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장철우(Cheolwoo Chang),윤성효(Sung-Hyo Yun) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
환태평양 화산대에 위치한 필리핀은 자국의 24개의 화산을 활동 가능성이 있는 화산으로 분류하였다. 이들 중 따알 화산(Taal Volcano)은 1977년 이후 43년만인 2020년 1월 12일에 분화하였다. 필리핀 화산학 및 지진학 연구원(PHIVOLCS)은 2019년 3월부터 따알 화산에 대한 분화위기경보단계(Alert Level)를 1로 상향하였고, 분화가 시작된 1월 12일에는 점점 상향되어 경보단계 4까지 상승하였다. PHIVOLCS는 "몇 시간에서 며칠 내에 위험한 폭발성 분화가 발생할 수 있다."고 판단하였다. 따알 화산섬의 주 분화구(Main Crater)에서 수증기 분화와 수증기마그마성 분화로 뿜어져 나온 화산재는 인근 Calabarzon과 Metro Manila를 포함하여 루손 섬 중부 일대 등에 강하하였고, 강하화산재에 의해 학교 수업, 기업체 근무 및 항공편 운항이 중단되었다. 1월 13일 스트롬볼리식 분화가 시작되었다가 1월 17일 이후 수증기분화 및 약한 폭발의 반복으로 전환되었다. 1월 12일부터 1월 31일까지 763건의 화산성 지진이 필리핀 지진 네트워크에 기록되었다. 1월 26일 화산성 활동의 감소로 인해 경보단계가 3으로 하향되었고, 2월 14일에는 2로 하향되었다.
TITAN2D를 이용한 제주도에서 발생 가능한 용암돔 붕괴에 의한 화쇄류 수치모의
장철우(Cheolwoo Chang),윤성효(Sung-Hyo Yun) 한국암석학회 2017 암석학회지 Vol.26 No.1
본 연구에서는 제주도에서 화산분화에 의해 발생 가능한 화쇄류의 영향 범위를 파악하기 위하여 백록담 외륜산 외측 사면 8개 지점에서 새로운 용암돔이 발생하는 것을 가정하고 이 과정에서의 붕괴로 발생 가능한 화쇄류를 수치모의 하였다. 수치모의에는 TITAN2D 수치모의 프로그램을 사용하였다. TITAN2D프로그램에서 화쇄류 흐름의 속도를 제어하는 변수로 사용되는 내부마찰각과 층저마찰각 중 내부마찰각을 30°, 층저마찰각을 20°로 설정하였다. 붕괴되는 돔의 높이와 반경, 초기 붕괴 속도, 수치모의 시간 등을 선정하여 총 96개 시나리오에 대하여 수치모의를 실시하였다. 수치모의 결과 돔 붕괴에 의한 화쇄류는 최대 13.4 km까지 도달하여 한라산 정상부 및 제주시와 서귀포시까지 도달하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 구축된 시뮬레이션 자료들을 이용하여 제주도의 화산 분화 시 발생 가능한 화쇄류의 피해범위 DB를 구축하고 이를 기반으로 재해도를 작성하여 화쇄류로 인한 피해를 최소화하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다. In order to determine the runout range of pyroclastic density currents on Jeju island, lava dome collapse on 8 locations of outer rim of Baekrokdam crater were simulated by TITAN2D numerical simulation program. We set parameters as internal friction angle as 30° and bed friction angle as 20° to control velocity of currents occurred by lava dome collapse. Then we set the height and radius of lava dome, initial speed of collapse and simulation times. And we carried out numerical simulations for a total of 96 scenarios. The result shows that the maximum runout distance was 13.4 km in case of lava dome collapse. This study can be used database for manufacturing of hazard map to minimize damages caused by pyroclastic density currents occurred on Jeju island.
장철우(Cheolwoo Chang) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
마그마에 용해되어 있던 가스들은 지표면 근처로 상승하여 압력이 감소하면 마그마로부터 빠져나오게 된다. 이렇게 빠져나오는 화산가스는 토양의 틈새, 화구, 분기공 등을 통해 대기 중으로 방출되거나, 열수에 용해되어 빠져나오기도 한다. 화산가스는 화산의 분화를 일으키는 원동력으로 작용할 수 있다. 또한 대규모의 분화가 발생하는 경우에는 단시간에 엄청난 양의 화산가스가 방출되면서 마그마의 파쇄작용을 유도하여 화성쇄설물이 만들어진다. 대부분의 화산가스는 수증기로서 인체에 무해하다. 그러나 이 외에 이산화탄소, 이산화황, 황화수소, 할로겐화수소 등의 기체들이 포함되어 있으며, 염산이나 플루오르화수소와 같은 강산도 포함되어 있다. 이러한 가스들은 때로는 따라서 인간을 포함한 생물체에 큰 피해를 발생시킨다. 본 연구에서는 화산가스들에 포함된 주요 화산가스들이 생물체에 미칠 수 있는 영향과 화산가스 발생 시 대응책에 대하여 조사하였다.
Laharz_py 프로그램을 이용한 울릉도 라하르 수치모의
장철우(Cheolwoo Chang),윤성효(Sung-Hyo Yun) 한국암석학회 2017 암석학회지 Vol.26 No.1
화산지역에서 발생하는 라하르는 인명과 재산피해를 일으키는 주요 재해이다. 라하르 위험 지역을 산출하기 위하여 본 연구에서는 Laharz_py 프로그램을 사용하여 울릉도에서 발생 가능한 라하르의 영향 지역에 대한 수치모의를 실시하였다. 울릉도의 근위위험지역을 도출하기 위하여 DEM에 400 m의 추가고도를 설정하였고, 이에 따라 H/L비는 0.45와 0.5로 결정하였다. 발생 가능한 라하르의 부피는 30,000, 50,000, 70,000, 100,000 ㎥로 설정하였다. 근위위험지역 경계와 인접하여 라하르의 발생 가능성이 있는 하천은 울릉도 동쪽 저동천, 남동쪽 사동천과 옥천천, 남서쪽의 남양천, 북쪽의 용출수인 추산천이며, 집중호우시 나리 분지에서의 라하르 발생 가능성도 고려하여 수치모의를 실시하였다. 본 연구는 울릉도에서 발생 가능한 라하르의 영향 범위에 대한 예측을 통해 화산재해로 인한 인명과 재산 피해를 줄일 수 있도록 재해위험지도를 작성하기 위한 기본 자료로 활용 가능할 것이다. A Lahar on the volcanic area is one of the important hazard that can cause the loss of life and property damage. In order to estimate lahar hazard area at Ulleung Island, we simulated lahar inundation area using Laharz_py. We assumed 400 m of additional elevation for DEM to draw proximal hazard zone of Ulleung Island that H/L ratio were selected 0.45 and 0.5. And lahar volumes for simulation were estimated to 30,000, 50,000, 70,000, 100,000 ㎥, respectively. In the results, 5 streams are located near a proximal hazard zone, Jeodong (east), Sadong and Okchon (southeast), Namyang (southwest), and Chusan (north), Nari basin is also considered that has a possibility of lahar during downpour. The results of this study can be used as basic data to make a hazard map for reduce the damage that can be caused by volcanic hazards occurred on Ulleung Island.