백두산 화산에서 분화한 것으로 평가되는 역사시대 분화사건을 문헌에서 발굴하여 화산학적 해석을 하였다. 밀레니엄 대분화로부터 31건 이상의 화산 분화사건을 발굴하였으며, 대부분 화산재를 분화하여 인근 지역으로 확산시키면서 강하화산재를 발생시킨 플리니안 분화 사건이 많았다. 1903년의 기록은 천지 내에서의 수증기마그마성 분화 또는 불카니안 분화에 의한 기록이었다. 역사시대의 분화 기록과 2002년에 나타난 화산 분화 전조현상 등으로부터 백두산은 잠재적인 분화가능성을 가진 활화산으로 평가된다.

가상 야외 답사(VFT)는 전통적인 야외 답사의 매력적인 대안으로 간주되지만, 지구과학 교육과정에서 어떻게 가장 효과적으로 활용될 수 있는지는 아직 명확하지 않다. 이 연구에서는 플래시 파노라마 기반 VFT를 활용한 지구과학 수업이 고등학교 학생들의 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해에 미치는 영향을 알아보았다. 플래시 파노라마 기반 VFT 활용의 효과를 알아보기 위해 수업 처치 사전 및 사후에 공간 시각화 능력 및 화산 개념 검사를 실시하였으며, 수업 처치 결과를 분석하기 위해 공변량 분석과 선형 회귀 분석을 수행하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단의 공간 시각화 능력 향상 정도가 통제 집단에 비해 통계적으로 유의미하게 더 높게 나타났다. 특히, 공간 시각화 능력의 세 가지 하부 범주 중 공간 조작 능력 향상이 가장 큰 것으로 나타났다. 둘째, 대부분의 범주에서 실험 집단의 화산 개념 이해 향상 정도가 통제 집단에 비해 더 높게 나타났으나, 1개 범주를 제외하고 통계적으로 유의미한 차이는 아니었다. 셋째, VFT 활용 후 실험 집단이 통제 집단에 비해 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해 간의 상관관계가 현저하게 증가하였다.

금당도지역에 분포하는 화성암은 구성광물, 야외증거와 산상을 근거로 유문암, 반정질유문암, 중성맥암으로 구분되어 진다. TAS(total alkali-silica) 다이아그램에서 유문암은 유문암-데사이트의 영역에 그리고 반정질유문암은 유문암 영역에 속한다. 유문암과 반정질유문암의 생성시기를 밝히기 위하여 전암을 이용한 K-Ar법으로 절대연대측정이 수행되었으며 그 결과 전자는 76-78Ma로 백악기말 캄파니안에, 후자는 71-72Ma로 캄파니안과 마스트리크티안의 경계에 속한다. 이 지질연대는 백악기말 동안 한반도 남부지역에서 활발하게 진행되었던 유천층군의 화성활동에 대비된다. 한반도 서남부지역에 분포하는 화산암과 백악기층에서 발견되는 다양한 시기와 성분을 갖는 화산암의 지질연대를 근거로 이 지역에서 108-71Ma 사이에 유라시아판과 태평양판의 충돌에 의한 활발한 화성활동이 지속적으로 진행되었을 지시한다.

백두산 폭발에 대한 국민의 우려 증대는 과학적이고 체계적인 화산연구가 부족했던 한국의 여러 분야에서 화산을 연구할 수 있는 환경을 마련해주었다. 화산은 고유의 지질학적 특성에 의거하여 폭발 양상이 달라지므로 모델링 및 일반화하기에 어려운 점이 있다. 또한 화산학자의 수가 매우 적어서 관련된 연구 프로그램 및 해외전문가의 협력이 절대적이다. 이에 V-hub, GVM, VOGRIPA라는 세 곳의 연구 그룹에 대한 기초조사 및 상호관계의 이해를 통한 기술협력 대상을 발굴할 목적으로, 홈페이지 분석, 관련자 방문 및 인터뷰를 수행하였다. 연구의 궁극적 목적은 백두산 연구를 통하여 구축될 화산연구포털을 단순한 벤치마킹이 아닌 차별화 및 기여라는 관점에서 시사점을 도출하고자 하는 것이다. V-hub 는 화산연구자들의 커뮤니티 사이트이자 자료공유의 사이트로, GVM은 내용을 채울 수 있는 연구와 데이터 공유를 위한 표준 마련이 주된 역할이며, VOGRIPA는 화산폭발사건에 대한 데이터베이스화와 정보표출을 목표로 하고 있다. 지도학 및 공간정보차원에서 보면 이들은 분석의 도구로 GVM에서 일부 다루어지고, VOGRIPA에서 화산의 위치를 웹GIS로 표출하는 수준에 국한되어 있다. 화산연구포털이 다음 단계로 발전하기 위하여, 한국이 기여할 수 있는 바와 지도학적으로 발전시킬 수 있는 항목 등을 제시하였다.

강원도 고성 뒤배재 현무암은 산출상태, 구성광물, 주성분원소 및 미량원소의 특징에 의해 하부 현무암과 상부 현무암으로 구분된다. 하부 현무암은 집괴암의 특징을 보이고, 맨틀 및 지각기원의 포획암과 감람석, 휘석, 사장석 포획광물이 있다. 상부 현무암은 주상절리로 산출되며, 맨틀 포획암이 상대적으로 더 많고, 포획광물로는 감람석이 우세하다. 현무암의 주성분원소 및 미량원소 분석 결과 상부 현무암은 하부 현무암에 비하여 초생 마그마에 가까운 조성을 보인다. 원시맨틀로 표준화한 미량원소 및 희토류원소의 부화 및 결핍 패턴은 두 현무암이 매우 유사하나, 하부 현무암이 상부 현무암 보다 LREE의 부화 정도가 더 크다. 뒤배재 화산체의 하부 현무암은 약 0.8-1.2%, 상부 현무암은 약 3.7-4.0%의 동일한 맨틀 물질인 석류석 페리도타이트의 배취 용융으로 형성되었다. 그리고 하부 현무암내의 포획된 화강암, 포획광물의 반응연 및 사장석, 석영 등의 포획광물은 하부 현무암을 형성한 마그마와 지각물질과의 동화 가능성을 지시한다.

강원도 고성군 오봉리에는 6개의 화산체(뒤배재, 오음산, 갈미봉, 249 m 고지, 166 m 고지, 102 m 고지)가 밀집하여 분포하고 있다. 그리고 고성산 화산체와 운봉산 화산체가 단독으로 멀리 떨어져 있다. 오봉리의 249 m 고지 화산체는 이 연구에서 새롭게 발견된 것이며, 오봉리에 분포하는 6개의 화산체들을 오봉리 화산체군이라 명명한다. 이 지역 화산체는 여러 연구자에 따라 화산전, 플러그 돔, 원통형 화산통 등으로 해석된다. 이 연구는 화산체의 형태, 화산분출물의 층서 및 특징을 바탕으로 화산활동 양상과 화산체의 형성과정을 알아보았다. 이 지역의 모든 화산체는 중생대 화강암 위에 현무암류가 분포하고, 기반암에서 상부로 갈수록 산사면의 경사도가 증가하는 돔 형태이다. 특히 3개의 화산체(뒤배재, 166 m 고지, 102 m 고지)에서는 현무암과 기반암 사이에 화성쇄설층이 발견된다. 뒤배재 화산체의 화성쇄설층에서는 기반암 기원으로 추정되는 석영, 장석 및 화강암편과 화산분출물인 스코리아 암편이 분포한다. 그리고 모든 화산체의 현무암내에는 맨틀포획암과 기반암인 화강암류와 하부지각 기원의 반려암류의 포획암을 함유한다. 또한 각진 형태의 감람석, 사장석, 휘석 등의 포획광물이 있다. 이러한 사실은 마그마가 지표로 빠르게 상승하였고, 화산활동이 폭발적이었음을 지시한다. 또한 현무암내의 다량의 포획광물 등은 현무암질 마그마의 점성을 증가시켜 돔형의 화산체를 형성한 것으로 판단된다. 그리고 화산체가 오랜 시간 동안의 삭박작용을 거쳐 원지형이 파괴되면서, 돔의 심부가 기반암 위에 플러그 돔으로 남게 된 것으로 해석된다.

다양한 지질학적 분화 강도에 따른 백두산 화산분출물의 확산 특성과 이들 분출물이 한반도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대기역학모형 WRF (Weather Research and Forecasting)와 확산모형 FLEXPART를 이용하여 수치실험을 실시하였다. 연구 대상일은 화산재 유입이 예상되는 2010년 10월 21일의 종관장이며, 방출 후 48시간 동안 화산재의 이동을 분석하였다. 백두산 분화 후 한반도에 유입되는 강하화산재의 크기는 0.05 mm 이하가 대부분을 차지하며, 큰 입자는 확산에 의한 이동이 작기 때문에 유입가능성이 크지 않았다. 분화강도에 따른 화산재의 이동 특성을 보면, 분화강도 차이에 따른 입자의 분포도의 차이는 크지 않으나, 수밀도의 차이는 크게 나타났다. 한반도 내 도시별 화산재의 침적량 분석에서 화산재가 기류를 타고 동해에서 유입되고 태백산맥의 차폐효과에 의하여 한반도 동쪽에 위치한 강릉, 부산의 침적량이 초기에 증가하는 경향을 나타내며, 지역별 침적량은 일시에 급격하게 증가할 수 있다.

본 연구에서는 수정된 버전의 InVEST Volcanic Concept Survey 검사지를 통해 예비 지구과학교사들의 화산시스템에 대한 이해를 탐구하였다. 그 결과, 화산 과정을 이해하는 예비 지구과학교사들은 극히 제한적이라는 결과를 얻었다. 즉, 화산관련 용어의 단순개념을 묻는 질문들은 높은 점수의 응답들을 얻은 반면에 화산분출의 구조를 묻는 고도의 사고를 요구하는 깊은 개념적 연결의 질문들은 낮은 점수의 응답들을 얻었다. 특히, 환경과의 영향 및 위험 예측에 대한 문항에 대해서는 매우 낮은 이해를 나타내었다. VCS 결과는 개념구조의 틀 안에서 예비 지구과학교사들이 화산 개념을 잘 이해하고 있는지를 과학교육 연구자들에게 알려주는 측정 기준으로서의 교육적 가치를 향상시킬 것이다.

본 실험은 수출과정 중 '화산' 배의 신선도를 유지하기 위한 목적으로 과실의 숙도별 적정수송온도 및 유통온도의 설정을 위하여 모의유통기간 중 과실의 품질과 생리장해 발생을 조사하였다. 만개 후 135일에 수확한 과실의 경우, 유통 30일에 조사한 과실 경도는 1℃에 수송되고 18℃에서 유통된 과실은 28.6N로 조사되었던 반면 5℃에서 수송되고 25℃에서 유통된 과실은 24.2N으로 수송 및 유통온도가 낮을수록 경도가 높게 유지되었다. 만개 후 145일에 수확한 과실의 경도는 만개 후 135일에 수확한 과실에 비하여 유통기간 중 경도가 현저하게 낮았는데 유통온도가 높을수록 과육의 경도 저하가 빠르게 진행되었다. 과실의 생리장해 발생을 측정한 결과, 수송온도와 관계없이, 25℃에서 유통된 과실이 18℃에서 유통된 과실보다 과육의 생리장해 발생 및 과실 부패율이 2배 이상 높게 측정되어 수출과정 중 과실의 신선도 유지를 위해서는 유통온도의 관리가 보다 중요한 요인으로 작용하는 것이 확인되었다. 따라서 수출과정 중 발생하는 경제적 손실을 줄이고 고품질 과실의 유통을 위해서는 유통환경을 고려한 수확시기 조절 및 수송 유통과정에서의 철저한 온도관리가 필수적으로 판단된다.

의성소분지 화산칼데라 지역에서 3차원 복합 지구물리탐사를 수행하였다. 2차원적인 해석이 주를 이루었던 선행 연구의 제한점을 극복하기 위하여 간격이 조밀한 자기지전류탐사와 중력탐사를 수행하였다. 자기지전류탐사와 중력탐사 자료로부터 각기 해석된 역산 결과들에 대해 역산 자료간의 상관관계 및 새로 제안된 구조해석 방법을 이용하여 복합 해석하였으며, 이를 각 구조별로 3차원 지질구조로 영상화하였다. 이 연구에서 제안하는 구조화 지수(Structure Index; SI) 기법은 물성간의 공간적 상관관계와 물성 값의 이상 정도를 이용하여 계산되는 구조화 각도(Type Angle; TA) 및 구조화 강도(Type Intensity; TI) 값의 분포를 이용하는데, 이 기법을 통한 3차원 구조 해석을 수행하였다. 제안 기법을 화산칼데라에 적용한 결과 1) 화산칼데라 중앙부에서 심도 1 km 부근까지 연장되는 낮은 밀도와 전기비저항을 갖는 화산쇄설성 퇴적암류, 2) 높은 밀도와 전기비저항을 갖는 ring fault 주변의 관입 화성암류, 3) 3-5 km 심도의 상대적으로 낮은 전기비저항과 높은 밀도를 갖는 기반암을 3차원으로 영상화할 수 있었다.

본 연구에서는 '원황' 및 '화산' 배의 고온유통 중 품질변화 및 생리장해 발생을 확인하기 위하여 과실을 수확시기에 따라 공시하여 그 차이를 확인하였다. '원황'의 경우 30℃ 유통 5일 및 10일 후에 과육경도는 만개 후 135일 수확한 과실은 각각 16.7 및 6.9N으로 경도 하락이 단기간에 유의하게 크게 나타났고, 만개 후 130일 수확 과실은 각각 31.3 및 17.6N으로 조사되어 수확시기에 따른 차이가 유의하게 나타났다. '화산' 배에서는 만개 후 145, 150 및 155일에 수확한 과실의 경도는 고온유통 14일에 각각 30.4, 26.5 및 21.6N으로 수확시기에 따른 유통 중 경도차이가 분명하였다. 가용성고형물함량은 두 품종 모두 수확시기가 늦을수록 증가하였고 산함량은 수확시기가 늦고 고온유통기간이 증가하면서 낮아졌다. '원황' 배에 있어 고온유통 중 호흡율 및 에틸렌 발생량은 만개 후 135일 수확 과실이 만개 후 130일 수확 과실에 비해 다소 높게 측정되었고, '화산' 배의 경우 수확시기에 관계없이 고온유통 중 호흡율 및 에틸렌 발생량도 '원황'에 비해 절반 이하로 유의하게 낮았는데 수확시기에 따른 변화도 차이가 없는 것으로 조사되었다. 과실 내부에 발생하는 생리장해를 측정한 결과, '원황' 배의 경우 만개 후 135일에 수확한 과실은 만개 후 130일 수확 과실에 비해 과육수침 및 FSD 등 생리장해 발생이 유의하게 높았고 유통 5일에 대부분의 과실에서 과심갈변 증상이 나타났다. '화산' 배에서는 고온유통 14일에만 과심갈변과 바람들이 장해가 증가하였는데 유통 7일까지는 생리장해 발생이 비교적 낮은 수준을 유지하였다. 종합적으로 두 품종의 생리장해 발생은 수출선적 당시의 과실성숙도에 크게 영향을 받으며 유통기간이 길어짐에 따라 크게 발생하였으므로 유통온도가 높은 지역으로 수출하는 경우에는 '원황' 배의 경우매우 단기간에 과실의 품위가 저하되므로 수확시기 및 선별작업에 주의를 기울여야할 것으로 사료되었다.

백두산 화산분출물의 이류와 확산 예측 특성을 살펴보기 위하여 3차원 대기역학 모형인 WRF와 입자 확산 모형인 FLEXPART를 결합하여 다양한 수치실험을 실시하였다. 기상자료의 시간 평균화에 따른 영향을 보기 위하여 네가지 서로 다른 평균화 기간을 가진 수치 실험을 실시하였다. 본 연구에 적용된 기상자료의 평균화 기간은 각각 1개월, 10일, 3일이다. 또한 평균화를 실시하지 않은 실시간자료를 이용한 수치실험도 실시하였다. 기상자료의 평균화 시간이 길어질수록 주풍성분인 동서 방향의 운동이 뚜렷해지고, 짧을수록 주풍의 법선 방향인 남북 운동이 명확하게 나타나며, 화산분출물을 가정한 입자의 확산 역시 동일한 특성이 나타난다. 상하층의 바람은 강도의 차이가 명확하고, 평준화 기간에 따른 영향이 다르게 나타나기 때문에 상층입자와 하층입자의 이동과 지상 침적이 다양하게 나타난다. 또한 한반도의 지상 침적은 방출고도 2 km 이하의 입자가 주로 영향을 미친다. 따라서 기상자료의 평균화 시간 간격이 화산분출물의 지상 침적을 결정하는 하나의 요인으로 작용하기 때문에, 확산 실험 전에 적절한 기상자료의 시간평균을 결정할 필요가 있다.

본 시험은 이탈리안 라이그라스(Lolium multiflorum Lam.) 만생종의 생육단계별 건물생산성과 사료가치에 대한 기초자료를 제공하기 위히여 2000년부터 2002년까지 국립축산과학원 초지사료과 시험포장에서 수행되었다. 수원지역에서 이탈리안 라이그라스 만생종인 '화산101호'의 생육단계는 수양기, 출수시, 수전기 및 개화기가 각각 5월8일, 5월 18일, 5월 28일 및 6월 3일이었다. 생육단계별 건물 및 가소화영양소 총량은 수잉기에서 개화기

현재 야외답사는 개발된 야외 학습장의 부족과 접근의 어려움, 학급 당 학생 수의 과밀화, 거리와 시간의 문제, 그리고 비용의 문제 등으로 극히 제한된 범위에서만 행해지고 있다. 이러한 이유로 실제야외답사의 이점을 장점으로 살리면서 현실적인 어려움을 보완하기 위한 대안이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 플래시 파노라마를 활용하여 웹-기반의 가상야외지질답사를 개발하고 이를 다양하게 활용하기 위한 방안을 탐색하는 것이다. 개발된 제주도 VFT의 특징은 다음과 같다: 중 고등학생들에게 화산 지형과 지질에 관한 학습을 위한 가상의 공간을 제공한다; 웹-기반으로 개발되어 학습 내용에 비순차적으로 접근할 수 있으며, 학생들이 자신의 능력에 따라 학습 속도를 조절할 수 있다; 시공간적 제약과 경제적인 부담이 없고, 같은 장소를 얼마든지 반복적으로 탐구 할 수 있다; 학교급에 따라 수준별로 학습할 수 있는 활동지가 제공된다; 지형 지물의 근접 촬영 이미지, 탐구활동과 관련된 질문과 설명, 해당지역의 실제 암석의 표본 사진 및 박편 이미지 등의 다양한 보충적인 웹 콘텐츠들을 제공한다. 개발된 제주도 VFT를 과학 수업 및 비교과 영역에서 활용할 수 있는 방안과 지도 모형을 각각 제안하였다.

이 연구의 목적은 초 중 고등학교 과학 교과서 글의 구조적 특징을 종합적으로 분석하여 학생들이 상급 학교로 진학하면서 경험하게 되는 과학 교과서 글의 변화 양상을 살펴보는 것이다. 연구 자료로 제 7차 교육 과정에 의해 개발된 초 중 고등학교 과학 교과서의 '화산과 지진' 관련 단원의 글을 선정하였으며, '텍스트 구성적 의미', '상호 관계적 의미', '내용과 논리 관계 의미'의 측면에서 글을 비교 분석하였다. 연구 결과, 과학 교과서의 글은 학교급에 따라 글의 구조를 비롯한 언어적 특징이 다르게 나타나며, 학생들이 상급 학교로 진학하면서 이러한 글의 구조적 특징 차이에 의해서도 과학 교과서를 읽고 이해하는 것이 어렵고 생소하다고 인식할 수 있음을 문제로 제기하였다. 또한 과학을 학습하는 과정에서 과학의 언어가 지니는 구조적 특징에 대한 과학 교사의 중재자 역할이 필요함을 제안하였다.

본 연구에서는 한반도 남동부의 의성분지 내에 위치하는 화산칼데라 지역을 대상으로 지구물리학적 연구를 수행하였다. 기존 연구들의 한계를 극복하기 위해 원격탐사를 통한 전체적인 구조 특성을 분석한 후에 정밀한 3차원 포텐셜 해석을 수행하는 기법을 적용하였다. 첫 번째 단계로, 수치지질도 및 DEM 자료와 인공위성 영상을 이용하여 대상 지역의 선구조를 분석하였다. 선구조 분석 결과는 선행 연구결과와 상당히 잘 부합되었고, 남-북 방향과 남동-북서방향이 가장 우세함을 보여주었다. 두 번째 단계로, 선구조 분석 결과를 고려하여 의성분지 전체 지역에서 조밀한 중력탐사 자료를 획득하였고 항공자력탐사 자료와의 복합 해석을 통해 광역적인 칼데라의 구조를 조사하였다. 파워 스펙트럼 기법을 이용한 분석 결과, 의성 분지 하부는 개략적으로 2개의 밀도 불연속면 이 존재하는 것으로 해석되었다. 첫 번째 불연속면의 심도는 약 1 km로 칼데라 지역 내에 존재하는 화산쇄설성 퇴적암의 심도나 화산칼데라의 ring vent 위치에서 관입하고 있는 관입암의 심도로 판단되며, 두 번째 심도는 약 3-5 km로 분지기반암의 심도와 관련 있는 것으로 추정된다. 또한 3차원 중력역산을 실시한 결과 남서쪽의 백악기 팔공산 화강암과 북동쪽의 불국사 관입암류에 의한 저밀도체가 나타나고, 화산칼데라 중앙부 부근에는 화산쇄설성 퇴적암류 또는 칼데라 형성 과정에서 침강된 상부의 퇴적층으로 해석된 퇴적층이 주변보다 낮은 밀도를 가지며 하부로 약 1.5 km까지 연장되어 있는 것으로 분석되었다. 그러나 포텐셜 자료는 그 특성상 수직 분해능이 양호하지 못하므로, 수직적인 발달 특성을 갖는 칼데라의 구조를 정확히 파악하기는 어렵다. 본 연구에서는 이런 한계점을 극복하기 위해서 동일 지역에서 이루어졌던 자기지전류 탐사 결과와 비교 분석하여 효과적인 해석을 수행하였다.

제주지역에서 사료작물 작부체계에 있어 여름철에 주로 재배되고 있는 수수수수 교잡종을 공시하여 lysimeter에 돈분액비 시용수준이 유거수의 특성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 무비구, 화학비료구(200kg N/ha), 돈분액비 시용구(200, 400, 600kg N/ha) 등 5처리를 두어 난괴법 3반복으로 수행하였다. 돈분액비의 시용 초기에 유거수내 BOD 및 COD는 돈분액비 600kg N/ha 시용구가 다른 처리구에 비해 유의적으로 높았다(p<