마그마 융기 시나리오 기반의 백두산 천지 화산 홍수 재해 모의 (Identifying magma triggered flood risk areas near the Cheon-ji caldera)

서지정보

· 발행기관 : 한국외국어대학교 국제지역연구센터
· 수록지 정보 : 국제지역연구 / 18권 / 3호 / 265 ~ 286페이지
· 저자명 : 안지혁, 김상현, 이길하

초록

최근 대규모 칼데라 호수를 갖고 있는 백두산 분화 징조가 재현되고 있다. 화산의 분화는단순히 화산분출뿐만 아니라 칼테라 호수에 저장된 물의 방류로 인하여 대규모의 재해를 유발할 수 있다. 따라서 백두의 분화 시 예상되는 화산성 홍수의 피해를 예측하여 화산 재해에대비하고 사회적 피해와 경제적 파급 효과에 대한 신속한 정보를 확보할 필요가 있다. 이 연구에서는 백두산의 화산활동에 의하여 내부에서 마그마가 융기하면서 천지에 저장된 물을 대체하여 천지 밖으로 물이 방류될 경우를 가정하여 침수피해 가능지역을 보고자 하였다. 우선마그마 융기로 방류되는 물의 양은 미분방정식을 풀어 시간의 함수로 이끌어내었다. 이를 상류부 경계조건으로 하여 2차원 평면 흐름 수치모형인 FLO-2D를 사용하여 송화강 유역으로흐르는 홍수피해 지역을 모의하였다. 지형자료는 USGS에서 제공하는 SRTM3 수치 표고 자료를 바탕으로 100m×100m의 격자(Grid)를 생성하였다. 지표면 특성은 인공위성 MODIS자료를 사용하여 유출곡선지수와 조도계수를 산정하였다. 홍수 시에 순수한 물이 아닌 토석류가발생할 것이기에 토석류(Debris flow)를 고려하였다. 이 연구의 결과는 천지에서 유발한 화산홍수의 잠재적 피해지역에 대한 피액해 추정의 기본자료로 이용됨으로써 정책결정자에게 기본 방향과 가이드라인을 제시할 것이다.

영어초록

The volcano is showing signs of waking from a century-long slumber recently. Volcanic floods,including breakouts from volcanic lakes, can affect communities beyond the areas immediatelyaffected by a volcanic eruption and cause significant hydrologic hazards because floods fromlake-filled calderas may be particularly large and high. Probable actions need to be taken tominimize economic and social damage.
This study focuses on constructing a flood hazard map triggered by the magma effusion in theBaekdusan volcano. A physically-based uplift model as a form of the ordinary differential equationwas developed and numerically solved using the finite difference method and Newton-Raphsoniteration method to construct outflow hydrograph at the outlet. The outflow hydrograph serves as anupper boundary condition when hydrodynamic model, called FLO-2D runs to simulate channelrouting downstream to give the maximum water level in the Songwha river basin. SRTM3 was usedto represent the land elevation and the spatial resolution was 100m. Land surface characteristics ismelted in the model using MODIS satellite data. The magma effusion rate into the caldera lake is followed by examples at other volcanic activities, and the flow was considered as a debris flow. Thestudy will contribute to build a geohazard map for the decision-makers and practitioners.

참고자료

· 없음