백두산 화산이 분화할 경우, 한국에는 주로 화산재로 인한 피해가 예상된다. 이에 본 연구는 해외의 대형 화산분화 사례를 기반으로, 화산재 규모에 따른 피해와 사회 경제적 영향을 분석하였다. 첫째, 주요 화산 분화의 화산재 피해사례 및 화산재 두께/무게에 따른 피해를 "화산재 규모와 피해 영향 대조표"를 통하여 살펴보았다. 둘째, 화산재의 사회 경제적 영향을 분석하였다. 백두산이 겨울에 분화하지 않는다면, 한국은 화산재로 인해 경제적 피해를 입을 가능성이 크지 않지만, 화산재의 특성상 범세계적으로 영향을 미칠 수 있기 때문에 그 영향을 간과해서는 안 된다. 한편 만약 백두산 분화 시기에 한반도 주변으로 북풍 또는 북동풍이 발달하면, 화산재가 남한으로 확산하여 남한 경제에 영향을 미칠 수 있다. 항공수출에 차질이 생길 수 있으며, 인구 밀도가 높은 수도권이나 지방중심도시(산업집중도시) 혹은 농업지역으로 화산재가 이동해 온다면 그 피해는 매우 클 수 있다. 이러한 화산재해에 대비하여 한국의 실정에 맞는 화산재 예보 단계표가 만들어야져야 하며, 화산재 예측을 위한 한국형 화산 해저드 맵을 구축할 필요가 있다.

재난 리스크 모델을 활용하여 화산재 손실을 평가하기 위해서는 목적물별 손상함수가 정의되어야 한다. 손상함수란 목적물의 재해취약도를 정량화한 함수로, 공학 및 자연재해 연구 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히 손상도, 취약성 곡선 등으로 연구되고 있는데, 학제간 연구를 수행하는 과정에서 혼란을 주기도 한다. 이에 본 연구는 손상함수의 유형을 정리하고, 손상함수를 구축한 사례를 소개하고자 한다. 손상함수는 일반적으로 과거 피해사례를 기반으로 구축된다. 국내에 화산재 피해사례가 없음을 고려할 때, 남한지역의 화산재 손상함수를 구축하기 위해서는 해외사례를 참고하여야 할 것이다. 한편 국외에서도 화산재에 대한 손상함수 연구는 다른 재난에 비해 적은데, 화산 피해사례도 적은편이다. 이에 본 연구는 극소수 피해자료를 활용하여 손상함수를 구축할 수 있는 방안을 제시하고, 뉴질랜드와 일본에서 보고된 실제 피해사례를 바탕으로 와이블함수 혹은 선형함수의 취약성 곡선을 구축하였다. 본 연구가 해외사례를 기반으로 손상함수를 구축하였음을 고려할 때, 본 연구에서 제시하는 손상함수를 이용하여 남한지역의 화산재 손실을 평가하기 위해서는 국내 목적물 특성 및 환경 조건에 맞게 손상함수를 보정할 필요가 있다.

최근 백두산의 재분화 문제가 하나의 중요한 지구과학적 문제로 부상하고 있다. 백두산과 같이 대규모 칼데라 호수를 갖고 있는 화산의 폭발은 단순히 화산분출뿐만 아니라 칼테라 호수에 저장된 물의 유출로 인해 큰 재해를 유발할 수 있어 연구가 필요하다. 대형 화산성 홍수는 모든 종류의 인공 구조물을 파괴할 수 있는 에너지를 가지고 있고, 유속이 100 km hr-1에 달하며, 도달거리가 수 백 km까지 이르기 때문에 치명적인 피해를 가져올 수 있다. 연구의 최종목표는 백두산의 지질과 지반 조건에서 분화 시 예상되는 화산성 홍수의 피해를 예측하는 것이다. 하나의 사전 연구로서 백두산 화산이 분출되면서 천지에 저장된 물이 방류될 경우를 가정한 유량곡선 시나리오에 근거하여 수치해석을 실시하였다. 각각의 시나리오 별(림 붕괴, 단순융기, 림 붕괴와 융기의 조합, 강우형성 등)로 시간의 함수로서 유량변화를 이끌어내기 위해 선행 연구를 바탕으로 백두산 천지 유출 모형을 전개하였다. 천지에서 마그마 융기와 림 붕괴가 동시에 발생하면 최고 유량이 25,000 m3s-1에 이르러 백두산 천지의 화산홍수가 주변 지역에 심각한 자연재해를 가져올 수 있는 것으로 보인다. 이 연구에서는 저수지의 물이 방류되는 순간유량곡선에 치중하였으며 천지 유량 방출 후 하류 하천 하도 추적은 다루지 않았다.

Five kinds of selective media, such as mannitol salt agar (MSA), Baird-Parker agar (BPA), Baird- Parker supplemented with rabbit plasma fibrinogen (BPA+RPF), CHROMagar Staphylococcus aureus (CSA), and Petrifilm Staph Express count system (Petrifilm), were compared to recommend the optimum selective media for isolation of Staphylococcus aureus from agricultural products. Seventy four target and non target bacteria were inoculated on five selective media to analyze sensitivity and specificity. In the recovery test of injured S. aureus cells, S. aureus was exposed to acid (1% lactic acid for 10 min), heat (60oC for 90s), and cold (−20oC for 1h) conditions. And artificially contaminated agricultural products (iceberg lettuce, green pepper, and cherry tomato) was enumerated on five selective media. The sensitivity of BPA+RPF, CSA, Petrifilm, MSA, and BPA were 100%, 100%, 100%, 90.5%, 90.5%, respectively. In addition, the specificity of BPA+RPF, CSA, MSA, BPA and Petrifilm were 100%, 100%, 84.6%, 75.0%, 67.3%, respectively. However, no difference among five selective media was observed in recovery on injured S. aureus cell and enumeration from agricultural products. This results suggest that BPA+RPF and CSA are the optimum media for detection of S. aureus from agricultural products.

서울과 대구 및 울산, 구미, 여수 산업단지 내 지하수의 휘발성 유기화합물(VOCs) 오염 특성을 살펴보았다. 모든 지역에서 염소계 유기용매와 트리할로메탄이 가장 빈번하게 검출되는 휘발성 유기화합물이였다. MTBE는 도시 지역에서만 빈번하게 검출되었으며, 사염화탄소와 클로로포름은 산업단지에서 빈번하게 높은 농도로 검출되었다. 서울 지하수를 대상으로 휘발성 유기화합물로 인한 지하수 오염 실태를 좀 더 정밀하게 조사하였다. 그 결과, 염소계 유기용매 및 염소계 유기용매의 탈염소화 과정에서 생성되는 중간물질로 인한 오염이 심각한 것을 알 수 있었다. 검출빈도, 농도규모, 상관관계 분석을 통해 cis-1,2-DCE는 TCE의 분해 과정에서 생성되었으며, 1,1-DCE는 1,1,1-TCA의 분해 과정에서 생성된 것임을 확인할 수 있었다. 한편, 일부 VOCs는 자주 함께 검출되었으며, 기준치를 초과하는 VOCs의 농도도 일부 시료에서만 관찰되었는데, 이는 여러 가지 VOCs를 다량으로 사용하는 특정 오염원이 지하수 오염을 야기하였다는 것을 의미한다. 이들 오염원의 영향을 확인하기 위해 지하수 시료를 채수 지점의 토지 이용 특성과 채수 지점 주변의 토지 이용 특성을 기준으로 각각 구분하여 통계분석을 실시하였다. 통계 분석 결과, 운수업체, 스포츠센터와 같은 시설이 지하수 수질 오염과 밀접하게 관련이 있음을 알 수 있었다. MTBE의 검출 빈도는 자동차 이용과 상관관계가 높았고, 톨루엔과 클로로포름의 경우, 제조활동 및 하수처리시설과 상관관계가 높았다. PCE의 경우, 지정폐기물의 배출량과 상관관계가 높았다. 지하수 내 VOCs의 농도는 시간에 따라 변화하는 양상도 보였는데, 우기 시 발생하는 희석효과, 오염원의 유입과 자연적인 분해 과정이 복합적으로 영향을 미친 것으로 판단된다.

백두산 화산 분화가 남한 지역에 미치는 사회경제적 영향을 평가하는 방법으로 리질리언스 비용을 검토하였다. 리질리언스 비용이란 재난으로 인해 발생한 피해 규모와 이를 복구하기 위해 소요되는 복구 자원의 규모를 동시에 평가하는 방법으로, 시스템의 규모로 정규화 할 경우, 리질리언스 비용 지수로써 시스템 간의 방재력 비교도 가능하게 한다. 특히, 리질리언스 비용은 피해 규모와 복구 자원 간의 상호작용을 고려하여 최적의 방재 전략을 결정하는데도 도움이 될 수 있도록 고안되었는데, 이 경우, 피해 규모와 복구 자원의 변화 양상을 예측하는 것을 필요로 한다. 한편, 리질리언스 비용은 피해 규모와 복구 자원을 정의하는 방법에 따라 평가값이 달라질 수 있다. 실제, 자연재해의 피해 유형과 복구 방법은 매우 다양하고 상호 밀접하게 연관되어 있어, 피해규모와 복구자원의 양을 명확히 구분하여 정의하는 것이 어렵다. 본 연구에서는 백두산 화산 분화 시나리오를 가정하고, 이 시나리오에서 화산재가 남한에 미치는 피해 규모와 복구 자원의 양을 추정하고, 리질리언스 비용을 평가하여 보았다. 피해 규모는 일부 산업 분야의 직간접 피해와 인체 영향으로 한정하였으며, 복구자원의 경우에는 화산재 청소 비용으로 국한하였다. 비록 평가에 필요한 자료가 부족하여, 일부 산업 분야에 국한하여 리질리언스 비용을 평가하였기는 하지만, 본 연구는 리질리언스 비용 평가 방법을 상세히 소개하고 있으며, 피해규모, 복구자원, 방재정책의 상호 연관성을 자세히 소개하고 있다. 국내에서 발생하는 재난별 피해 유형과 복구 방법을 적절히 정의할 경우, 리질리언스 비용은 우리나라의 방재력을 가늠하는데 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

적응적 메쉬세분화기법과 분할격자기법을 적용한 2차원 천수방정식모형을 활용하여 구조물을 고려한 극한 홍수 실험을 모의하였다. 본 연구에 사용된모형은 두 격자생성 기법을함께 사용함으로서 복잡한 경계를보다 적은 격자로 효율적으로 표현하는 것이 가능하며, 동적 적응 메쉬세분화기법을 사용하여 흐름이 빠르게 변하는 영역에서 정확도를 유지하면서도 효율적으로 계산하는 것이 가능하다. HLLC 리만근사해법과 MUSCL 기법을 적용하여 시공간상에서 2차정도를 유지하며,

본 연구에서는 국내 산지별 가공용 사과의 patulin 오염 모니터링을 위하여 24개 지역 102건의 시료를 수거하여 분석하였다. 그 결과 전체 102건의 시료 중 47건에서 patulin이 검출되었다. Patulin 잔류량 감소방안으로 ascorbic acid 200 ppm으로 처리하였을 때 12.89 ppb로 93.4%가 감소하였으며, 활성탄은 100 ppm 첨가하였을 때 patulin 잔류량은 2.68 ppb로 95.8%의 감소율을 나타내었