잠재적 화산재해 위험평가를 위한 화산분화의 3차원 화학수송모델 적용

3-Dimensional Chemical Transport Model Application for Risk Assessment of Potential Volcanic Disaster

화산분화를 3차원 대기화학모델인 CMAQ에 적용하기 위해, 화산분화의 배출특성을 산출하고 이를 적용시키는 방법론에 관한 연구를 수행하였다. CMAQ을 활용한 화산분화 모사를 위해서는 화산재의 화학조성, 분연주 상승 고도 및 배출량의 수직질량분포, 시간별 배출량 할당, 총 분화시간 등과 같은 화산의 배출특성을 적용한 고해상도의 화산 배출량 데이터가 요구되며, 이에 기존 화산의 분화특성에 관한 연구들을 통하여 해당 인자들을 산출하였다. 화산분화의 CMAQ 모사결과는 2012년 5월 14일 백두산 분화를 가정한 사례를 제시하였고, 실제 분화사례와의 비교를 위해 일본 아소산의 2016년 10월 8일 분화사례를 모사하여 도쿄 VAAC에서 제공하는 위성관측자료와의 비교결과를 제시하였다.

This study presents source parameterization methodology of volcanic eruption and it s application for a 3-Dimensional Chemical Transport model, the Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) modeling system. In order to simulate volcanic eruption using CMAQ, high resolution emission data are required, including source parameterization for eruption column height, vertical mass distribution, temporal mass distribution regarding duration of eruption, and chemical composition of volcanic ash. For calculation of emission data, we investigated prior studies on source parameters of volcanic eruption. We present CMAQ modeling results assuming an eruption of Mt. Baekdu on 14 May, 2012. For verification of model results, we compared the CMAQ model results to satellite observations provided by the Tokyo Volcanic Ash Advisory Center (VAAC) for a Mt. Aso eruption on 8 October 2016.