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화산재해 대응 시스템 고도화
Development of Advanced Volcanic Disaster Response System 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 충북대학교
Chungbuk National University
연구책임자 이승수
참여연구자 김가영 , 김선아 , 김소영 , 김슬기 , 김준영 , 김창기 , 류희경 , 박우진 , 손현아 , 신재용 , 엄정아 , 원창희 , 유병수 , 이아름 , 이주용 , 황규관 , 황선태 , 김현우 , 서혜원 , 설란 , 이동우 , 장연식 , 전원표 , 최규연 , 허대영 , 선우영 , 김도윤 , 김유정 , 김진영 , 김형석 , 김혜림 , 김효현 , 문지현 , 박다솜 , 박유정 , 송상후 , 신준섭 , 이동화 , 이민실 , 이진주 , 장현아 , 정성민 , 정영선 , 채승묵 , 최우석 , 박기현 , 서경석 , 민병일 , 김소라 , 양병모 , 강사라 , 신예철 , 서정빈 , 박기웅 , 김도연 , 김한준 , 김무찬 , 김태훈 , 윤준희 , 김두식 , 김은지 , 장은미 , 김은경 , 박용재 , 문선아 , 정영희 , 최승규 , 홍종유 , 이은정 , 심규철 , 이학민 , 오승욱 , 최임청 , 구자섭 , 오경아 , 함태영 , 강승은 , 오기택 , 이슬기 , 한정훈 , 백성훈 , 나동규 , 한승민 , 장해우 , 신일현 , 김경희 , Yohana Maharani
보고서유형연차보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2018-04
과제시작연도 2017
주관부처 행정안전부
Ministry of the Interior and Safety
등록번호 TRKO201900017894
과제고유번호 1741000713
사업명 재난예측및저감연구개발
DB 구축일자 2019-11-30
키워드 화산재해.화산재.피해예측.대응시스템.

초록

○연구목적
- 화산재해 대응시스템 고도화를 위해 위해요인으로서 화산의 공간적인 범위를 한반도 주변국으로 확장하고, 화산재 확산 해석의 정확성 제고를 위하여 다중모형을 적용하며, 사용자의 다양한 요구를 만족시킬 수 있도록 기능의 고도화를 추진하며, 개발된 시스템이 현장에서 효율적으로 사용될 수 있도록 실용화

○연구내용
- 확률론 기반의 화산재 확산 위험도 시스템 적용
- 한반도 주변국 화산재 확산에 따른 피해예측 도출
- 유사 기상장 분석 모형 보완 및 화산재 확산 유형 분석
- 화산재해 대응시

Abstract

Ⅳ. Conclusions
1. Establishment of database of scenario of volcanic ash dispersion (PUFF, FALL3D, LADAS-VA)
2. Development of three-dimensional Volcanic Ash Dispersion and Transport Model: LADAS-Volcanic Ash
3. Development and optimization of pre-processing module for numerical weather pred

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제 출 문 ... 3
  • 보고서 초록 ... 11
  • 요 약 문 ... 13
  • SUMMARY ... 17
  • 목차 ... 21
  • 그림목차 ... 29
  • 표목차 ... 69
  • 제 1 장 서 론 ... 83
  • 1.1 연구 개발의 배경 및 필요성 ... 83
  • 1.1.1 연구개발의 배경 ... 83
  • 1.1.2 연구 개발의 필요성 ... 103
  • 1.2 최종 목표 및 연차별 연구목표 ... 107
  • 1.2.1 최종 목표 ... 107
  • 1.2.2 연차별 연구 목표 ... 109
  • 1.3 연구성과 활용 및 기대효과 ... 114
  • 1.3.1 연구성과 활용 ... 114
  • 1.3.2 기대효과 ... 117
  • 1.4 연구진 구성 및 추진 체계 ... 119
  • 1.4.1 연구진 구성 ... 119
  • 1.4.2 추진 전략 ... 121
  • 1.4.3 추진 체계 ... 122
  • 1.5 국내외 기술 개발 동향 ... 126
  • 제 2 장 주변국 화산재 확산 시나리오 구축 및 검증 ... 129
  • 2.1 화산재 확산 시나리오 기반 파라메터 구축 ... 129
  • 2.1.1 시나리오 기반 분석 개요 ... 129
  • 2.1.2 분석 대상 및 분화 조건 선정 ... 130
  • 2.1.3 확산 시나리오 계산 영역 ... 137
  • 2.2 화산재 확산 해석 적용 기상장 구축 ... 139
  • 2.2.1 원시 기상 자료 가공 및 활용 ... 139
  • 2.2.2 기상 모델 시뮬레이션 소프트웨어 ... 142
  • 2.2.3 기상 모델 시뮬레이션 소프트웨어를 통한 데이터 해상력 강화 ... 144
  • 2.2.4. 기상 모델 시뮬레이션 영역의 설정 ... 144
  • 2.2.5 기상수치자료 데이터베이스 구축 현황 ... 151
  • 2.3 다중모형 기반 화산재 확산 시나리오 구축 및 검증 ... 152
  • 2.3.1 PUFF 기반 화산재 확산 시나리오 구축 및 검증 ... 152
  • 2.3.2 LADAS-Volcano 기반 화산재 확산 시나리오 구축 및 검증 ... 166
  • 2.3.3 FALL3D 기반 화산재 확산 시나리오 구축 및 검증 ... 185
  • 2.3.4 CMAQ 기반 화산재 확산 예측 시나리오 구축 및 검증 ... 206
  • 2.4 소결 ... 255
  • 제 3 장 화산재 확산 시나리오 기반 피해 예측 기술 개발 ... 257
  • 3.1 다중 모형 기반 화산재 확산 통계적 분석 ... 257
  • 3.1.1 PUFF 기반 화산재 통계적 분석 ... 257
  • 3.1.2 LADAS-Volcano 기반 화산재 통계적 분석 ... 303
  • 3.1.3 FALL3D 기반 화산재 통계적 분석 ... 323
  • 3.1.4 CMAQ 기반 화산재의 Process Analysis ... 422
  • 3.1.5 다중 모형 비교 분석 ... 428
  • 3.2 시나리오 기반 화산재 확산의 공간 분포 분석 ... 433
  • 3.2.1 대기 중 화산재 농도 분석 ... 436
  • 3.2.2 화산재 퇴적 분포 분석 ... 450
  • 3.3 화산재 취약도를 고려한 화산재 피해 예측 기술 ... 457
  • 3.3.1 화산재 피해 확률 분석 방법 ... 457
  • 3.3.2 농작물(노지)의 화산재 피해 확률 분석 ... 460
  • 3.3.3 농작물(시설)의 화산재 피해 확률 분석 ... 463
  • 3.3.4 축산물의 화산재 피해 확률 분석 ... 466
  • 3.3.5 상하수도, 전력시설, 교통시설의 화산재 피해 확률 분석 ... 468
  • 3.3.6 종합병원, 학교, 주택의 화산재 피해 확률 분석 ... 470
  • 3.4 소결 ... 471
  • 제 4 장 주변국 화산재 확산 실시간 모사모형 개발 ... 473
  • 4.1 기상 수치 예보 자료 연동 모형 개발 ... 473
  • 4.2 실시간 기상장 변환 모형 개발 ... 478
  • 4.3 다중모형 기반 화산재 확산 실시간 모사 모형 개발 ... 483
  • 4.3.1 PUFF 기반 화산재 확산 실시간 모사 모형 개발 ... 493
  • 4.3.2 LADAS-Volcano 기반 화산재 확산 실시간 모사 모형 개발 ... 495
  • 4.3.3 FALL3D 기반 화산재 확산 실시간 모사 모형 개발 ... 533
  • 4.4 소결 ... 536
  • 제 5 장 유사 기상장 분석 모형 개발 ... 537
  • 5.1 한반도 주변 평균 기상장 분석 ... 537
  • 5.1.1 지위고도 (geopotential height) ... 538
  • 5.1.2 바람 장 (wind field) ... 539
  • 5.2 유사 기상장 분석 모형 개발 ... 542
  • 5.2.1 유클리디안 거리 (Euclidean distance)를 이용한 클러스터 분석 ... 542
  • 5.2.2 유사기상장 분석 모형 개발 및 보완 ... 548
  • 5.2.3 유사기상장 분석 모형 유지 보수 모듈 개발 ... 557
  • 5.3 화산재 확산 유형 분석 ... 561
  • 5.3.1 유클리디안 거리 (Euclidean distance)를 이용한 클러스터 분석 ... 561
  • 5.3.2 유사기상장 분석 모형 결과를 통한 화산재 확산 분포 추정 ... 566
  • 5.4 유사 기상장 분석 모형 적용 검증 ... 569
  • 5.5 소결 ... 574
  • 제 6 장 화산재 확산 앙상블 분석 기법 개발 ... 575
  • 6.1 개요 ... 575
  • 6.2 앙상블 분석 방법 ... 576
  • 6.3 앙상블 기법을 이용한 불확실성 분석 기법 적용 ... 578
  • 6.4 소결 ... 584
  • 제 7 장 화산재해 대응시스템 고도화 ... 585
  • 7.1 화산재해 대응시스템 고도화 아키텍처 설계 ... 585
  • 7.1.1 사용자 요구 및 업무 분석 ... 585
  • 7.1.2 시스템 아키텍처 도출 ... 592
  • 7.2 시나리오 기반 화산재 확산 가시화 ... 619
  • 7.2.1 신규 5개 확산 모형 분석 및 가시화 적용 방안 연구 ... 619
  • 7.2.2 다중모형 분석/표출을 위한 GIS 솔루션 최적화 ... 633
  • 7.2.3 데이터 해석 및 전처리(preprocessing) 모듈 개발 ... 654
  • 7.2.4 관련 UI 확장 및 가시화 기능 시스템 적용 ... 668
  • 7.2.5 다중 모형 해석 모니터링 기능 개발 ... 684
  • 7.3 화산재해 대응 고도화 시스템 개발 ... 700
  • 7.4 화산재해 대응시스템 유관기관 연계방안 ... 779
  • 7.4.1 기상청 연계방안 ... 779
  • 7.4.2 행정안전부 연계방안 ... 791
  • 7.4.3 행정업무망 유관기관 시스템 연계 ... 800
  • 7.5 화산재해 대응시스템 구축 데이터 표준화 ... 845
  • 7.5.1 데이터 표준화 개요 ... 845
  • 7.5.2. 연구 산출물 사양 조사 ... 850
  • 7.5.3. 데이터 표준화 구성 ... 862
  • 7.6 산출물 품질관리 ... 894
  • 7.6.1 산출물 품질관리 수행절차 ... 895
  • 7.6.2 산출물 품질관리 프로그램 ... 899
  • 7.6.3 1,2세부 산출물 품질관리 ... 925
  • 7.7 화산재해 대응시스템 V2.0 기능 고도화 및 타과제 성과물 적용 ... 933
  • 7.8 화산재해 대응시스템 테스트 및 보완 ... 992
  • 7.9 소결 ... 1028
  • 제 8 장 화산재해 대응훈련체계 개발 ... 1031
  • 8.1 화산재해 대응훈련 계획 수립 ... 1031
  • 8.1.1 훈련의 범위 정의 ... 1031
  • 8.1.2 훈련 계획 수립 ... 1033
  • 8.2 훈련 프로그램 작성을 위한 데이터 선정 및 수요자 분석 ... 1045
  • 8.2.1 특정 피해분야 및 요구 데이터 선정 ... 1045
  • 8.2.2 지자체 훈련 대상지역 및 요구 데이터 선정 ... 1070
  • 8.3 화산재해 대응훈련 ... 1098
  • 8.3.1 훈련 시나리오 작성 ... 1098
  • 8.3.2 화산재해 대응훈련 적용 ... 1121
  • 8.4 화산재해 대응훈련 확대 방안 ... 1128
  • 8.5 소결 ... 1131
  • 제 9 장 화산재해 대응 교육 체계 개발 ... 1132
  • 9.1 관련 업무체계 및 유사시스템 조사·분석 ... 1132
  • 9.1.1 화산재해대응 관련 업무 체계 조사·분석 ... 1132
  • 9.1.2 화산재해대응시스템 교육체계 개발 참조를 위한 유사시스템 교육체계 조사·분석 ... 1137
  • 9.1.3 화산재해·재난 관련 교육현황 조사·분석 ... 1151
  • 9.2 화산재해 대응 교육매뉴얼 개발 ... 1153
  • 9.2.1 교육매뉴얼 개발의 필요성, 목적 및 범위 ... 1153
  • 9.2.2 교육매뉴얼 개발 및 갱신 ... 1154
  • 9.2.3 교육매뉴얼 주요 내용 ... 1155
  • 9.3 화산재해 대응 교육체계 개발 ... 1159
  • 9.3.1 환경분석 및 대상자 정의 ... 1159
  • 9.3.2 교육 방법 ... 1161
  • 9.3.3 교육 체계 ... 1165
  • 9.3.4 화산재해대응 공공교육 실시 방안 ... 1166
  • 9.4 화산재해 교육앱 개발 ... 1167
  • 9.4.1 화산재해 교육앱 개발 전략 수립 ... 1167
  • 9.4.2 화산재해 교육앱 개발 ... 1177
  • 9.5 소결 ... 1197
  • 제 10 장 연구 추진계획 대비 진행현황 ... 1199
  • 제 11 장 결론 및 향후 연구 제안 ... 1208
  • 11.1 결론 ... 1208
  • 11.2 향후 연구 제안 ... 1212
  • 연구개발성과의 보안등급 및 연구실 안전조치 이행실적 ... 1217
  • 국가과학기술 종합 정보 시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 1218
  • 참 고 문 헌 ... 1219
  • 참 고 URL ... 1229
  • 부록 A. 실시간 화산 계산 모형 API ... 1230
  • 부록 B. CMAQ 계산 결과 ... 1231
  • 부록 C. FALL3D 화산 모의 시나리오 분석 자료 ... 1232
  • 부록 D. 화산재 발생확률 밀도함수 모수데이터 ... 1233
  • 부록 E. 총 피해 발생 확률 ... 1233
  • 부록 F. 계산 모형 프로그램 정보 ... 1234
  • 부록 G. 화산재 확산 데이터 모델 표준안 ... 1235
  • 부록 H. 화산재해 대응 훈련 시나리오 ... 1235
  • 부록 I. 화산재해 대응 교육매뉴얼 ... 1235
  • 부록 J. 화산재해대응시스템 관리자 매뉴얼 ... 1236
  • 끝페이지 ... 1236

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연구자의 다른 보고서 :

참고문헌 (25)

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