In this study, a field study was conducted to investigate the relationship between high-resolution remote images and the volumetric moisture, and the number of compaction. Changes in the shape of the surface and soil moisture content were observed and correlated with the number of compactions using roller equipment. As the compaction is repeated, the surface is flattened and the terrain curvature decreases and converges to zero. In particular, the tangential curvature changes as the number of compactions increase. Due to soil compaction, the vegetation index changed from a positive to a negative value, and most of the test site area was homogenized with a negative index. This suggests a decrease in porosity and an increase in volumetric water content associated with increasing soil compaction. Soil moisture, measured using a frequency domain reflectometry(FDR) sensor, tends to increase proportionately with the number of vibration compactions, but the correlation between the number of compactions and soil moisture is unclear. This study suggests that while it is necessary to consider the reproducibility of the experiments performed, the compaction quality of the soil can be evaluated using high-resolution terrain factors and soil moisture.

Since the scale and disaster characteristics of volcanic eruptions are determined by their geological features, it is important not only to grasp the current states of the volcanoes in neighboring countries around the Korean Peninsula, but also to analyze the tectonic settings, tectonic regions, geological features, volcanic types, and past eruptional histories of these volcanoes. We created a database of 285 volcanoes around the Korean Peninsula, and then identified a high-risk groups of 29 volcanoes that are highly likely to affect the region, based on conditions such as volcanic activity, the type of rocks at risk of eruption, the distance from Seoul, and high VEI (volcanic explosivity index). In addition, we identified the 10 volcanoes that should be given the highest priority. We selected them through an analysis of data available in literature, such as volcanic ash dispersion results from previous Japanese eruptions, the definition of a large-scale volcano used by Japan’s Cabinet Office, and examination of cumulative magma layer volumes from Japan’s quaternary volcanoes.

본 연구에서는 백두산 화산 분화 시 발생할 수 있는 화산 이류의 피해 범위에 연구 및 적용 방법을 검토하였다. 일반적으로 화산이 폭발한 경우 발생할 수 있는 다양한 형태의 화산 피해 중 화산 이류는 주로 폭발 자체에 의해 물과 마그마가 함께 흘러내리는 1차 화산이류(Eruption Induced Lahars)와 화산 폭발 이후의 강우에 의한 2차 화산이류(Rain-Triggered Lahars)로 나눌 수 있다. 이러한 화산 이류에 의한 피해는 20세기 이후 전지구적으로 30,000명의 사망자를 발생시키는 위험한 화산 부산물로써 이에 대한 대책이 필요하다. 하지만, 일반적인 토석류에 의한 재난과 마찬가지로 화산 이류에 의한 재해를 방지 하는 것을 제한적이므로, 이를 미리 예측하여 화산 폭발이나 폭발 후 집중 강우 발생 시의 대피 등을 통해 피해규모를 줄이는 것이 최선이다. 화산이류의 피해 범위에 대한 예측을 하기 위해서는 화산 이류의 유동에 대한 이해가 필요한데, 미국 지리조사국에서 개발한 화산 이류 모의 소프트웨어인 LAHARZ를 이용하여 GIS데이터와 경험식을 통한 예측이 일반적이다. 본 연구에서는 백두산을 대상으로 발생 가능한 다양한 시나리오를 고려하여 화산 이류의 침수면적에 대한 모의를 수행하고 이러한 침수 면적을 바탕으로 침수 지역의 주제도와의 병합을 통해 실질적인 피해 범위에 대한 연구를 수행하였다.

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.

Disasters like mountain landslides and collapse in cutting areas claim many a life and cause economic losses, involving much effort and expenses for their recovery. This study has surveyed and analyzed incident of disasters that had occurred on the sloping sides in Korea for the past 13 years in an effort to relieve damage caused by disasters on the sloping sides. The analysis confirms that while the major cause of disasters on the sloping side was storms in the past, frequency of disasters on sloping sides caused by local downpour is steadily on the rise. In addition, while disasters were concentrated in Gangwon Province, a mountainous region of the country, frequency of disasters occurring on the sloping sides is steadily increasing recently on the sloping sides in downtown areas in Seoul, Gyeonggi-do and so forth, attributing a large percentage of disasters to sloping sides. Data surveyed and analyzed in this study are thought to be applicable as basic data for the establishment of effective measures for the prevention of disasters occurring on the sloping sides in the days to come.

역사기록과 지표조사에서 관찰되는 백두산 분화의 분출물은 북쪽으로 송화강과 동쪽과 서쪽으로 압록강과 두만강 하구에서 화산물질이 발견되고 있다. 즉 유체에 의해 이동되는 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수의 영향은 천지를 중심으로 반경 400km의 범위에 해당된다. 그러나 약 1000년 전 분화 당시와 달리 현재는 천지칼테라호의 20억 톤보다 저수량이 큰 다목적댐과 저수지가 건설되어 화산분화 시 예상되는 유체의 흐름은 직간접적으로 인공적인 구조물의 영향을 받을 것으로 판단된다. 이 연구는 지형기복을 근거로 유체의 흐름방향을 산정하였고, 백두산 일원의 댐과 인공호수의 저수용량에 따른 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수의 피해범위를 파악하였다. 분출 초기에 급경사를 따라 이동하는 화쇄류는 산지의 경사면을 따라 이동하여 평탄지까지 영향을 미치며, 천지호의 유출에 의한 화산이류는 주요 하천까지 도달할 수 있다. 화산성홍수의 경우 역사기록과는 달리 천지호보다 저수용량이 큰 인공호수까지 영향범위가 제한될 것으로 판단된다.