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문제 정의
- 본 연구의 목적은 개별 기관에서 진행된 백두산 관련 연구를 정리하여 현재 연구의 경향을 파악하고 향후 백두산 연구의 방향성을 제시하고자 한다. 이를 위하여 첫째, 국내 백두산 관련 연구 현황을 연구 문헌 인벤토리로 정리하였다.
- 전술된 연구내용 분석에 의하면 국내 백두산 연구의 경향은 감시예측에 집중되어 있으며, 직접적 접근이 용이하지 않은 백두산의 분화 전조를 분석하는 방법으로 공간정보(원격탐사 및 GNSS 등)를 활용하는 것이 효과적이다. 이에 본 연구에서는 감시예측분야 공간정보에 대한 분석 수행 및 향후 발전방향을 제시하고자 한다. 이를 위하여 감시예측의 주무부처이며 국내 연구를 주도하고 있는 기상청 및 국립기상과학원 관련 연구보고서를 중심으로 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하고자 하였다.
- 이에 본 연구에서는 감시예측분야 공간정보에 대한 분석 수행 및 향후 발전방향을 제시하고자 한다. 이를 위하여 감시예측의 주무부처이며 국내 연구를 주도하고 있는 기상청 및 국립기상과학원 관련 연구보고서를 중심으로 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하고자 하였다.
- 본 연구에서는 감시예측 분야 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하기 위하여, 주무기관인 국립기상과학원 지진연구팀 및 기상씨앗기술개발사업과 관련된 R&D, 용역사업 및 자체연구의 연구보고서 총 18건을 대상으로 인벤토리를 구축하였다.
- 문헌 정보 인벤토리 구축 방법과 마찬가지로, 세분화된 내용을 대상으로 공간정보활용 문헌의 인벤토리를 구축하고자 하였다. 구축대상 연구는 대부분이 최근 5년 내 수행된 것으로 발표연도에 따른 분석은 수행하지 않았다.
- 본 연구의 목적은 크게 두 가지이다. 첫째, 국내의 백두산 관련 연구가 시작된 시점부터 현재까지의 백두산 관련 연구를 정리하고 이를 통한 향후 지속적인 백두산 연구의 발전방향을 제시하는 데 있다. 둘째, 백두산 연구의 주요 방향인 분화 관련 연구(감시/예측)의 방법론, 활용 자료 및 결과 등을 보다 세밀하게 분석하여 향후 거시적 연구방향을 논의하는 것이다.
- 본 연구에서는 백두산 관련 연구의 분야, 내용 및 결과 등에 대한 정밀 분석을 수행하였으며, 국내 백두산 관련 연구의 경향성을 파악하기 위한 시도를 하였다는 점에서 의의가 있다. 덧붙여, 본 연구에서는 현재까지 발간된 연구보고서를 세분화하고 각각의 내용을 통합하여 공간정보 활용 문헌의 인벤토리 구축 및 분석을 수행하였다는 점에서 의미가 있다고 사료된다.
제안 방법
- 이에 따라 현재까지 수행된 백두산 관련 연구를 체계화하여 정리함으로써, 향후 백두산 연구 수행 시 기존 연구들의 인용 활성화와 더불어 연구의 중복성 방지를 도모할 필요가 있다. 기존의 백두산에 대한 연구동향 분석연구는 중국, 일본, 유럽 및 국내 연구진에 의해 수행된 연구를 바탕으로 동향분석을 수행하였다. 그러나 지리학분야와 지형학 분야에만 초점을 맞추어 동향분석이 수행되어 일부 연구 분야에 대해서만 동향분석이 수행된 한계가 있다(박경, 2013).
- 본 연구의 목적은 개별 기관에서 진행된 백두산 관련 연구를 정리하여 현재 연구의 경향을 파악하고 향후 백두산 연구의 방향성을 제시하고자 한다. 이를 위하여 첫째, 국내 백두산 관련 연구 현황을 연구 문헌 인벤토리로 정리하였다. 1980년부터 2014년 8월까지 총 34년간의 국내 백두산 관련 석․박사 학위논문, 국내 등재지 연구논문, 학술대회 발표자료 및 연구기관의 연구보고서를 대상으로 연구 분야, 연구내용 및 방법 등을 정리하여 기존 연구의 인벤토리를 작성하였다.
- 이를 위하여 첫째, 국내 백두산 관련 연구 현황을 연구 문헌 인벤토리로 정리하였다. 1980년부터 2014년 8월까지 총 34년간의 국내 백두산 관련 석․박사 학위논문, 국내 등재지 연구논문, 학술대회 발표자료 및 연구기관의 연구보고서를 대상으로 연구 분야, 연구내용 및 방법 등을 정리하여 기존 연구의 인벤토리를 작성하였다. 둘째, 연구 문헌 인벤토리 결과를 바탕으로 과거부터 현재까지 개별 기관에서 진행된 국내 백두산 연구의 동향을 분석하였다.
- 1980년부터 2014년 8월까지 총 34년간의 국내 백두산 관련 석․박사 학위논문, 국내 등재지 연구논문, 학술대회 발표자료 및 연구기관의 연구보고서를 대상으로 연구 분야, 연구내용 및 방법 등을 정리하여 기존 연구의 인벤토리를 작성하였다. 둘째, 연구 문헌 인벤토리 결과를 바탕으로 과거부터 현재까지 개별 기관에서 진행된 국내 백두산 연구의 동향을 분석하였다. 셋째, 전술된 인벤토리 중 현재 백두산 분화와 관련된 감시예측 부분의 연구방법, 활용 자료를 중심으로 하는 GNSS 및 원격탐사를 기반으로 한 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하였다.
- 둘째, 연구 문헌 인벤토리 결과를 바탕으로 과거부터 현재까지 개별 기관에서 진행된 국내 백두산 연구의 동향을 분석하였다. 셋째, 전술된 인벤토리 중 현재 백두산 분화와 관련된 감시예측 부분의 연구방법, 활용 자료를 중심으로 하는 GNSS 및 원격탐사를 기반으로 한 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하였다. 넷째, 작성된 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 활용자료, 연구방법, 연구내용 및 산출물 등으로 각각 동향 분석을 수행하였다.
- 셋째, 전술된 인벤토리 중 현재 백두산 분화와 관련된 감시예측 부분의 연구방법, 활용 자료를 중심으로 하는 GNSS 및 원격탐사를 기반으로 한 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하였다. 넷째, 작성된 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 활용자료, 연구방법, 연구내용 및 산출물 등으로 각각 동향 분석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 1980년대부터 2014년 8월까지 국내에서 발표되고 있는 백두산 관련 연구성과 수집을 위하여 백두산 관련 연구성과 보유기관을 대상으로 전수조사를 실시하였다. 여기서 취득한 연구성과의 내용에 따라 백두산 화산과 연관성 여부를 기준으로 선별작업을 실시하였다.
- 연도별 분류기준에서 볼 때 백두산 분화 관련 연구성과는 1988년 이후부터 관련 사이트를 통하여 제공되고 있다. 조사된 연구성과의 집계를 위한 시간 단위는 연 단위며, 본격적으로 백두산 관련 연구가 중점적으로 수행된 2010년 이전과 이후의 동향을 중점적으로 분석하였다.
- 수집된 연구성과를 연구분야를 기준으로 분류하였다. 지구화학관련 분야, 생태학관련 분야, 공간정보관련 분야, 인문사회관련 분야 및 기타로 구분하였다.
- 수집된 연구성과를 연구분야를 기준으로 분류하였다. 지구화학관련 분야, 생태학관련 분야, 공간정보관련 분야, 인문사회관련 분야 및 기타로 구분하였다. 백두산 주변의 지각구조, 암석, 화산동굴, 테프라, 칼데라, 지진, 마그마, 화산재 등과 같이 화산에 관한 내용과 백두산의 지질에 관한 연구를 한 경우 지구과학으로, 백두산 주변 식생의 분포에 관한 연구성과는 생태학으로 분류하였다.
- 백두산 주변의 지각구조, 암석, 화산동굴, 테프라, 칼데라, 지진, 마그마, 화산재 등과 같이 화산에 관한 내용과 백두산의 지질에 관한 연구를 한 경우 지구과학으로, 백두산 주변 식생의 분포에 관한 연구성과는 생태학으로 분류하였다. 위성영상이나 EDM 등 공간정보와 관련된 정보를 활용하여 연구를 수행한 경우 공간정보로 분류하였다. 마지막으로 백두산 분화 시 발생하는 피해 및 수질에 끼치는 영향 등 사회적 현상과 관련된 자료는 인문사회 항목으로 분류하였다.
- 위성영상이나 EDM 등 공간정보와 관련된 정보를 활용하여 연구를 수행한 경우 공간정보로 분류하였다. 마지막으로 백두산 분화 시 발생하는 피해 및 수질에 끼치는 영향 등 사회적 현상과 관련된 자료는 인문사회 항목으로 분류하였다. 위에서 지정한 연구 분야에 해당하지 않는 연구성과에 대해서는 기타 항목으로 분류하였다(표 1 참조).
- 본 연구에서는 백두산 화산활동의 전조현상 관측과 관련된 연구를 “감시/예측”연구로, 화산활동에 의한 분화기둥, 화산재 확산 등 모델링과 관련된 연구를 “영향 및 확산”연구로, 화산재 및 화산홍수 피해 등 피해 관련 연구를 “피해분석”연구로 분류체계를 수립하였다.
- 연구내용별 인벤토리는 연구 수행 시 수립된 방법과 목적을 기준으로 구축하고자 하였다. 이에 따라 연구수행 방법으로 조사와 실험․관측으로 분류하였고, 연구내용으로 감시/예측, 영향 및 확산, 피해분석으로 분류하여 구축하였다.
- 연구수행 방법별 인벤토리는 조사와 실험․관측의 두 가지로 분류하여 구축하였다. 여기서, 조사에 해당되는 내용은 백두산 지역을 직접 답사하거나 또는 다른 화산의 사례조사 등을 통하여 연구를 진행한 방법이다.
- 그러나 국외화산 연구의 경우 실제 백두산을 대상으로 한 연구가 아닌 것으로 유사성 판단에 대한 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 실제로 백두산 지역을 연구대상으로 수행된 연구와 그 외 지역 혹은 연구지역이 없는 연구를 구분하여 분류를 수행하였다.
- 이상과 같이, 구축된 문헌 인벤토리에 대하여 과거부터 현재까지의 개별 기관에서 진행된 국내 백두산 연구의 동향을 분석하였다. 분석 결과 절반 이상의 연구내용이 감시예측과 관련된 내용으로 분석되었다.
- 대부분의 연구보고서는 연구목적을 달성하기 위한 과정으로 폭넓은 국외 연구사례조사 및 방법론적 조사를 수행하며, 백두산 혹은 유사한 지역에 다양한 실험 및 관측을 통해 연구결과를 도출한다. 연구결과 또한 하나의 산출물을 제작하는 것이 아닌 각 자료 처리 기법에 따라 중간산출물 및 최종산출물들을 제작한다. 이에 따라, 실제 보고서는 하나라도, 각 보고서의 세부내용에 따라 분석대상으로 선정된 연구내용은 다양해질 수 있다.
- 본 연구에서는 감시예측 분야 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하기 위하여, 주무기관인 국립기상과학원 지진연구팀 및 기상씨앗기술개발사업과 관련된 R&D, 용역사업 및 자체연구의 연구보고서 총 18건을 대상으로 인벤토리를 구축하였다. 이때 개별 보고서에 대한 세분화를 실시하여 감시예측 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 구축하였다(한국환경정책․평가연구원, 2014).
- 예를 들어, 2012년 국립기상과학원에서 수행된 관측․ 지진기술 지원 및 활용연구(Ⅰ)의 경우, 인공지진과 자연지진을 구분하는 연구를 수행하였다. 뿐만 아니라, 인도네시아 시나봉 화산을 대상으로 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 활용하여 지표변위도를 제작하는 연구를 수행하였다. 이 과정에서 SAR 영상 처리기법 중 하나인 SBAS(Small Baseline Subset)3) 기법과 PSInSAR(Persistent Scatterer Interferometric SAR)4) 기법을 동시에 다루었다.
- 또한. GNSS(Global Navigation Satellite System)자료 전처리 프로그램인 TEQC(Translation, Editing and Quality Checking)5) 프로그램에 대한 내용도 다루었다. 즉, 해당 보고서의 총 세분화 대상은 4건으로 나타났다.
- 관측식 등에 대한 방법론적 조사를 수행하였다. 방법론적 조사를 토대로 최적의 GNSS 관측 방법을 수립하였다. 수립된 방법의 적용을 위하여 하와이 킬라우에아 화산 및 일본 도호쿠 지방을 연구지역으로 선정하였다.
- 수립된 방법의 적용을 위하여 하와이 킬라우에아 화산 및 일본 도호쿠 지방을 연구지역으로 선정하였다. 수립된 방법의 적용 및 결과분석에 대한 연구를 수행하였다. 추가적 연구로 1Hz 이상의 샘플링 주기를 지닌 GNSS raw data를 생성하여 정밀도에 대한 시뮬레이션 연구를 수행하였다.
- 수립된 방법의 적용 및 결과분석에 대한 연구를 수행하였다. 추가적 연구로 1Hz 이상의 샘플링 주기를 지닌 GNSS raw data를 생성하여 정밀도에 대한 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 이와 같은 내용 총 11건에 대하여 세분화를 수행하였다.
- 추가적 연구로 1Hz 이상의 샘플링 주기를 지닌 GNSS raw data를 생성하여 정밀도에 대한 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 이와 같은 내용 총 11건에 대하여 세분화를 수행하였다.
- 연구내용과 연구지역의 경우 문헌 정보 인벤토리 구축 방법을 동일하게 적용하였다. 이때 연구내용의 경우 보다 자세한 분석을 위하여 활용자료, 방법론, 산출물 중심의 인벤토리를 구축하였다.
- 이에 따라 미소지진 감시, 지진원 위치결정 및 지하하부구조 추정 등 지진파 활용 연구는 지구물리 분류하였다. 화산가스 샘플링 기법, 샘플링 결과 분석 등 화산가스와 관련된 연구는 지구화학으로 분류하였다. 또한, 모델 제작, 기상조건에 따른 화산재 확산 시뮬레이션 등 기상과 관련된 연구는 기상학으로 분류하였다.
- 화산가스 샘플링 기법, 샘플링 결과 분석 등 화산가스와 관련된 연구는 지구화학으로 분류하였다. 또한, 모델 제작, 기상조건에 따른 화산재 확산 시뮬레이션 등 기상과 관련된 연구는 기상학으로 분류하였다. 공간정보 분야와 기타분야에 대한 분류는 문헌정보 인벤토리와 동일하게 적용하여 수행하였다(표 2 참조).
- 또한, 모델 제작, 기상조건에 따른 화산재 확산 시뮬레이션 등 기상과 관련된 연구는 기상학으로 분류하였다. 공간정보 분야와 기타분야에 대한 분류는 문헌정보 인벤토리와 동일하게 적용하여 수행하였다(표 2 참조).
- 활용자료 중심의 연구정보를 공간정보, 기상자료, 파형, 화산분출물 및 기타자료 등의 항목으로 분류하였다. 방법론 중심의 연구정보는 GNSS 처리방법, SAR 처리방법, 관측장비 설치방법, 광학영상 처리방법, 열적외선영상 처리방법, 지진파 처리방법, 피해 대응 제시 및 영향 추정방법, 화산가스 측정방법, 화산분화 평가방법, 화산재 확산 추정 방법, 기타 방법 등의 항목으로 분류하였다.
- 활용자료 중심의 연구정보를 공간정보, 기상자료, 파형, 화산분출물 및 기타자료 등의 항목으로 분류하였다. 방법론 중심의 연구정보는 GNSS 처리방법, SAR 처리방법, 관측장비 설치방법, 광학영상 처리방법, 열적외선영상 처리방법, 지진파 처리방법, 피해 대응 제시 및 영향 추정방법, 화산가스 측정방법, 화산분화 평가방법, 화산재 확산 추정 방법, 기타 방법 등의 항목으로 분류하였다. 산출물 중심의 연구정보는 그래프, 문서, 소프트웨어, 이미지 등의 항목으로 분류하였다.
- 방법론 중심의 연구정보는 GNSS 처리방법, SAR 처리방법, 관측장비 설치방법, 광학영상 처리방법, 열적외선영상 처리방법, 지진파 처리방법, 피해 대응 제시 및 영향 추정방법, 화산가스 측정방법, 화산분화 평가방법, 화산재 확산 추정 방법, 기타 방법 등의 항목으로 분류하였다. 산출물 중심의 연구정보는 그래프, 문서, 소프트웨어, 이미지 등의 항목으로 분류하였다.
- 연구보고서의 상세연구내용을 자료처리 방법 중심으로 분석하였다. SAR 처리방법이 67건으로 28.
- 연구보고서의 상세연구내용을 산출물 중심으로 분석하였다. 1차원 그래프에 대한 산출물이 78건으로 33.
- 둘째, 전술된 백두산 주요 연구 방향인 감시/예측에 대하여 연구방법, 활용 자료를 중심으로 하는 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하였다. 따라서 백두산 감시예측관련 주무기관인 기상청과 국립기상과학원의 연구보고서 18건을 대상으로 선정하였다.
- 따라서 백두산 감시예측관련 주무기관인 기상청과 국립기상과학원의 연구보고서 18건을 대상으로 선정하였다. 자세한 분석을 위하여 개별 보고서의 내용을 검토하여 총 234건으로 세분화를 수행하였다. 분석결과 위성영상 중 물리적 특성을 파악하는데 용이한 레이더 위성영상의 활용이 높은 것으로 분석되었다.
- 본 연구에서 조사된 내용 중 공간정보 관련 사항을 정리하여 두 가지 제언을 도출하였다. 첫째, 감시예측에 활용된 공간정보 자료(위성영상, GIS Data 및 지진파 등)를 향후 연구에도 활용 가능하도록 공동 활용 시스템을 만들어야 한다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 1980년대부터 2014년 8월까지 국내에서 발표되고 있는 백두산 관련 연구성과 수집을 위하여 백두산 관련 연구성과 보유기관을 대상으로 전수조사를 실시하였다. 여기서 취득한 연구성과의 내용에 따라 백두산 화산과 연관성 여부를 기준으로 선별작업을 실시하였다.
- 전수 조사는 백두산 연구성과 보유기관 총 43곳에서 실시되었다. 연구성과 보유기관으로는 기상청, 환경부, 안전행정부 등 중앙정부기관 4곳, 대한지질학회, 대한원격탐사학회 등 백두산 관련 학회 28곳, 지질자원연구원, 국립재난안전연구원 등 관련 연구기관 3곳, 학술연구정보서비스, Springer 등 국내․외 학술정보 사이트 8곳 등이 해당되었다.
- 전수 조사는 백두산 연구성과 보유기관 총 43곳에서 실시되었다. 연구성과 보유기관으로는 기상청, 환경부, 안전행정부 등 중앙정부기관 4곳, 대한지질학회, 대한원격탐사학회 등 백두산 관련 학회 28곳, 지질자원연구원, 국립재난안전연구원 등 관련 연구기관 3곳, 학술연구정보서비스, Springer 등 국내․외 학술정보 사이트 8곳 등이 해당되었다. 이 중 학회지, 연구원의 설정 기준은 백두산이나 백두산 분화와 관련 있는 지질, 재난 등 관련 연구 분야로 정하였다.
- 이 중 학회지, 연구원의 설정 기준은 백두산이나 백두산 분화와 관련 있는 지질, 재난 등 관련 연구 분야로 정하였다. 이에 따라 1980년대부터 2014년까지 34년 동안 총 255건의 연구성과가 수집되었다. 연구 보고서의 경우 총 31건으로, 전체의 14%에 해당한다.
- 이에 따라 1980년대부터 2014년까지 34년 동안 총 255건의 연구성과가 수집되었다. 연구 보고서의 경우 총 31건으로, 전체의 14%에 해당한다. 논문의 경우 총 114건으로 전체의 51%에 해당한다.
- 방법론적 조사를 토대로 최적의 GNSS 관측 방법을 수립하였다. 수립된 방법의 적용을 위하여 하와이 킬라우에아 화산 및 일본 도호쿠 지방을 연구지역으로 선정하였다. 수립된 방법의 적용 및 결과분석에 대한 연구를 수행하였다.
- 위와 같은 방법으로 총 18개의 보고서를 대상으로 세분화를 실시하였다. 총 세분화된 내용은 234건으로 나타났으며, 이를 대상으로 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 구축하고자 하였다(그림 2 참조).
- 위와 같은 방법으로 총 18개의 보고서를 대상으로 세분화를 실시하였다. 총 세분화된 내용은 234건으로 나타났으며, 이를 대상으로 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 구축하고자 하였다(그림 2 참조).
- 둘째, 전술된 백두산 주요 연구 방향인 감시/예측에 대하여 연구방법, 활용 자료를 중심으로 하는 공간정보 활용 문헌의 인벤토리를 작성하였다. 따라서 백두산 감시예측관련 주무기관인 기상청과 국립기상과학원의 연구보고서 18건을 대상으로 선정하였다. 자세한 분석을 위하여 개별 보고서의 내용을 검토하여 총 234건으로 세분화를 수행하였다.
이론/모형
- 뿐만 아니라, 인도네시아 시나봉 화산을 대상으로 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 활용하여 지표변위도를 제작하는 연구를 수행하였다. 이 과정에서 SAR 영상 처리기법 중 하나인 SBAS(Small Baseline Subset)3) 기법과 PSInSAR(Persistent Scatterer Interferometric SAR)4) 기법을 동시에 다루었다. 또한.
성능/효과
- 화산성 미소지진의 경우 한 달에 72회의 지진활동이 감지되었으며, 2003년 11월에는 최고치인 243회의 지진활동이 감지되었다. 수준측량 결과와 GNSS(Global Navigation Satellite System)2)를 통한 지표변위 관측결과 2002-2003년 수평방향 연간 19.6mm, 2003-2004년 10.2mm, 2004-2005년 8.6mm로 움직인 것으로 나타났고, 수직방향으로 2002-2005년 동안 총 46.33mm 움직인 것으로 나타났다. 온천수의 화학성분 분석 결과 주요 지표 중 하나인 헬륨과 이산화탄소의 비는 2003년 이전에 비하여 약 24배 상승한 것으로 나타났다(Xu et al.
- 구축된 문헌 인벤토리의 연구분야 분석 결과, 지구과학분야는 전체 225건의 연구성과 중 100건을 차지하였다. 공간정보분야는 총 36건으로 나타났으며, 생태학분야는 27건, 인문사회분야는 39건으로 나타났다. 그 외 기타 연구분야는 전체 225건 중 23건에 해당한다.
- 그 외 기타 연구분야는 전체 225건 중 23건에 해당한다. 최종적으로 연구분야의 5가지 분류 요소의 분포는 지구과학 44.4%, 인문사회 17.3%, 공간정보 16.0%, 생태학 12.0%, 기타 10.2%로 나타났다. 지구과학분야의 연구가 가장 많이 수행되었으며, 인문사회, 공간정보, 생태학 순으로 연구가 진행되고 있는 것으로 나타났다.
- 연구수행 방법별 분석 결과, 조사 연구방법은 전체 연구성과 225건 중 126건으로 전체의 56.0%로 절반 이상의 부분을 차지하였다. 또 실험 및 관측 연구방법은 총 99건으로 전체의 44.
- 구축된 공간정보 활용 문헌의 인벤토리 내용적 분석결과, 감시/예측에 관한 연구는 191건으로 81.6%로 나타났으며, 영향 및 확산 관련 연구는 31건 13.2%로 나타났다.
- 그러나 공간정보 내에서 세분화된 활용자료는 SAR 위성영상 46.9%(60건), GNSS 16.4%(21건), 열적외선위성영상 8.6%(11건), 광학위성영상 7.8%(10건), 측량 7.0%(9건), 기타 위성영상 6.3%(8건), GB-SAR 3.1%(4건), 수치표고자료 2.3%(3건), 지표온도 1.6%(2건) 으로 나타났다. 즉, 현재까지의 연구는 GNSS, SAR위성영상, GB-SAR 및 측량과 같이 지표변위 관측이 가능한 자료를 활용한 연구를 중심으로 진행된 것으로 분석된다.
- 화산분출물 활용 연구 43건의 분석 결과 화산가스자료 41.9%(18건), 화산재 30.2%(13건), 화산폭발지수 16.35(7건), 라하르자료 4.7%(2건) 등이 입력자료로 활용된 것으로 분석되었다. 즉 화산분출물을 활용한 연구의 대부분은 화산가스와 화산재를 활용한 것으로 나타났다.
- 이들 자료는 화산재 확산 예상을 위하여 활용되었다. 파형자료 내에서 세분화된 활용자료는 전체 35건 중 초저주파 자료 1건을 제외한 34건이 지진파를 활용한 것으로 나타났다.
- SAR 처리방법이 67건으로 28.6%, 관측장비 설치방법이 35건 15.0%, 지진파 처리방법이 31건 13.2%, 화산재 확산 추정방법이 29건 12.4%, GNSS 처리방법이 17건으로 7.3%, 화산가스 측정방법이 15건 6.4%, 열적외선영상 처리방법이 11건 4.7%, 광학영상 처리방법이 9건 3.8% 등이다.
- SAR 처리방법의 경우 SAR에 대한 설명을 비롯하여 SAR위성영상을 이용한 방법론적 연구들이 수행되었으며, 모듈개발을 통한 방법론 도출 연구 또한 수행되었다. 특히 가장 비중이 높았던 SAR 처리방법은 PSInSAR기법을 이용한 것으로 23건 34.3%에 해당하는 것으로 나타났다. 관측장비 설치방법은 EDM, GNSS, 경사계 및 공진계 등의 현장관측 장비를 설치하는 방법을 의미한다.
- 관측장비 설치방법은 EDM, GNSS, 경사계 및 공진계 등의 현장관측 장비를 설치하는 방법을 의미한다. 개별 장비보다 다양한 장비를 활용하는 종합적 네트워크 구성 방법이 16건 45.7%로 나타났다. 지진파 처리방법의 경우 지진파에 대한 설명을 비롯하여 지진파를 활용하여 자연지진과 인공지진을 구분하는 방법, 지진 발생 횟수를 분석하는 방법, 진원의 위치를 결정하는 방법, 진폭을 분석하는 방법 및 토모그래피를 제작하는 방법으로 구분되었다.
- 지진파 처리방법의 경우 지진파에 대한 설명을 비롯하여 지진파를 활용하여 자연지진과 인공지진을 구분하는 방법, 지진 발생 횟수를 분석하는 방법, 진원의 위치를 결정하는 방법, 진폭을 분석하는 방법 및 토모그래피를 제작하는 방법으로 구분되었다. 특히 지진파를 이용한 토모그래피 제작 방법은 12건 38.7%로 나타나 다양한 지진파 처리방법 중 가장 많이 연구된 것으로 분석되었다. 화산재 확산 추정방법은 계절에 따라, 높이에 따라 대기질에 따라, 모델에 따라, 분출량에 따라, 시간에 따라, 입자크기에 따라 추정방법이 다양하게 분포한 것으로 분석되었다.
- 화산재 확산 추정방법은 계절에 따라, 높이에 따라 대기질에 따라, 모델에 따라, 분출량에 따라, 시간에 따라, 입자크기에 따라 추정방법이 다양하게 분포한 것으로 분석되었다. 그러나 개별적 인자에 따른 화산재 확산 추정에 비하여 다수의 인자를 모델링하여 확산을 추정하는 모델에 따른 화산재 확산 추정방법이 절반 이상을 차지하는 것으로 15건 51.7%로 분석되었다. GNSS 처리방법의 경우 GNSS에 대한 설명을 비롯하여 지표변위 정보를 추정할 수 있는 UD 관측식, SD 관측식 및 DD 관측식에 대한 방법론적 연구들이 수행되었으며, DGPS이용 방법에 대한 연구들도 수행되었다.
- 3%로 나타났다. 또한, 위성영상 및 GIS 최종 결과 이미지와 같은 2차원 이미지에 대한 산출물이 142건으로 60.7%로 나타났다. 문서에 대한 산출물이 10건으로 4.
- 3%를 차지하였다. 마지막으로 소프트웨어 산출물이 4건 1.7%로 분석되었다. 현재까지 수행된 대부분 연구의 90% 이상이 1차원 그래프 및 2차원 이미지 형태의 산출물로 제작된 것으로 판단된다.
- 1차원 그래프의 경우 연구지역의 지표변위량을 나타내는 지표변위 그래프가 27건 34.6%를, 지진에 대한 정보를 나타내는 지진파 그래프가 24건 30.8%를, 화산가스 변화를 나타낸 화산가스 변화 그래프가 14건 17.9%를 차지하는 것으로 분석되었다. 2차원 이미지의 경우 지표의 변위량을 지도로 제작한 지표변위도가 59건 41.
- 9%를 차지하는 것으로 분석되었다. 2차원 이미지의 경우 지표의 변위량을 지도로 제작한 지표변위도가 59건 41.5%, 화산재 예상도 및 확산도에 대한 산출물이 34건 23.9%, 관측망 구성에 대한 이미지가 16건 11.3%, 지하하부구조를 나타내는 토모그래피 이미지가 13건 9%, 지표의 온도를 지도로 제작한 지표온도 분포도가 7건 4.9%, 화산재해에 대한 피해지도 산출물이 6건 4%를 차지하는 것으로 분석되었다. 지표변위도, 지표온도 분포도, 수치표고자료 등의 산출물은 대부분의 입력자료가 위성영상자료이기 때문에 2차원 형태의 지도로 제작되고 있다.
- 첫째, 백두산 관련 문헌정보 인벤토리를 작성하여 분석한 결과 백두산 관련 연구는 1980년대부터 2014년까지 지속적으로 진행되었으며, 감시예측 분야가 54.7%로 가장 많은 연구가 진행되었다. 이러한 연구 결과는 2010년 기상청과 국립기상과학원에서 백두산 분화와 관련된 감시/예측의 주무부서로의 역할과 연계된 결과로 사료된다.
- 자세한 분석을 위하여 개별 보고서의 내용을 검토하여 총 234건으로 세분화를 수행하였다. 분석결과 위성영상 중 물리적 특성을 파악하는데 용이한 레이더 위성영상의 활용이 높은 것으로 분석되었다. 활용자료, 방법론 및 산출물을 집중 분석한 결과에서도 GNSS, SAR위성영상, GB-SAR 및 측량과 같이 지표변위 관측이 가능한 자료에 대한 연구가 많이 수행되었다.
- 활용자료, 방법론 및 산출물을 집중 분석한 결과에서도 GNSS, SAR위성영상, GB-SAR 및 측량과 같이 지표변위 관측이 가능한 자료에 대한 연구가 많이 수행되었다. 자료처리 방법의 경우 SAR 처리방법 28.6%, 관측장비 설치방법 15.0%, 지진파 처리방법 13.2%, 화산재 확산 추정방법 12.4%, GNSS 처리방법 7.3%, 화산가스 측정방법 6.4%, 열적외선영상 처리방법 4.7%, 광학영상 처리방법 3.8%, 화산분화 평가방법 2.6%, 피해 대응 제시 및 영향 추정 방법 2.1% 순으로 나타났다. 이는 백두산 분화의 전조를 백두산의 물리적 변화를 통하여 관측하기 위한 것으로 사료된다.
후속연구
- 이와 같이, 현장관측의 한계성에도 불구하고 국가차원의 지속적인 투자를 통해 다수의 백두산 관련 연구성과가 획득되고 있으며, 향후에도 다양한 연구가 지속될 것으로 예상된다. 이에 따라 현재까지 수행된 백두산 관련 연구를 체계화하여 정리함으로써, 향후 백두산 연구 수행 시 기존 연구들의 인용 활성화와 더불어 연구의 중복성 방지를 도모할 필요가 있다.
- 이와 같이, 현장관측의 한계성에도 불구하고 국가차원의 지속적인 투자를 통해 다수의 백두산 관련 연구성과가 획득되고 있으며, 향후에도 다양한 연구가 지속될 것으로 예상된다. 이에 따라 현재까지 수행된 백두산 관련 연구를 체계화하여 정리함으로써, 향후 백두산 연구 수행 시 기존 연구들의 인용 활성화와 더불어 연구의 중복성 방지를 도모할 필요가 있다. 기존의 백두산에 대한 연구동향 분석연구는 중국, 일본, 유럽 및 국내 연구진에 의해 수행된 연구를 바탕으로 동향분석을 수행하였다.
- 이러한 결과는 백두산이라는 접근이 어려운 지역을 대상으로 수행되는 연구의 한계와 직접적인 연관이 있는 것으로 판단된다. 이에 따라 향후 국내 수준에서 실제 화산이 분화했을 때 유용하게 쓰일 수 있는 모델링과 같은 실험이나 직접 백두산 화산의 전조현상을 예측하고 감시할 수 있는 위성영상을 활용한 관측 연구 등이 더 수행되어야 할 것으로 판단된다.
- 이는 화산 분화에 적절한 대응을 위해서 가장 중점적으로 연구되는 것이 감시예측 분야임을 의미한다. 또한, 공간정보의 활용은 16%에 불과하여 활용도가 낮은 것으로 나타났으나, 현장관측이 쉽지 않은 백두산의 특성상 원격탐사, GNSS 등의 공간정보의 활용도는 향후에도 꾸준히 증가할 것으로 예상된다. 따라서 향후 국내 백두산 연구의 발전방향은 감시예측 분야 공간정보를 중심으로 제시되어야 할 것으로 판단된다.
- 또한, 공간정보의 활용은 16%에 불과하여 활용도가 낮은 것으로 나타났으나, 현장관측이 쉽지 않은 백두산의 특성상 원격탐사, GNSS 등의 공간정보의 활용도는 향후에도 꾸준히 증가할 것으로 예상된다. 따라서 향후 국내 백두산 연구의 발전방향은 감시예측 분야 공간정보를 중심으로 제시되어야 할 것으로 판단된다.
- 0%로 나타났다. 이러한 결과는 백두산이라는 접근이 어려운 지역을 대상으로 수행되는 연구의 한계와 직접적인 연관이 있으며, 향후 실제 백두산 분화 시 활용될 수 있는 실험 및 관측 연구가 더 수행되어야 함을 간접적으로 대변한다.
- 본 연구에서 조사된 내용 중 공간정보 관련 사항을 정리하여 두 가지 제언을 도출하였다. 첫째, 감시예측에 활용된 공간정보 자료(위성영상, GIS Data 및 지진파 등)를 향후 연구에도 활용 가능하도록 공동 활용 시스템을 만들어야 한다. 공간정보 자료는 개별 자료 구매에 대한 비용이 높고, 처리가 복잡하다는 특성이 있다.
- 공간정보 자료는 개별 자료 구매에 대한 비용이 높고, 처리가 복잡하다는 특성이 있다. 이에 따라, 전처리 과정이 효과적으로 진행된다면 단일 연구에 활용되는 것이 아니라 추후 유사 연구에 활용되는 것이 가능할 것이다. 또한, 이를 통하여 연구비의 중복성 및 예산 활용의 효율성을 높일 수 있다.
- 덧붙여, 본 연구에서는 현재까지 발간된 연구보고서를 세분화하고 각각의 내용을 통합하여 공간정보 활용 문헌의 인벤토리 구축 및 분석을 수행하였다는 점에서 의미가 있다고 사료된다. 그러나 본 연구는 해외 연구진에 의한 백두산 연구 동향을 수행하지 못했다는 한계를 지닌다. 본 연구에서는 국외연구기관 및 연구진의 연구성과는 배제하였으며, 국외화산과 백두산의 유사성에 대해서는 고려하지 못한 한계점이 존재한다.
- 그러나 본 연구는 해외 연구진에 의한 백두산 연구 동향을 수행하지 못했다는 한계를 지닌다. 본 연구에서는 국외연구기관 및 연구진의 연구성과는 배제하였으며, 국외화산과 백두산의 유사성에 대해서는 고려하지 못한 한계점이 존재한다. 본 연구 결과를 통하여 지속적으로 증가하는 백두산 관련 연구를 체계적으로 관리하는 기반을 다지고, 향후 공간정보를 활용하는 공동활용 시스템이 구축된다면 백두산 분화 관련 전조와 피해 예측에 대한 과학적 기반으로 활용이 가능할 것이다.
- 본 연구에서는 국외연구기관 및 연구진의 연구성과는 배제하였으며, 국외화산과 백두산의 유사성에 대해서는 고려하지 못한 한계점이 존재한다. 본 연구 결과를 통하여 지속적으로 증가하는 백두산 관련 연구를 체계적으로 관리하는 기반을 다지고, 향후 공간정보를 활용하는 공동활용 시스템이 구축된다면 백두산 분화 관련 전조와 피해 예측에 대한 과학적 기반으로 활용이 가능할 것이다.
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