한반도 주변의 일본, 중국(대만 포함) 및 러시아 캄차카의 활동적인 화산에 대한 289개의 화산DB를 구축하였으 며, 이들 중 잠재적으로 폭발적인 분화를 하여 한반도에 광역화산재해를 유발할 수 있는 위험 화산체 29개(백두산과 울 릉도, 일본 화산 27개)를 선정하였다. 이들의 선정 기준은 화산의 활동성 유무, 폭발적 분화 위험 암종 포함 여부, 서울 과의 거리, 그리고 화산폭발지수(VEI) 4 이상의 플리니식 분화이력을 가진 화산체 등이다. 본 연구 결과는 광역화산재 해를 유발하여 국내에 영향을 줄 가능성이 높은 위험화산을 선별하는데 활용할 것이다. 그리고 이들 위험화산 활동에 의해 발생한 화산재의 확산 범위를 예측하고 한반도에 미치는 영향을 분석하는 화산재해 피해 예측을 위한 방재 차원 의 대응 연구에 도움을 줄 것으로 기대한다.

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 온라인 네트워크를 이용하여 화산재해 대응 국제협력 네트워크 기반 구축의 방안에 대해 제시하였다. 백두산은 2002년 이후 화산활동 재개 가능성에 대해 주목받고 있는 화산이다. 지리적으로는 중국과 북한령에 해당하나 실제 화산분화가 이루어질 경우 우리나라는 물론 아시아 지역의 여러 국가에 피해가 있을 것으로 예측되고 있다. 이와 같이 화산활동으로 인한 재해발생 상황에 대응해야하는 필요성이 있음에도 불구하고 국내에는 화산 전문가가 부족한 실정이며, 국제적인 활동 및 국제적 네트워크 구축 또한 미비한 상황이다. 이에 홈페이지를 통한 다양한 서비스를 제공함으로서 국제협력 네트워크 기반구축이라는 연구수행 목적을 달성하기 위한 하나의 활용 도구로서 온라인 네트워크를 개발하였다. 온라인 네트워크의 주요 기능으로는 화산폭발 및 위기상황 시 전문가들이 모여 논의 할 수 있는 공간 제공, 평상 시 자유롭게 의견을 교류할 수 있는 공간 제공, 화산 재해 대응 및 방재 관련 컨텐츠 제공을 들 수 있다. 이러한 온라인 네트워크를 통해 국제적으로 유기적인 연계 및 정보 공유와 더불어 단순한 국내 네트워크를 벗어나 해외 전문가들과의 최신정보 및 기술교류를 활성화하고, 국내 전문가의 역량을 세계적으로 홍보하며, 국제적 네트워크 형성 및 정보 교류의 장이 될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 현재 개발완료 예정인 화산재해대응시스템의 활용 및 고도화 방안을 제시하고자 한다. 향후 화산재해대응시스템이 국가 행망내에 설치되어 현업에서 운용된다면 국민안전처, 유관기관 및 지자체 담당자들에게 화산재해대응업무에 대한 정보화 및 공간정보 기반의 의사결정지원서비스를 제공할 수 있을 것으로 예상된다. 해당 개발 시스템은 평시에는 화산재해 모니터링을 위해 사용가능하고, 화산분화 이전 시점에는 사전 대응을 위한 도구로 활용가능하며, 화산분화 이후에는 실시간 피해예측 및 신속대응을 위한 의사결정지원 시스템으로 활용될 수 있다. 또한 본 시스템은 우선 백두산 지역을 대상으로 적용 가능하도록 설계되었으나, 최근 일본 및 동남아지역에 발생되는 화산재해에도 대응 가능하도록 확장될 필요성이 있다. 현재 우리나라에 영향을 끼치는 화산재 예측 프로그램(Fall3D)만 탑재되고, 화쇄류 및 화산이류, 홍수 등의 모델링은 시나리오 기반 시뮬레이션 DB만 탑재된 상태로 향후 이러한 직접적 피해예측 모델링 프로그램의 탑재도 요원할 실정이다. 또한 기 탑재된 화산재 예측 프로그램(Fall3D)도 Hysplit, Puff 등 다양한 화산재 피해예측 시뮬레이션이 가능하도록 확장될 필요성이 있다. 이를 통해 우리나라뿐만 아니라 화산재해에 피해가 지속적으로 발생되는 아시아 및 남미지역 등의 개도국에 해당 시스템 및 기술을 수출하여 공간정보 기반의 방재기술을 선진화할 수 있는 계기로 삼아야 한다.

최근 일본과 하와이에서 발생한 화산재해에 의해 많은 인명과 재산피해가 기록됨에 따라 우리나라도 정부와 민간에서 화산재해에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거 3차례의 분화이력을 갖고 있는 백두산이 대규모로 분화할 경우 한반도 전체를 포함한 일본, 중국까지 피해범위에 포함되기 때문에 백두산의 분화 전조현상과 지하 마그마 활동 등 관련 연구가 3국에서 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 화산분화 시 피해가 예상되는 물 환경 및 관련 시설에 대한 영향 및 피해범위, 피해정도, 수질오염 등을 예상·추정하고, 이 결과를 바탕으로 하천과 상·하수도 시설의 피해저감을 위한 대응방안과 2014년 11월 새롭게 출범한 국가재난의 컨트롤타워인 국민안전처 중심의 재난관리체계를 제시하였다.

Analyzing the observational data of volcanic activities around the northern part of Korean peninsula, the odds of volcano eruption increases continuously. For example, the cumulative seismic moment and frequence observed near Mt. Baekdu show a sudden increased values. In this study, predicting the diffusion of volcanic ash for two cases were carried out by using interactive realtime simulator, which was developed during last 2 years as a research and development project. The first case is Sakurajima volcano (VEI=3) erupted in August 2013. The second case is assumed as the volcanic eruption at Mt. Baekdu (VEI=7) under landing circumstance of typhoon Maemi (August 2003) in Korean peninsula. The synoptic condition and ash diffusion for the two cases were simulated by WRF(Weather Research and Forecast) model and Lagrangian dispersion model, respectively. Comparing the simulated result of the first case (i.e., Sakurajima volcano) with satellite image, the diffusion pattern show acceptable result. The interactive realtime simulator can be available to support decision making under volcanic disaster around East Asia by predicting several days of ash dispersion within several minutes with ordinary desktop personal computer.

백두산은 2002년 이후 화산활동 재개 가능성에 대해 주목받고 있는 화산으로서, 지리적으로는 중국과 북한령에 해당하나 실제 화산분화가 이루어질 경우 우리나라는 물론 아시아 지역의 여러 국가에 피해가 있을 것으로 예측되고 있다. 그러나 국내에는 화산 전문가가 부족한 실정이며, 국제적인 활동 및 국제적 네트워크 구축 또한 미비한 상황이지만, 화산재해에 관련된 자료를 확보하여, 백두산이 분화했을 때 국내뿐만 아니라 국제적 공동 대응에 필요한 인접 국가 및 주요 화산중심국들과의 국제협력 체계가 구축되어야 한다.본 연구에서는 화산재해 국제전문가 참여연구 기반, 국제전문가들이 이용할 수 있는 온라인 네트워크 시스템, 화산재해 국제전문가 네트워크 등의 구축을 위해 참여 연구방안을 수립하고 국제 전문가 참여 연구 체계를 구축한다.본 연구의 기대효과로는 선진 화산재해 대응 기술을 조기 도입할 수 있게 되며, 화산재해 대응기술 분야의 국제적 협력 능력을 높이게 되고, 온라인 네트워크를 통한 해당 분야의 국제 전문가 네트워크를 확보할 수 있다.

그동안 우리나라는 화산재해에 대해 비교적 안전한 지역으로 인식되고 있었으나, 최근 백두산 지역의 다양한 화산분화 전조현상 발생 등 화산재해 위험성을 제기하는 전문가의 의견이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 향후 발생가능한 화산재해에 대해 신속·정확하게 대응하기 위한 공간정보 기반의 화산재해대응시스템 개발방안을 제시하였으며, 실제 파일럿 시스템을 개발하여 상용화 시스템 개발을 위한 기반을 마련하였다. 향후 화산재해대응시스템이 소방방재청 국가재난관리시스템(NDMS) 체계에 탑재되기까지는 추가적인 연구 및 시스템 보완이 필요하나, 해당 시스템이 방재업무에 실용화 된다면 향후 백두산을 비롯하여 우리나라 인근지역에서 발생하는 화산재해로 인한 피해를 최소화 할 수 있음은 물론, 인도네시아를 비롯한 중남미 지역 등 화산재해발생 국가들까지의 수출도 가능할 것으로 기대된다.

｢화산재해 대응시스템의 피해예측 소요 DB 개발 공정 연구｣는 “화산재해 대응시스템 개발” 과제에서 구축하게 되는 “화산재해 의사 결정 지원 시스템”의 기본 DB 구축에 필요한 개발 공정을 수립하는데 그 목적이 있다. 피해예측 소요 DB는 화산폭발로 인한 피해를 예측하기 위한 필수적인 자료이기 때문에, 개발 공정에 적용되는 방법론을 수립하고 이를 검증하여 적용함으로써 체계적이고 효과적인 DB의 구축을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 화산재해 대응시스템의 피해예측 기술에서 요구되는 DB를 대상으로 수집 경로와 운영 형태 등 기본적인 DB 특성을 분석하였다. 이렇게 분석된 내용을 반영하여 피해예측 소요 DB의 개발 공정을 다섯 단계로 구분하고 각 단계에서 수행될 업무와 제약사항을 기술하여 화산재해 대응시스템의 DB 구축에 적용 가능한 개발 공정을 제시하였다.

화산분화재난은 판상형 지구 지각의 활동으로 인하여 발생하는 자연재난의 한 유형이다. 한반도에도 백두산, 한라산과 같은 화산이 분포하고 있지만 우리나라에서는 이러한 화산들이 그동안 사화산 또는 휴화산으로 분류되어 재난의 발생위험이 매우 낮은 것으로 인식해왔다. 그결과 재난의 유형을 정의하는 우리나라의 기본법령인 「재난 및 안전관리 기본법」과 「자연재해대책법」에서는 화산과 관련된 재난의 명칭을 명기하지 않았으며 화산의 특성을 고려한 정부의 재난대응체계도 최근까지 갖추지 못한 상태였다. 그러나 2002년부터 2006년까지 백두산은 화산활동을 재개하여 2003년 11월 최대 243회의 지진이 발생하였고, 2004년 12월에는 최대 4.4진도의 지진이 발생하였다. 본 연구는 이러한 백두산 화산분화의 가능성을 고려하여 화산분화재난이 육상교통에 어떠한 위험요인으로 작용하며 그 영향은 어떠한지 전세계에서 발생한 화산재난 사례 중에서 육상교통에 피해를 발생시킨 사례를 조사하고, 그 영향을 분석하는 것을 목적으로 하였다.