지진 지역계수는 역사지진과 계기지진의 기록을 기초로 한 지진의 지역성이 고려된 지역적 지진특성을 고려하여 평가되어진다. 본 연구는 국내 지진자료의 분석을 통해 지역별 지진발생 특성을 정리하고 국내의 지진환경 특성을 검토하여 지진지역 계수 설정을 위한 기초 자료의 제공을 목적으로 한다. 이 연구를 통해 역사지진과 계기지진에 각각의 특성을 정리하였고 이를 비교하여 우리나라의 지진발생 특성에 대한 기초 자료를 얻을 수 있었다.
한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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pp.27-31
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1999
진도의 거리에 따른 감쇠양상은 두가치 측면에서 중요하다. 첫째는 역사지진의 크기를 평가하는데 사용되고 둘째는 역사지진자료를 이용하여 지진위험도를 평가하는데 이용된다. 한반도의 경우 대부분의 지진활동 자료가 역사지진이므로 이지진들의 크기를 결정하고 이들을 이용하여 지진위험도를 평가하기 위하여 합리적인 진도감쇠양상의 결정은 매우 중요한 과제라 할수 있다 진도의 감쇠양상은 진앙진도와 진앙거리 등 두요소에 같이 의존함이 알려져 있으므로 한반도에서 MMI VIII만의 지진자료를 이용하여 결정된 Lee의 기존의 감쇠공식은 그 사용범위에 한계가 불가피하므로 상기 두 가지 요소를 함께 고려한 새로운 감쇠공식의 유도가 요구되어진다. 지체구조적으로 Sino-Korean 지괴라고 불리우는 중국 북동부와 한반도에서 발생한 MMI VIII-X 지진들의 자료를 이용하여 한반도에서 발생하는 MMI VIII-X의 강진들에 대한 새로운 진도감쇠양상을 결정하였다.
지진규모, 진앙거리, 지반조건 및 가옥의 노후도를 고려하여 역사지진의 규모를 추정하였다. 진진규모 6-8, 진앙거리 5 km-350km, 단단한 지반 및 연약 지반 특성을 갖는 18개의 인공지진파를 작성하여 우리 나라 전통 초가삼간에 대한 비선형 동적해석을 수행하였다. 가옥의 경년에 따른 노후도는 목조 프레임의 수평내력에 관한 이력특성이 선형적으로 감소하는 것으로가정하였다. 초가삼간을 1질점계의 1자유도 모델로 모델링하였으며, 비선형 이력특성은 개량형 Double-Targe모델을 이용하였다. 해석결과 원거리 지진에 대해서는 지진규모, 지반조건 및 노후도에 상관없이 매우 적은 피해를 보였다. 중거리 지진의 경우 연약지반에서 규모 6.5 이상의 지진시 반파 이상의 피해가 발생하였다. 근거리 지진의 경우 지반조건 및 노후도에 상관없이 규모 6.5 이상에서 반파 이상의 피해를 나타내었다. 우리 나라 역사지진의 규모는 약 6.2로 추정된다. 우리 나라에 적합한 지반가속도-진도의 경험식을 제안하였다.
한반도의 22개 지진과, 북중국의 46개 지진자료를 활용하여 직접적으로 지진규모 평가가 어려운 우리나라 역사 지진의 규모 평가 방법을 도출코자 하였다. 한반도를 포함한 Sino-Korea craton에서 지진효과, 피해 등으로부터 구한 최대 진도($I_0$)와 지역규모($M_L$)와의 관계식은 $M_L=1.7+0.57{\times}I_0$이다. 감진면적만 추정이 가능한 역사지진의 경우, 한반도에서 적용 가능한 지역규모-감진면적(FA) 식은 $M_L=4.29-1.34{\times}log(FA)+0.28{\times}log^2(FA)$이다. 그러나 역사지진에서 감진면적에 대한 불확실성으로 인해 지진효과, 피해 기록과 감진 면적이 동시에 기록된 경우 최대진도-규모 관계식을 통해 규모를 평가하는 것이 더 타당하다고 본다.
최근 우리나라에서는 지진으로 인한 피해가 미미하였지만, 역사기록에 의하면 피해유발 지진이 여러 차례 발생한 바 있으므로 지진으로 인한 피해 가능성을 항상 고려하여야 한다. 우리나라 대외 교역량의 99.6% 이상을 처리하는 항만시설의 중요성을 감안 할 때, 항만시설물의 지진 안전성 확보를 위한 설계 및 대응시스템 구축이 반드시 필요하다. 지진위험성 평가를 위하여 계기 지진 자료를 활용하는 것이 바람직하지만, 우리나라에서 본격적인 계기지진의 역사가 과거 30년에 국한된 관계로 계기지진 자료만으로는 우리나라의 지진 특성을 적절히 파악할 수 없다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 규모 5.0 이상의 역사지진 자료를 계기지진 자료와 함께 활용하여 장기 광역 지진위험성 평가의 자료로 활용하였다. 역사지진자료 분석 결과에 의하면 포항항, 울산항, 인천항이, 계기지진자료 분석 결과에 의하면 옥계항, 묵호항, 동해항, 삼척항, 포항항, 울산항을 포함한 동해안의 항이 다른 지역에 비하여 지진위험성이 크게 나타난다.
2016년 9월 경주 지진 이후 원자력발전소, 고층 빌딩, 주택, 교량 등 우리 사회의 설비 자산들이 과연 지진으로부터 얼마나 안전한가, 앞으로 안정성을 담보하기 위해 어떤 정책을 펼쳐야 하는가에 대한 관심이 높아졌다. 본 논문에서는 한반도에서 발생한 역사지진 및 계기지진 목록을 데이터로 사용하여, 멱법칙 분포를 통해 한반도 지진 기록의 크기 분포를 설명하는 모수를 추정한다. 또한 추정한 모수를 바탕으로 미래에 한반도에서 일정 규모 이상의 지진이 발생할 확률을 계산한다. 한반도 미래 지진 발생 확률 계산 모형을 통해 지진 위험도를 파악하고자 하는 것이 본 논문의 목적이다.
역사지진 카탈로그 즉, 1960년대 전과 이후 1995년까지의 지진관측을 이용하여 한반도의 지진활동과 응력상태가 연구되었다. 이씨왕조의 처음 1400-1600년대의 200년동안 역사지진 카탈로그는 크게 완성되었다. 그후부터 카탈로그는 거의 강진만 완성하는데 주력했다. 강진분포를 볼때 한반도 지진대는 서울-평양 지진대, 남부지진대, 그리고 북부지진대로 나눌 수 있다. 이들 강진의 초동 메카니즘은 그리드 테스팅 방법(grid testing method)에 의해서 재분석되었다. 지진메카니즘 결과는 압축방향이 동서방향을 따라서 수평으로 놓여 있음을 발견했다.
본 연구에서는 서기 2년부터 1977년까지 남.북한 역사지진(A.D 2-1904)과 초기 계기 지진(1905-1977) 목록을 이용하여 남한 지진 규모로 재조정된 지진목록을 작성하였다 역사 지진은 과거의 협소한 인구분포로 인해 지진 기록의 누락이 많앗다 지진 위험도를 작성하기 위해 지진 발생분포와 지체구조의 특성을 고려하여 4개의 지진구(seismic province)를 설정하였다. 각 지진구에서 최대 잠재 지진결정은 Gumbel의 최대치 이론을 이용하였다 제 1수정 점근 함수 분포에서 유한 상한 값(finte upper boundary) 의 존재는 각 지진구에서 발생할 최대 잠재 지진의 진원(source)이 유한하다는 사실과 잘 일치한다. 따라서 이를 근거로 각 지진구에서 10년 , 20년, 30년, 50년 이내에 2% 5% 10% 초과 확률을 갖는 최대 규모지진을 추정하였다 또한 각 지진구에서 유한 지진원은 과거에 발생했던 큰 규모의 특정 지진과 지진 지체구조 정보에 근거하여 결정하였다. 연구결과 조선시대(1392-1904) 의 지진위험도에서는 경주 울산지역과 서울과 평양지역을 따라 높은지반 가속도 값을 보이며 경주지역에서 0.24g의 최대 지반 가속도 값으로 나타났다 계기 지진목록(1905-1998)을 이용한 한반도의 지진 위험도에서는 경주, 울산, 대구 지역에서 0.10-0.12g 의 최대 지반가속도 값을 보였다. 그리고 계기 지진 목록(1905-1998) 만을 이용하여 작성한 서울.경기 지역의 지진 위험도에서는 김포, 잠실 , 성남 지역의 한강을 따라 분포하는 충적층과 강남지역의 지반 운동이 한강 이북의 대보 화강암 지역에 비해 비교적 높은 0.09-0.10g의 지반 가속도를 보이는 것이 특징이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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