최근들어 백두산 지역의 지표면 팽창현상이 관찰되면서, 백두산의 분화 위험성이 증대되고 있다. 화산이 분화하는 경우, 무수한 화산재의 비산으로 항공, 교통, 물류, 정밀기계 산업 등이 큰 타격을 입게 될 뿐만 아니라, 화산재의 처리 및 처분에도 막대한 국가적 손실이 발생하므로 화산재 처리 및 활용방안의 개발이 절실히 요구된다. 본 연구에서는 화산재를 건설재료로 활용하기 위하여 백두산, 한라산의 화산재 및 다공성의 제올라이트에 시멘트 및 메타카올린을 첨가한 공시체에 대한 재령 0일 및 7일의 배합비별 압축강도 특성을 분석하였다. 실험 결과, 재령 7일에 대하여 혼합재(화산재 및 제오라이트), 시멘트 및 메타카올린의 비율을 3.5：1：0.1로 배합한 경우 최대의 압축강도를 나타내었으며, 재령 및 단위시멘트량의 증가, 메타카올린의 첨가가 압축강도 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

2010년 아이슬란드 남부의 화산폭발은 유럽지역에 항공대란을 야기하였으며, 국내에서도 2002년 백두산 지역을 중심으로 강진에 의한 지표면 팽창현상이 관찰되면서 백두산의 화산폭발 위험성이 점증하고 있다. 화산폭발이 발생하는 경우, 화산재의 처리 및 처분에 따른 막대한 국가적 손실이 유발되므로, 화산재 처리 및 활용방안의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 화산재를 건설재료로 활용하기 위하여 백두산, 한라산의 화산재 및 다공성의 제올라이트에 시멘트 및 메타카올린을 첨가한 블럭에 대한 재령 0일 및 7일의 배합비별 휨강도 특성을 분석하였다. 실험 결과, 재령 7일에 대하여 혼합재(화산재 및 제오라이트), 시멘트 및 메타카올린의 비율을 3.5：1：0.1로 배합한 경우 최대의 휨강도를 나타내었으며, 재령 및 단위시멘트량의 증가, 메타카올린의 첨가가 휨강도 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

2002년에 백두산 지역을 중심으로 강진에 의한 지표면 팽창현상이 관찰되면서, 백두산의 화산폭발 가능성이 높아지고 있다. 이에 따라, 그동안 국내에서 재난유형으로 별도의 분류가 없던 화산폭발에 대한 대책이 정부차원에서 논의되기 시작하였다. 화산폭발이 발생하면 무수한 화산재가 각종 사회기반시설을 덮게 되며, 비산에 의해 항공, 물류, 정밀기계산업 등에 타격이 발생하게 된다. 본 연구에서는 화산재를 건설재료로 활용하기 위하여 백두산, 한라산의 화산재 및 다공성의 제올라이트에 시멘트 및 메타카올린을 첨가한 재령 7일의 공시체에 대한 배합비별 동결융해 저항성을 분석하였다. 실험 결과, 재령 7일에 대하여 혼합재(화산재 및 제오라이트), 시멘트 및 메타카올린의 비율을 3.5：1：0.1로 배합한 경우 동결융해 저항성이 가장 우수한 것으로 나타나, 재령 및 단위시멘트량의 증가, 메타카올린의 첨가가 동결융해 저항성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

본 논문에서는 백두산 화산 분출시 화산재의 확산이 한반도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 화산재 확산을 계산하는 프로그램인 Puff, Fall3D, Tephra 모델에 대해 연구하였다. 연구에서 세 가지 프로그램의 구성 및 설치환경, 기본적인 특성파악 및 장단점을 분석하였으며, 모델링을 위한 입력 조건을 비교하고 각 모델의 계산 결과에 대해 테스트하였다.

최근 백두산에서 화산가스가 일부 분출되면서 백두산 화산폭발의 가능성이 제기되었고, 사(死)화산이 아닌 휴(休)화산으로서의 백두산이 언제든 화산폭발을 일으킬 수 있다는 우려가 사회적인 공감대를 형성하게 되었다. 뿐만 아니라 화산폭발로 인해 분출되는 화산재에 의해 동북아 지역에 걸친 항공운송 마비 등의 피해가 우려되고 있는 실정이다. 이에 백두산 화산폭발의 가능성이 높아지고 있는 시점에서, 화산폭발로 발생되는 화산재가 우리나라에 어떠한 피해를, 어느 정도로 영향을 미칠 것인가에 대한 객관적이고 과학적인 연구가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 2010년 4월 발생한 아이슬란드 화산분화를 주된 사례로 하여 피해사례를 체계적으로 정리하였으며, 문헌조사 및 피해사례를 통한 유형화와 피해정도를 정리하였다. 분석결과, 화산재에 의한 항공교통에의 영향을 크게 두가지 측면에서 분석해 볼 수 있으며, 항공기 기체에 미치는 피해요인으로는 주로 흡착·침착에 의해 발생되었으며, 그로 인해 엔진정지나 계기이상, 화산재로 인한 기체내부의 오염의 피해가 발생되었다. 또한 항공편(공항)에 미치는 영향으로는 화산재로 인한 운항규제와 그로 인한 관광, 물류 등에의 피해확산으로 파악되었다.

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.

우리나라는 화산재해의 안전지대로 여겨졌으나 최근 백두산의 분화 가능성이 고조됨에 따라 백두산 분화 전조 및 분화 시나리오, 화산재 확산 연구 등이 발표되고 있으며, 이에 대한 대응 수립 방안이 논의되고 있다. 본 연구는 국내 대기 환경관리 기준 제시와 방향을 설정하기 위한 기초연구로 백두산 화산재 성분 조사와 화산재 성분의 위험성을 평가하였고, 국내외 대기관리 기준을 비교·분석하였다. 추가적으로 백두산 분화시 화산재의 확산 범위와 거리별 확산 농도, 이동 중 성분변화 등의 연구가 진행된다면, 화산재 피해에 대응할 수 있는 지역별 대기 관리 기준이 수립될 수 있을 것으로 판단된다.

화산재해대응을 위하여 화산분화 시 화산재 확산의 다양한 조건을 분석 모델에 의해 분석하고 이를 기반으로 도출된 결과물을 가시화함으로서 화산재 확산 시 피해규모 및 범위를 사전에 예측하는 것이 중요하다. 시간대 별 격자 형태의 대용량 분석 결과물을 실시간 3차원으로 가시화하기 위해 LOD(Level Of Detail) 알고리즘을 핵심 요소로 적용한다. 최근 3차원 시각화 기술은 재해 시뮬레이션은 물론, GIS 응용 분야, 가상현실 등을 실현하기 위한 중요한 기술로 부각되고 있다. 그러나 대용량 데이터를 실시간으로 처리하여 시각화를 구현하기 위해 컴퓨터 메모리 한계성의 극복은 아직 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 대규모의 화산재 확산 분석 모델 데이터를 가시화하기 위해 파일 기반의 효율적은 실시간 LOD 알고리즘 개발을 수행한다. 실시간 LOD 알고리즘은 대규모 분석데이터 표현에 필요한 기하학적 연산 처리를 가능하게 한다. 시간대별 격자형태의 화산재 확산 분석 모델 결과 데이터(NetCDF)의 가시화를 위해 3차원 격자 데이터를 공간 분할하여 피라미드 형태의 계층적인 구조로 재구성 하는 방법을 선택한다. 또한 정규화 된 3차원 격자(Cube)는 사용자 시야를 중심으로 원활하고 사실감 있는 표현이 될 수 있도록 비 메모리 방식의 계층 구조로 블록화하여 파일 형태로 저장한다. 대용량 분석데이터는 다수의 상세도를 가지는 데이터로 변형하고 이를 상호 연결함으로서 수많은 격자를 데이터 손실 없이 표현하고 3차원 프레임 속도를 극대화 시키는 방안을 제시한다.

백두산은 1만년 이내에 여러 차례 분화한 경험을 가진 젊은 화산으로 역사시대의 분화 기록을 가진 활화산이다. 최근 새로이 발굴한 조선왕조실록 제 35책 효종13권에는 "至於黑氣, 則臣所目見也. 其氣若雨非雨, 若烟非烟, 自北而來, 聲若風驅, 臭若腥臊, 轉頭之頃, 彌滿山谷, 掩翳三光, 咫尺不때牛馬, 吁亦異哉! 近則積城 長湍之間, 遠則咸鏡南道之界, 無處不然云"라는 기록이 나온다. 이를 번역하면, "흑기(黑氣)의 경우는 신이 목격한 것입니다. 그 기운은 비 같기도 하면서 비도 아니고, 연기 같기도 하면서 연기도 아닌 것이 북쪽에서 오는데 소리는 바람이 몰아치듯, 냄새는 비린내 같기도 한데 잠깐 사이에 산골짜기에 가득 차서 빛을 가려 지척에 있는 소와 말도 분별을 못할 정도였으니, 아, 역시 괴이한 일입니다. 가까이는 적성(積城)과 장단(長湍) 사이와 멀리는 함경도의 남쪽 경계까지 모두 그러하였다고 합니다." 이는 1654년 10월 21일에 백두산에서 분화된 화산재와 화산가스가 북풍~북동풍의 바람을 타고 낮은 고도로 운반되어 화산재 구름과 함께 남쪽으로 내려온 화산재(wind-modified fallout ash)로 해석할 수 있으며, 화산재와 화산가스로 인한 대기오염, 시정저해 등 화산재해를 발생시킨 것으로 평가된다. 그 영향지역이 북쪽으로 함경도(咸鏡南) 남쪽 경계부에도 출현하였다는 것은 그 북쪽 즉 백두산에서 화산재가 풍하 측으로 남하하여 한반도 남쪽으로 확산 이동한 것으로 해석된다. 본 연구에서는 유사한 바람장에서 시뮬레이션을 통하여 이를 확인 검증하였다.

The adsorption performance of cupper and zinc ions(Cu2+ and Zn2+) in aqueous solution was investigated by an adsorption process on reagent grade Na-A zeolite(Z-WK) and Na-A zeolite (Z-C1) prepared from coal fly ash. Z-C1 was synthesized by a fusion method with coal fly ash from a thermal power plant. Batch adsorption experiment with Z-C1 was employed to study the kinetics and equilibrium parameters such as initial metal ions concentration and adsorption time of the solution on the adsorption process. Adsorption rate of metal ions occurred rapidly and adsorption equilibrium reached at less than 120 minutes. The kinetics data of Cu2+ and Zn2+ ions were well fitted by a pseudo-second-order kinetics model more than a pseudo-first-order kinetics model. The equilibrium data were well fitted by a Langmuir model and this result showed Cu2+ and Zn2+ adsorption on Z-C1 would be occupied by a monolayer adsorption. The maximum adsorption capacity(qmax) by the Langmuir model was determined as Cu2+ 99.8 mg/g and Zn2+ 108.3 mg/g, respectively. It appeared that the synthetic zeolite, Z-C1, has potential application as absorbents in metal ion recovery and mining wastewater.

Ash-Wednesday contrasts well with Four Quartets in the degree of feminine participation. The former has rich feminine presences while in the latter are heard only their faintly-heard voices. The richness of feminine involvement allows the reader a subtler look at the attributes and workings of feminine elements, the feminine archetypes here. Unlike most of Eliot’s poetical works where the motherly figures are dominant, Ash-Wednesday presents the anima actively functioning: the archetype shows its quality of variability, which the persona finds distasteful and struggles to escape from; it also displays its transformative and mediating nature through the Lady’s position of bridging the mundane and the transcendental; it reveals its dual nature as a helping partner and a destroyer alike by presenting itself as benign or hostile to the protagonist; it also shows its relation to the mother by presenting itself in collaboration with, or in opposition to, the other. The anima figures including invisible Vivienne of Poem I and the Lady, as a receptacle of these diverse and conflicting attributes of the anima, attract or repel the persona, depending on his different situations. She is a benign being at one time but she threatens his wellbeing at another time. Ultimately, however, the persona’s efforts to reach the world beyond seem to be limited by his propensity to gravitate toward the mother. He is consistently found regressively drawn to the mother in the poem and elsewhere.

Not a few Eliot scholars accept Ash-Wednesday as a poem of the poet’s personal voice. But, as a whole, Ash-Wednesday turns out to be a text that doesn’t get out of Eliot’s characteristic literary world which had appeared in his earlier poems: “The Love Song of J. Alfred Prufrock”, “Gerontion”, The Waste Land, and “The Hollow Men”. In particular, the Dantean and Biblical allusions, fragmented prayer-forms, and ambiguous voices characterize Ash-Wednesday as one of the major poems typical of Eliotic poetics. Especially the fragmented prayer forms, constituting each end of the sections I, III, IV, V and VI of Ash-Wednesday, can be said to function in the same way that the mythic method does in The Waste Land. In Ash-Wednesday, Eliot’s personal voice, which is, no doubt, more apparent than in his earlier poems, does not dominate the whole text, but disappears into the other fragmented impersonal voices resulting from the above-mentioned poetic techniques or strategies. Ash-Wednesday, not a variant in Eliot’s poetic world, seems to be a text embodying the poetic principle which Eliot argued for in the “Tradition and the Individual Talent”: ‘Impersonal theory of Poetry’. In this point, the personal elements in Ash-Wednesday appear to contribute to the poetics of fusion of personality and impersonality.

제주도 우도 응회구의 현무암질 화산재는 대부분 미약하게 변질되었으나, 지표부근에서는 연황색으로 변질되었다. 육상 환경에서 화산재의 표성 변질 및 고화과정을 조사하기 위하여 표성 변질 우도 화산재에 대하여 X선회절, 주사 및 투과전자현미경, 전자현미분석을 실시하였다. 분석결과, 화산재 입자는 현무암질 유리 기질과 사장석, 감람석, 휘석 결정으로 구성되어 있었다. 입자 가장자리로부터 유리가 선택적으로 변질되어 교질상 변질테가 형성되었으며, 큰 입자 중심에는 변질되지 않은 유리가 잔존한다. 변질테와 유리 경계에는 매우 얇은 용탈 유리층이 존재하며, 변질테는 Fe와 Ti이 풍부한 극미립 비정질 규산염과 스멕타이트로 구성되어 있다. 변질 유리에서 방출된 용존물은 공극에 벌집모양 스멕타이트 집합체로 다량 침전되었으며, 화산재의 고화작용에 기여하였다.

시멘트 대체 재료로서 플라이애쉬의 사용은 시멘트 생산비용을 절감시키는 효과를 창출하였다. 반면에 플라이애쉬 혼입콘크리트는 OPC에 비해 상대적으로 긴 양생시간과 초기강도의 발현 저하를 들 수 있어 이의 해결을 위해 물리적 방법, 온도 및 화학적 방법 등과 같은 다양한 활성화 기술의 적용을 통하여 플라이애쉬 혼입 콘크리트의 수화를 가속시킬 수 있고, 콘크리트의 부식 저항성을 향상시킬 수가 있다. 본 연구에서는 10～40%의 치환률을 가진 활성화된 플라이애쉬 시편을 통해 개방 회로형 전위측정(Open circuit potential measurement)을 수행하였고, 투수시험, 급속염화물침투시험 및 SEM(Scanning electron microscopy)촬영을 통해 OPC 콘크리트와 비교․분석 하였다. 또한, 치환률의 임계범위 20～30%의 경우에 있어서 활성화된 플라이애쉬를 사용한 콘크리트가 열화저항성에 있어서 개선효과가 나타나고 있음을 확인하였다. 또한 플라이애쉬를 화학적으로 활성화시킨 경우가 본 연구에서 수행된 다른 활성화 방법들에 비해 더욱 좋은 결과를 나타나고 있음도 확인하였다.