본 연구의 목적은 화산 활동 모형 만들기 실험에 대한 초등 교사들의 인식을 분석하는 것이다. 이에 ‘화산 활동 모형 만들기’ 실험으로 실제 수업을 진행한 경험이 있는 30명의 초등 교사들에게 설문을 통해 교사들이 생각하는 학교 과학 탐구의 목표를 바탕으로 해당 실험에 가진 장점과 개선점을 알아보았다. 결과에 의하면, 교사의 50-60%가 경력이나 근무 지역에 관계없이 교과서 화산 모형 만들기 실험으로 수업을 진행하였다. 교사들이 언급한 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험의 장점은 안전하고 학생들의 창의성에 개발에 유용하다는 것이었다. 반면, 교사들은 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험의 문제점으로 현재 교과서 화산 모형 만들기 실험은 이 수업이 추구해야 하는 본질과 괴리가 있으며 실제 화산 활동 모습과도 다르고 단순한 만들기 활동에 한정되고 있다는 점을 제시하였다. 탐구의 특성에 근거해서 분석해 본 교사가 생각하는 학교 과학 탐구의 주요 목표는 과학적 지식 적용, 탐구 능력 개발 및 학생 호기심 함양이었다. 이러한 목표에 비추어 볼 때 현재의 교과서 화산 모형 만들기 실험은 세 가지 모두를 충족하지 않고 있다. 그리고 교사들은 모형 실험은 실제성을 충족해야만 한다고 강조하였다.

본 연구에서는 2005년 이후 화산 폭발을 경험한 20개의 화산 지역에 대해 그레이스 위성에 의해 측정된 지오이드 변화를 조사하였고 지오이드를 이용한 화산 하부의 마그마 활동에 대한 연구를 위해서는 자세한 지질학적 조사가 함께 수반되어야 함을 인지하였다. 따라서 2011년에 화산 폭발이 있었고 그에 대한 지질학적 연구가 자세히 수행된 키리시마 화산복합체 내 신모에다케 화산 지역을 대상으로 그레이스 인공위성을 이용하여 측정된 화산지역의 광역적인 지오이드 변화와 화산하부 마그마 활동 변화 간의 상관성에 대해 연구하였다. 그 결과 신모에다케 화산 지역에서 2002년 이후 계속적으로 증가하는 지오이드 변화는 화산하부 물질의 중력이 증가함에 의해 발생하였음을 확인하였고, 이는 기존 연구에서 밝혀진 2011년 화산 폭발 수년 전부터 염기성 마그마가 마그마 저장소로 계속 공급되었다는 사실과 잘 일치한다. 이는 앞으로 많은 연구가 필요하기는 하지만 그레이스 인공위성으로 측정된 지오이드의 변화가 화산 폭발 감시 및 예측에 사용될 수 있는 가능성이 높음을 지시한다.

Uyeda and Kanamori (1979) classified subduction zones into two modes - Mariana type and Chilean type. Many features such as back-arc basin, stress field, dip angle of Benioff-Wadati zone, thrust earthquake and accretionary prism are different in both types. Kinds of stress field as well as the dip angle of Benioff-Wadati zone are important factors controlling the spatial distribution of volcanic activity. Mariana type represents tensional field and high dip angle, whereas Chilean type does compressional and gentle dip. From the relationship between the dip angle of Benioff-Wadati zone and volcanic spacing, it is recognized that as the dip steepens the linear density of volcanoes increases but the width of them decreases. As the dip angle increases, the stress field becomes more tensional and volcanic magmas rise more actively, Also, the dip angle has a close relation to the dip of partial melting zone located along the subducting slab. As the dip increases, the width of partial melting zone decreases and subsequently the spacing of volcanoes decreases. Volcanic rocks in the subduction zone represent geochemical differences due to the mode of subduction and degree of arc maturity. In continental arc and mature island arc (Chilean type) the volcanic rocks show the geochemical variation from tholeiitic to calc-alkaline and finally to alkaline, whereas in immature arc without continental crust (Mariana type) they generally show tholeiitic affinities. However, in addition to the inter-type differences in tectonic environments and geochemical natures, the infra-type ones are also prominent. It seems like that the change of evolutionary step in each type has caused the intra-type differences.

2019년(2019년 1월 30일~12월 31일; USGS 자료) 48주 동안에 활동한 화산은 82개이다. 지구상에서 화산은 1년간 평균 80~90여 개가 활동하고 있다. 이들 중 91% 이상이 흔히 “불의 고리”(Ring of Fire)라고 부르는 환태평양화산대에 위치한다. 지금까지 밝혀진 활화산들의 80%가 판의 수렴경계부, 15%가 발산경 계부, 나머지 5%가 판 내부에 분포한다는 사실과 잘 부합된다. 조사 기간인 2019년 1월 30일부터 2019년 12월 31일에 이르는 48주 중 가장 빈번하게 활동한 화산들은 Dukono(인도네시아, 48회), Aira(일본, 47회), Ebeko( 러시아 46회), Merapi(인도네시아, 37회), Krakatau(인도네시아, 33회) 화산이다. 2018년과 비교할 때 분화한 화산수가 1개 감소하였으나 이는 2018년 화산활동은 50주, 2019년은 48주와 비교할 때 현격한 증감은 발생하지 않았다. 이는 지구상의 화산들의 활동이 안정세를 유지하고 있는 것으로 평가된다.

열적외선 위성영상은 저비용으로 안전하게 지표온도를 추정할 수 있으며, 따라서 열적외선 위성영상을 활용하는 것으로 화산활동의 전조현상 모니터링이 가능하다. 그러나, 지표온도를 추정하기 위해 필요한 요소인 지표의 복사율 결정과 대기효과 보정은 쉽지 않기 때문에, 높은 정밀도를 기대하기 어렵다는 단점이 존재해왔다. 이에 본 연구에서는 최근 개발된 LSTD(Land Surface Temperature Difference)기법을 활용하여, 높은 정밀도의 지표온도 추정방법을 제안하고자 한다. 이 방법은 임의의 기준점으로부터 상대적인 지표온도의 차이를 구하는 것으로 대기효과를 보정하며, 복사율이 잘 알려진 식생지역에 한정적으로 적용함으로써 0.5K 이하의 높은 정밀도의 지표온도 추정이 가능한 것으로 알려져있다. 이 방법은 1) 대기효과 보정, 2) 식생지역의 추출, 3) 기준점의 지표온도로부터 상대적인 지표온도차 계산 및 4) 온도감률로부터 지형효과 보정의 단계로 이루어진다. 제안된 방법의 실험을 위하여, 화산활동이 활발한 아프리카의 Nyiragongo화산과 최근 전조현상이 발생하고 있는 백두산을 연구지역으로 선정하였으며, 열적외선 밴드를 탑재한 Landsat TM/ETM+ 영상을 수집하였다. 제안된 방법은 식생지역에만 적용되는 것으로서 공간적인 한계가 있으나, 높은 정밀도로 지표온도의 추정이 가능하기 때문에 화산활동의 전조현상을 관측할 수 있을 것으로 기대된다.