위성영상으로 확인된 한반도 방향 화산재 확산 사례 분석

Analysis of Japanese Volcanic Ash Dispersion on the Korean Peninsula using Satellite Imagery

화산 폭발은 예측이 어려운 자연재해 중 하나로 분화시 화산 인근 지역은 마그마로 인한 치명적인 인명, 재산 피해를 야기시키고, 주변 국가에는 화산재의 확산으로 대기 및 토양 오염에 의한 2차 피해가 발생한다. 한반도 주변에는 화산 분화지수(VEI) 4 이상의 폭발로 장거리 화산재 확산이 가능한 활화산이 존재한다. 이 중 일본에 있는 화산이 갑작스럽게 분화할 경우 항공, 인체 등 한반도에까지 화산재로 인한 영향을 끼칠 수 있다. 이에 기상청에서는 위성영상을 활용한 화산재 확산 예측 및 감시 기술을 개발 중이다. 국내의 경우 화산 분화시 화산재 확산범위 예측을 위한 경험적 모델이 활용되고 있으나, 정확한 예측 정보 생산을 위한 지속적인 개선이 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 일본에서 분화한 화산 중 한반도 방향으로 화산재가 확산된 사례를 수집하고, 위성영상을 이용하여 실제 확산 거리를 분석하였다. 최근 4년 동안 일본에서 분화한 화산 3,880건 중 한반도 방향으로 분화한 분연주 높이와 확산 거리가 확인 가능한 자료는 111건으로 집계되었다. 추가로 실제 화산 분화 사례를 시뮬레이션하여 수치해석적 분석 가능성을 검토하였다.

A volcanic eruption is a kind of global natural disaster that can occur suddenly and cause great damage to humankind. During the eruption, the magma causes fatal damage to life and property in areas near the volcano, and nearby countries are affected by the spread of volcanic ash, causing secondary damage due to air and soil pollution. Near the Korean peninsula, there exists an active volcano that can spread volcanic ash over long distances by erupting above Volcanic Explosivity Index (VEI) 4. Volcanoes in Japan have been known to cause considerable volcanic ash damage on the Korean Peninsula during eruption. Accordingly, the Korea Meteorological Administration is developing technology to predict and monitor volcanic ash spread using satellite images. However, despite the fact that empirical models for volcanic ash diffusion range prediction are used during volcanic eruptions, continuous improvement is needed for accurate information prediction. In this study, satellite images were analyzed not for the predicted distance of volcanic ash clouds, but for the actual distance of volcanic ash dispersion in cases where the volcanic ashes dispersed in the direction of the Korean peninsula. Of the 3,880 volcanoes that erupted in Japan over the last four years, 111 cases were identified where the height and spread distance of the volcanic ash that erupted toward the Korean Peninsula can be confirmed. In addition, the actual volcanic eruption cases and modeling results were analyzed to determine the extent of volcanic ash spread, and a hypothetical scenario was tested to quantify the direct damage of the volcanic ash. From the analysis of the volcanic ash spread through the virtual simulations, it was found that the height of the volcanic ash, the direction of the wind, and wind speed during volcanic eruption were important factors.