[논문]필리핀 따알 화산의 2020년 분화 해설

윤성효; 장철우

doi:10.22807/kjmp.2020.33.3.293

초록
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필리핀의 따알 화산(Taal Volcano) 분화는 2020년 1월 12일에 시작되었다. 필리핀 화산학 및 지진학연구원(PHIVOLCS)은 "몇 시간에서 며칠 내에 위험한 폭발성 분화가 발생할 수 있다."고 판단하여 경보단계(Alert Level) 4를 발령했다. 따알 화산섬의 주 분화구(Main Crater)에서 수증기 분화와 수증기마그마성 분화로 뿜어져 나온 화산재가 Calabarzon, Metro Manila, Central Luzon의 일부 및 Ilocos 지역의 Pangasinan 지역으로 확산되었고, 이로 인하여 학교 수업, 기업체 근무 및 항공편 운항이 중단되었다. 분화 이후 PHIVOLCS는 2020년 1월 26일 따알의 화산활동이 일관되진 않지만 서서히 감소하는 것을 관찰하여, 경보단계를 3으로 한 단계 낮추었다. 2월 14일에는 화산활동의 전반적인 감소 경향 때문에 경보단계가 2로 설정되었으나, 이것은 분화의 위협이 사라졌음을 의미하지 않는다. 또한 불안정이 상승하는 징후가 있을 경우 언제라도 경보단계가 3으로 상향될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

An eruption of Taal Volcano in the Philippines began on January 12, 2020. The Philippine Institute of Volcanology and Seismology (PHIVOLCS) subsequently issued an Alert Level 4, indicating that "a hazardous explosive eruption is possible within hours to days." It was a phreatic eruption and phreatom...

An eruption of Taal Volcano in the Philippines began on January 12, 2020. The Philippine Institute of Volcanology and Seismology (PHIVOLCS) subsequently issued an Alert Level 4, indicating that "a hazardous explosive eruption is possible within hours to days." It was a phreatic eruption and phreatomagmatic eruption from the main crater that spewed ashes to Calabarzon, Metro Manila, some parts of Central Luzon, and Pangasinan in Ilocos Region, resulting in the suspension of classes, work schedules, and flights. By January 26, 2020, PHIVOLCS observed inconsistent, but decreasing volcanic activity in Taal, prompting the agency to downgrade its warning to Alert Level 3. After February 14, Alert status was set to Level 2 because of overall decreasing trend of volcanic activities, but it does not mean that the threat of an eruption has disappeared. In addition, the Alert Level can be raised to Alert Level 3 if there is a symptom of increasing unrest at any time.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. Active and potentially active volcanoes of the Philippines (https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcanohazard/volcanoes-of-the-philippines).
표 Table 1. Active volcanoes in the Philippines(Reyes et al., 2018)
그림 Fig. 2. Precursory signs associated with Taal volcano eruption (modified from https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcano-hazard/volcano-preparedness)
표 Table 2. Alert level according to the active signal of Taal volcano (https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcanohazard/volcano-alert-level)
그림 Fig. 3. The number of volcanic earthquakes (blue line) and the cumulative number of earthquakes (orange line) recorded by Philippne Seismic Network (PSN) from Jan. 12 to Jan. 31. The Gray line represent the number of volcanic earthquakes recorded by Taal Volcano Monitoring Network (TVN). PHIVOLCS does not announced the number of volcanic earthquakes on Jan. 26 and Feb. 14.
그림 Fig. 4. Taal Volcano Monitoring Network (modified from https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcano-hazard/volcano-monitoring2/volcano-monitoring-bulusan)
그림 Fig. 5. Google Earth image taken before eruption(up), Sentinel-1/ESA satellite images before(left, 09 Jan) and after(right, 15 Jan) eruptions of Taal volcano (Lee, 2020). The water of main crater lake is drained and eruption materials covered Taal island after eruption.
그림 Fig. 6. Raw InSAR interferogram generated by scientists at JPL using Sentinel-1b data. Geographic annotations and color sequence explanation added by Temblor. “LOS displacement (cm)” label stands for line-of-sight displacement in centimeters. Credit: Mary Grace Bato and Paul Lundgren, NASA JPL-Caltech, ESA, (Tripathy-Lang, 2020).
그림 Fig. 7. Separated horizontal and vertical components of unwrapped InSAR interferogram. Note that each image has a different scale bar (both in meters), with the horizontal component showing larger displacement values than the vertical component. The basemap is from OpenStreetMap.org. Credit: Mary Grace Bato and Paul Lundgren, NASA JPL-Caltech, ESA (Tripathy-Lang, 2020)
그림 Fig. 8. Fissures appeared and existing ones widened in Brgy. Sinisian East, Lemery. The general trend of the fissures is northeast-southwest. The vertical displacement of the fissures in this area is measured at 20 to 60 cm. Credit: PHIVOLCS
그림 Fig. 9. Map of fissure locations around Taal Volcano. Credit: PHIVOLCS (https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/news/9662-general-location-of-fissures-related-to-the-january-2020-taal-volcano-eruptive-activity)

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 필리핀 따알 화산의 2020년 1월 폭발성 분화 동안의 분화 양상, 지진활동도, 인공위성 영상 분석결과 등 자료를 수집 분석하여 따알 화산 활동을 이해하고, 향후 발생 가능한 백두산 화산 분화 예측에 활용하고자 한다.

제안 방법

분화 자체는 몇 달 동안이라도 지속되다 점점 감소할 수도 있으며, 따알 화산의 활동이 다시 잠잠해지면 완전히 잦아들 수 있다. 그러나 PHIVOLCS는 폭발적 분화 가능성이 남아 있으므로 1월 25일까지 위기경보단계를 4단계로 유지하였고, 1월 26일부터는 3단계로 낮추었으나 여전히 집중적인 감시를 실시하였다. 2월 14일에는 화산성 지진의 발생 빈도가 평균 100회/day 이하로 감소하고 분화 후의 지표 침강, 이산화황 방출량의 감소 등 여러 변화를 종합하여 위기경보단계를 2로 낮추었다.

대상 데이터

1월 13일 오후 11시 39분에서 다음 날인 14일 오전 5시 50분까지 바탕가스의 칼라카(Calaca), 로렐 (Laurel), 레메리(Lemery), 마타아스 나 카호이(Mataas na kahoy), 산 루이스(San Luis), 따알(Taal), 탈리사이 및 카티브 주의 알폰소(Alfonso) 등에서 총 44건의 지진이 발생하였다. 이들 중 가장 강했던 것은 따알 화산 인근에서 발생한 Mw 3.
필리핀 지진 네트워크(The Philippine Seismic Network; PSN)에는 1월 12일 오후 1시부터 1월 31일 월요일 오전 5시까지 763건의 화산성 지진이 기록되었다(Fig. 3). 이들 중 177건은 규모 1.

성능/효과

1월 25일 토요일까지 NDRRMC(National Disaster Risk Reduction and Management Council)와 PHIVOLCS가 발표한 자료를 취합하면, 분화 이후 Taal 지역에서 총 950 건의 화산구조성 지진이 발생했으며 그 중 176건은 유감지진이었다. 이 중 가장 강한 것은 Batangas의 Agoncillo에서 북서쪽으로6 km 떨어진 지점에서 1월 12일 오후 11시 56분, 1월 13일 오전 3시 11분, 그리고 6시 35분 등 적어도 3차례 이상 기록된 Mw 4.
1월 26일 이후 화산성 지진은 꾸준히 감소하였고, 1월 13일부터 2월 11일까지의 GPS데이터 분석 결과 분화 후 지표침강(Post-eruption subsidence)가 발생하였다. 이산화황 배출량은 1월 26일 이후 평균 62 tons/day로 대폭 감소하였고, 주 분화구에서의 활동은 약한 수증기 분연주 방출로 바뀌고 마그마성 활동이 감소하였다. 이에 2월 14일 금요일에는 경보 단계가 2로 하향되었다.
정리하면, 2020년 1월 12일 시작된 따알 화산의 분화 활동은 수증기 분화로 시작하여 강력한 수증기 마그마성 분화로 10~15 km 높이의 분연주와 화산재 구름을 형성하였다가 그 후 스트롬볼리형 분화로 전이하였으며, 현재 약한 수증기 분화를 지속하고 있다.
화산분화 양상 및 분연주의 발생 유무에 근거하여 적절한 위기경보단계를 효율적으로 발령하여 화산재해를 최소화하는 모범적인 사례를 보여 주었다. 우리 나라의 경우 현재 활동하고 있는 화산이 없지만, 백두산을 비롯하여 제주도 및 울릉도 등이 활화산으로 분류되어 있으므로, 본 연구는 향후 이러한 지역에서 화산전조현상이 발생할 경우 이를 분석하고 분화 가능성을 판단할 수 있는 사례 연구로써 사용 가능할 것이다.
화산체 지하의 마그마 관입과 연관된 화산구조성지진 활동 분석 및 분화 전후의 InSAR 위성 영상 분석을 통하여 화산체의 수직 수평 지표 변위를 계산할수 있음을 잘 보여준다.

후속연구

화산분화 양상 및 분연주의 발생 유무에 근거하여 적절한 위기경보단계를 효율적으로 발령하여 화산재해를 최소화하는 모범적인 사례를 보여 주었다. 우리 나라의 경우 현재 활동하고 있는 화산이 없지만, 백두산을 비롯하여 제주도 및 울릉도 등이 활화산으로 분류되어 있으므로, 본 연구는 향후 이러한 지역에서 화산전조현상이 발생할 경우 이를 분석하고 분화 가능성을 판단할 수 있는 사례 연구로써 사용 가능할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	필리핀의 따알 화산의 분화가 시작된 날은 언제인가?	필리핀의 따알 화산(Taal Volcano) 분화는 2020년 1월 12일에 시작되었다. 필리핀 화산학 및 지진학연구원(PHIVOLCS)은 "몇 시간에서 며칠 내에 위험한 폭발성 분화가 발생할 수 있다.
	필리핀이 위치한 화산대는 어디인가?	필리핀은 ‘불의 고리’에 해당하는 환태평양 화산대에 위치한다. 필리핀 화산학 및 지진학 연구원(Philippine Institute of Volcanology and Seismology;이하 PHIVOLCS)은 역사 시대(지난 600년 이내)에 역사 분화 기록이 있거나, 연대측정 결과에 근거하여 지난 10,000년(Holocene) 이내에 분화한 자국 내의 화산을 정리하였다(Fig.
	필리핀의 활동성을 가진 화산 24개 중에서 역사적으로 분화 기록이 없는 2개는 무엇인가?	2012년 현재, PHIVOLCS는 자국의 24개 화산을 활동성을 가진 화산으로 분류(Table 1)하며, 이 중 22개는 역사적 분화 기록을 가지고 있다. 나머지 2개는 강력한 분기공(fumarole)을 가진 화산인 카발리안(Cabalian) 화산과 1,800년 전(14C연대)에 활동한 레너드 크니아세프(Leonard Kniaseff) 화산이다.

참고문헌 (14)

Cruz, F.G. and Chouet, B.A., 1997, Long-period events, the most characteristic seismicity accompanying the emplacement and extrusion of a lava dome in Galeras Volcano, Colombia, in 1991. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 77(1-4), 121-158.

상세보기
Green, D.N. and Neuberg, J., 2006, Waveform classification of volcanic low-frequency earthquake swarms and its implication at Soufriere Hills Volcano, Montserrat. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 153(1-2), 51-63.

상세보기
Lee, C.W., 2020. Sentinel-1/ESA satellite images before(left, 09 Jan) and after(right, 15 Jan) eruptions of Taal volcano. https://www.facebook.com/changwook.lee.54 (January 20, 2020)
Neuberg, J., 2000, Characteristics and causes of shallow seismicity in andesite volcanoes. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 358(1770), 1533-1546.

상세보기
Reyes, P.J.D., Bornas, M.A.V., Dominey-Howes, D., Pidlaoan, A.C., Magill, C.R., and Solidum Jr, R.U., 2018, A synthesis and review of historical eruptions at Taal Volcano, Southern Luzon, Philippines. Earth-science reviews, 177, 565-588.

상세보기
Tripathy-Lang, A., 2020, Philippine volcano Taal erupts with a fury of earthquakes and ash, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.067
ESA Sentinel Online, https://sentinel.esa.int/web/sentinel/userguides/sentinel-1-sar/revisit-and-coverage (March 7, 2020)
https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/about-us/phivolcsorganizational-structure (February 14, 2020)
https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/earthquake/earthquake-monitoring (February 14, 2020)
https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/news/9662-general-location-of-fissures-related-to-the-january-2020-taal-volcano-eruptive-activity (January 26, 2020)
https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcano-hazard/volcano-alert-level (January 26, 2020)
https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcano-hazard/volcanoes-of-the-philippines (January 26, 2020)
https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcano-hazard/volcano-monitoring2/volcano-monitoring-bulusan (January 26, 2020)
https://www.phivolcs.dost.gov.ph/index.php/volcano-hazard/volcano-preparedness (January 26, 2020)

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