PUFF-Gaussian 확산 모형을 이용한 백두산 화산재 발생 퇴적 확률 추정
Probability Analysis of Volcanic Ash Deposition from Mt. Baekdu Using PUFF-Gaussian Dispersion Model
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초록
국내외로 태풍, 홍수, 화산, 지진, 해일 등의 자연재난에 의하여 인명, 재산 피해가 지속적으로 발생하고 있으며 특히 최근에는 황사, 미세먼지와 같은 입자상 오염물질의 확산이 가속되고 있어 입자상 물질 확산의 예측 및 대응 기술 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다. 이와 같은 입자상 물질 관련 재난에 대응하기 위하여 수치 모델을 사용하여 입자상 물질의 확산 경로 및 농도를 예측하는 연구들을 진행하고 있으며, 본 연구에서는 선행연구로 라그랑지안 모델 중 하나인 PUFF-UAF 모델을 개선하여 개발된 PUFFGaussian모델을 이용하여 연구를 진행하였다. PUFF-Gaussian 모형을 이용하여 온타케 화산의 분화 결과와 검증을 수행하여 유사한결과가 도출되는 것을 확인하고 백두산 분화에 대한 화산재 확산 예측을 수행하였다. 또한 국내 17개 시·도에 대하여 기존 PUFF-UAF모델의 결과를 이용하여 계산한 화산재 발생 확률과 PUFF-Gaussian을 이용하여 계산한 발생 확률에 대한 비교를 수행하고 PUFFGaussian모델을 이용한 결과가 발생 확률이 더 낮은 것을 확인하였다.
Abstract
Domestic and international damages caused by natural disasters such as typhoons, floods, volcanoes, earthquakes, andtsunamis continue to occur. Particularly, in recent years, the diffusion of particulate contaminants such as fine dust is accelerating, andthe demand for prediction and response technology for particulate matter diffusion is increasing. In order to respond to such disastersrelated to particulate matter, studies are being conducted to predict the diffusion path and concentration of particulate matter using anumerical model. In this study, prediction of the diffusion of volcanic ash, which is one of the particulate matters, was performed usingthe PUFF-Gaussian model developed by improving the PUFF-UAF model, which is one of the Lagrangian models. Using the PUFFGaussianmodel, compared the observation results of the Ontake volcano and verified that similar results were derived, and a volcanicash diffusion simulation for the eruption of Mt. Baekdu was performed. In addition, for 17 cities/provinces in Korea, a comparisonwas made between the probability of occurrence of volcanic ash calculated using the results of the PUFF-UAF model and theprobability of occurrence calculated using PUFF-Gaussian.
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