화산재의 확산 특성을 분석하고, 침적량의 예측 가능성을 평가하기 위하여, 2011년 1월26일 분화가 시작된 일본 기리시마 화산을 대상으로 WRF와 확산모형 FLEXPART를 이용한 수치모의실험을 실시하였다. 지상 1 km 이하 대기경계층내의 화산재 확산 특성은 26일 방출된 입자의 경우 주풍을 따라 집중되는 경향을 보이지만, 27일 방출된 화산재는 큐슈남부에 발달한 고기압의 영향으로 기리시마 만까지 확산된다. 겨울철의 강한 시베리아 기단이 발달한 26일의 경우, 기리시마 화산 풍하측에 위치한 미야기 현 중앙 산악 후면의 좁은 영역에서 집중적으로 침적이 이루어진다. 또한 분화 지역 주변의 국지적인 고기압의 발달은 화산재의 수평 확산을 증대시키는 역할을 한다. 침적량의 분포는 정량적인 측면에서 실제 화산 분출에 따른 영향과 매우 유사한 경향성을 보이고, 제시한 수치모의실험은 화산재의 이동 및 침적량 예측 및 산정에 적절하다고 판단된다.

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.

이 논문에서는 한국과 일본의 초등 예비교사들이 가지고 있는 천문학 기초개념에 대한 이해 정도와 천문학에 대한 태도를 조사하여 비교하였다. 천문학 기초개념 및 지식은 1998년에 천문교육연구협의회(The Collaboration for Astronomy Education Research, CAER)에서 개발한 천문학진단검사지(Astronomy Diagnostic Test, ADT ver.2.0)의 21문항에서 한일 양국의 중등학교 교육과정을 고려하여 선정한 12개 문항을 양국의 언어로 번안하여 투입하였다. 천문학 기초개념 및 지식에 대한 검사문항의 신뢰도는 0.69이었다. 천문학 태도에 대한 검사는 제일릭 등(Zeilik et at., 1999)이 개발한 천문학태도조사지(the Survey of Attitudes Towards Astronomy, SATA)를 그대로 번역하여 사용하였다. 신뢰도는 0.87이었다. 조사 결과 천문학 기초개념에 대한 한국의 예비교사들의 정답률은 38%이었고 일본은 37%이었지만, 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 천문학에 대한 태도에서는 한국의 초등 예비교사가 일본보다 높았다. 특히 천문학에 대한 인지적 능력과 가치의 범주는 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(p〈.05). 이 연구를 통해 부가적으로, 한국과 일본의 초등 예비교사들의 가진 천문학 기초개념이 지식의 수준이 40%, 미만이었으며, 천문학에 대한 태도 점수가 미국의 대학생들에 비하여 상당히 낮다는 점을 발견할 수 있었다.

최근 분화가능성이 대두되고 있는 백두산 화산이 폭발적으로 분화(噴火:eruption)하는 경우, 백두산에서 분출되는 대량의 화산재는 대기 중으로 확산되면서 많은 인적, 물적 피해를 가져올 것으로 사료된다. 서울을 기점으로 백두산으로부터 약 500km 떨어져 있는 우리나라는 화산 분출물로 인한 직접적인 피해보다는 화산재/오염물질의 간접적인 피해 영향권 내에 속하게 된다. 따라서 약 천년전과 같은 대규모 화산분화가 발생될 때 한반도 주변의 기압배치에 따른 종관 기상장의 영향으로 대기 중에서 이류, 확산, 침적을 통한 화산재의 비산과 낙하로 인한 지역적인 장·단기 영향이 나타나거나 피해를 초래할 가능성이 예상되며 우리나라 상공으로 확산된 화산재는 항공기 운항 및 해상 운송 등과 관련된 관광산업을 비롯한 농축산업, 환경 분야 등에 영향을 미칠 것으로 사료된다. 본 연구에서는 백두산 분화를 가정할 때, 대기 중으로 분출되는 화산재로 인하여 우리나라가 영향을 받게 될 피해 예측을 위하여 화산재 및 오염물질을 정량적으로 파악할 수 있는 화산재 피해예측 기술을 개발하고 화산재에 대한 취약함수를 기반으로 화산재에 의한 직접적 피해액을 예측하는 알고리즘을 개발, 피해액을 추정하였다.

백두산은 그동안 화산활동이 정지된 화산으로 알려져 있었으나, 최근, 전문가들에 의하여 백두산이 화산활동중인 활화산임이 제기되고 있다. 다양한 분화의 전조들이 나타나고 있는 백두산이 분화할 경우, 한반도의 영향 여부에 대한 정보 제공 및 화산재 확산 가능성에 대한 신속한 대응을 위한 화산정보의 조기 제공의 필요성이 증대되고 있는 시점이다. 기상청은 날씨를 예측하기위하여 슈퍼컴퓨터를 사용, 단기 및 주간예보를 위해 19종의 수치예보모델을 하루 약 100회 이상 현업 운영하고 있으며, 이외에도 장기예측, 기후변화 관련 모델들과 연구 개발을 위한 다양한 수치예보모델들이 운영되고 있다. 그 중 지역예보모델(UM, 12kmL70)의 공간 해상도는 12km이며, 연직으로 약 80km까지 70층으로 구성되며, 3시간 간격으로 전지구 예보모델로부터 경계장을 제공받아 1일 4회(00, 06, 12, 18UTC) 87시간 예측을 수행한다. 본 연구에서는 백두산이 분화할 경우, 화산재의 이동 경로 및 tephra ground load/ thickness, airbone ash concentration 등을 추정하기위하여 현재 한국 기상청에서 수치예보모델로 사용되고 있는 UM 모델에서 생산되는 기상요소들을 Fall3D모델에 실시간 입력 자료로 사용하는 화산재 확산 조기경보시스템을 개발하였다.

백두산은 지리적으로 전체 면적의 3분의 1이 북한에, 그 나머지 영역이 중국에 속해있다. 최근 백두산 화산분화의 다양한 전조현상들이 나타나고 있으나 백두산에서 실제 일어나고 있는 직접적인 분화 전조현상에 대한 관측 자료를 획득하는 것은 쉽지 않다. 또한 현재 분화 가능성이 대두되고 있는 백두산지역의 지질학적인 환경을 고려한 분화 시나리오에 대한 연구가 매우 부족한 상태이기 때문에 지질학적인 요인을 고려한 분화 시나리오의 작성과 화산재의 한반도 유입 가능성에 대한 신속한 대응을 위한 화산재 확산 조기경보 기술의 개발이 필요한 시점이다. 우리나라는 백두산으로부터 지리적으로 약 500km이상 떨어져 있고, 화산재 및 오염물질의 확산으로 인한 간접적인 피해 영향권 내에 있으므로, 백두산이 폭발적으로 분화한다면 백두산을 중심으로 한반도 주변의 기압배치에 따른 종관 기상장의 영향을 받아 화산 분출물들이 대기 중에서 이류, 확산, 침적됨으로 인해 지리적 위치에 따라 지역적으로 장·단기적인 피해가 발생할 가능성이 예상된다. 본 연구에서는 화산재의 이동 경로 및 침적두께를 추정할 수 있는 Fall3D모델을 사용하여 분화구 주변지역으로부터 한반도의 동쪽에 위치하고 있는 일본지역까지 시간에 따른 화산재 확산현상을 수치모의 하였다. 또한 백두산 분화를 가정한 대표사례일의 기상장을 계산하고 화산에서 분출되어진 총 분출량에 따라 구분되는 화산폭발지수에 따른 화산재의 확산 경로, PM10농도, 화산재의 침적두께를 계산, 분석하였다.

겨울철 한반도 인공위성 영상을 보면, 백두산을 지나는 공기의 흐름이 동해 해상에서 시·공간적으로 다양한 형태의 구름을 발달시킴을 볼 수 있다. 구름 형태의 다양성은 백두산의 표고(2.7km)와 대기의 안정도에 기인한다. 만약, 백두산 화산 분화가 발생할 경우 백두산의 산악효과에 의해 화산재의 시공간 분포도 구름처럼 다양한 형태를 보일 것이다. 본 연구에서는 백두산 풍하측에 발달하는 산악파가 화산재의 시공간적 분포에 미치는 영향을 고분해능 수치모델을 사용하여 연구하였다. 즉, 수치모델을 사용하여 산 높이가 화산재의 풍하측 확산에 미치는 영향을 시뮬레이션 하여 그 특징을 분석하였다. 수치 시뮬레이션의 초기 조건으로서 백두산 주변의 대기흐름은 Froude 수로서 정의하였다. 여기서, Froude 수 (Fr ≡ U/NH)는 유입풍속(U), 산 높이(H), 그리고 부력 진동수(N)의 함수이다. 연구의 결과에 의하면, 백두산 풍하측에서 발생하는 산악파에 의한 공기 소용돌이 세기가 화산재의 장거리 전송을 결정하며, 그 소용돌이 세기는 Froude 수에 의해 결정된다. 즉, Fr < 0.2 일 때 Karman vortex가 형성되어 화산재의 풍하측 확산은 저해한다. 그러나, Fr가 1에 가까울수록 화산재는 풍하측으로 멀리 확산될 수 있다.

It is analysised the causes and extent of damage of natural disasters through the investigating of natural disaster states occurred in Gyeongsangnam-do. The data for this study were based on disaster annual report between 1987 and 2003. Especially, the data between 1993 and 2003 were used for the analysis in Gyeongsangnam-do area. A typhoon and a heavy rain were the major causes of the natural disasters in Gyeongsangnam-do. For all that the extent of damage by a heavy rain was twice as much as that of a typhoon, Gyongsangnam-do suffered heavy damage from a typhoon. So, special attentions should be paid to establish prevention plans for that in this area. Also, half of the natural disasters were occurred between July and August, the intensive prevention plans for the summer season are needed.

Recently, we are suffered enormous loss from a natural disaster and making an effort to prepare measures for dealing with disasters. This study shows the major causes of natural disasters and stricken area with the analysis of meteorological data based on the Korean Meteorological Administration and the Central Disaster Relief Center records during 1987-2003 and classifies natural disasters according to the causes and damaged conditions. In this study, the most damaged area were Gangwon, Gyeongnam and Gyeongi province as a result of a typhoon and a localized heavy rain. To establish an effective disaster measure for these area, detailed prevention plans should be established by its causes after investigating precise regional damage data analysis.

Enormous apartment complexes in urban areas, temporary inversion state and heat island effect occur due to the strong sunshine and weak wind speeds which hinders the dispersion of air pollutants that are emitted from neighboring areas of apartment complexes. In this study, analysis were conducted by using the Fluent code based on the CFD(Computation Fluid Dynamics), including building layout, material, building height from the ground surface, the heat, analysis of flow field in the apartment complex. It was estimated that the temporal radiation inversion phenomenon during the daytime, which was caused by the weak wind speed and higher temperatures in the upper level, contributed to the stagnation of the air pollutants in the lower layer of the apartment complex.

The objective of the study is to suggest planning directions for practical use and to find the conditions of tourist attractions in rural villages founded on city-dweller's preference. Both a questionnaire and a field survey were used for the study. Selected were four villages such as Oryan-ri, gachun-ri, Junggi-ri, and Gyochon-ri. The results of the study are as follows: City-dweller's valued on natural environment resources in rural tourism and felt uncomfortable to accommodations. The scoring system reflecting functions of six resources showed that common problems encountered in rural tourism were lacks of people's organization, and human exchange mind, and tourism-related leasure places and facilities. Based upon the results, some measures to develop villages were suggested.

The Characteristics of atmospheric flow and dispersion of air pollutants in the mountainous coastal area were studied using three-dimensional model by the combination of land/sea breezes and transport. It was then applied to Pusan city. As the urban area considered in this study is located in a mountainous coastal area, the atmospheric flow is strongly affected by the land/sea breezes and mountain/valley winds. The typical effects of land/sea breezes on the dispersion and the characteristics of pollutants movement in the region were analysed. The model has been proved to be an useful tool to pridict real time air pollutants transport as shown by the results of application studies in Pusan, Korea which is an urbanized coastal area with mountainous topography. It was found that the pollutants are differently transported and concentrated as going inland by the influence of the sea breeze with topographic changes. By comparing the pollutants concentrations of the simulated results with those of the observational results, it is shown that simulated results in this study are in qualitative agreement with observational ones.

In the Atmosphere under the various physical and chemical condition different chemical reactions occur and there are a number of air pollutants which are generated by photochemical reaction by absorbing solar energy. Therefor various testing simulation was done as foundation work to develop the numerical model for the prediction of concentration of air pollutants. It was shown change of major air pollutants concentration in according to variation of photodissociation speed constant, K_1 and initial condition of air pollutants concentration which plays major role in photochemical reaction. The photochemical reaction model which was used in this study is found to be useful for understanding relationship among the concentration of reacting air pollutants and the prediction of concentration of air pollutants in urban atmosphere

The Characteristics of atmospheric flow and dispersion of air pollutants in the mountainous coastal area were studied using two-dimensional model by the combination of land-sea breezes and transport. The pollutants emitted into the simulated wind field in considering with the mesoscale local circulations. The typical effects of land-sea breezes and tophography of coastal area on the dispersion are discussed in detail, and the model is proved as an useful tool to pridict real time pollutant transport by the results of application studies in Pusan, Korea where the urbanized coastal area with mountainous topography. It was found that sulfur dioxide (SO2) are differently transported and concentrated as going inland by the influence of the sea breeze with topographic changes.

A numerical model has been developed to predict the deposition of air pollutants considering canopy effect. In this model, the deposition velocity is calculated using the deposition resistances(aerodynamic resistance, viscosity resistance, surface resistance). Using the results, a comparative study was made between the model calculation and observation results The calculated daily variation of deposition resistances and in daytime most of the model cases are well agreed with observation results, and a slight difference was found in nighttime. From the results, it is suggested that the present model is capable of estimating the deposition velocity of air pollutants considering characteristics of canopy layer.

A predictive modal is demonstrated for gas removal rates from the atmosphere by dry deposition. Typical deposition velocities are complex functions of surface types, atmospheric stabilities, friction velocities, air pollutants, and so on. In this paper we simulated the calculation of dry deposition velocities near the earth surfaces, simultaneously we estimated real dry deposition velocities using the previous simulation. The measurement taken over a deciduous forest by Padro et al.(1988) were used to verify this model. In the comparison of the value of deposition velocity between numerical computation and observation, there are partially overestimations and underestimations between them, but we can speak that they are in a good accordance.