된다. 잡음 수준 분석 결과 9m 이하에서는 낮은 수준의 상시 잡음이 관측되었으나, 지표, 1m, 2m 지진계에서는 토사층의 동적 거동에 의해 T < 0.1s에서 잡음의 증폭이 발생하는 것을 확인하였다. 인공 가진실험 및 괴산지진 계측 자료 분석 결과 전반적으로 깊이가 깊어질수록 신호의 크기가 감소함을 확인하였으며, 스펙트럼비 및 응답스펙트럼 분석 결과 지표와 1m에서 3m 깊이 토사층의 고유진동수에 해당하는 20Hz(T=0.05s) 대역의 지반운동이 크게 증폭되는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 상시미동과 가진실험을 통해 대상구간의 관측환경을 조사하여 지진계 설치 방법 및 깊이 선정시 활용할 수 있는 것으로 나타났으며, 향후 다수의 지역에서 다양한 환경을 고려한 연구가 진행된다면 관측소 설치 깊이, 설치방법, 환경 조사방법에 대한 가이드라인을 제시하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.485-487
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• 2014

Nitrogen이 도핑된 graphene에서의 hydrogen evolution에 대한 촉매효과에 대해서 연구를 진행하였다. Reaction free energy를 계산하기 위해서 많은 N-doped graphene 모델을 계산하였으며 pH 조건, silicon cathode의 영향 그리고 zero point energy의 효과를 고려하였다. Volcano plot에 의하면 "pyrol" like model과 N-doped armchair graphene model (aGNR-N1)이 좋은 촉매효과를 가짐을 밝혔다. 또한 free energy diagram을 통하여 "pyrol"과 "aGNR-N1"이 좋은 active site가 될 수 있음을 확인하였고 pH가 증가함에 따라 $H^+$의 에너지가 증가함에 따라 촉매 효과가 줄어듬을 확인하였다.