2011년 3월 11일에 일본 토호쿠 앞바다에서 규모 9.0의 대지진이 발생하였고 이는 전 세계 지진관측망뿐 아니라 IMS(International Monitoring System)에서 운영하는 하와이 수중음향 관측망에도 기록되었다. 우리는 이 대지진을 비롯한 두개의 규모 7 이상의 여진의 수중음향 자료에 대하여 방위각 및 스펙트럼 분석을 통해 복잡한 지진원에서 발생한 T 파의 특성을 파악하고자 연구를 수행하였다. 이를 통해 복잡한 단층 파열 현상이 직접적으로 T 파의 형태에 영향을 미치는 것을 관측하였고, 빠른 단층 파열 과정에 의하여 발생한 T 파가 중첩되는 구간에서 큰 에너지가 기록된 것을 확인할 수 있었다. 두 여진에서 발생한 T 파를 비교한 결과 단층 종류와 깊이에 의해 T 파의 형태와 주파수 특성이 변하는 것을 확인하였다.
한반도의 지각변동감지를 위한 GPS 기준망 설정의 기초를 확립하기 위하여 우리나라 전역에 위성시계와 지진현황이 고려된 기선거리 $100{\sim}300km$의 GPS 관측망 7개 대상점을 선정하고 연속관측 및 주기적인 GPS 관측을 실시하였다. 관측결과 한반도내의 측점들간 상대위치 변화량은 매우 미소하였다. 그리고 이와 동시에 한반도내의 연속관측점 (KMCA)을 IGS의 기준점들과 국제 공동관측을 통해 기선벡터의 변화량을 산출한 결과 우리나라와 일본간의 기선벡터가 연간 수cm로 줄어들고 있음을 확인할 수 있었다.
284개의 IGS GPS 관측소와 한반도 및 인근 섬들에 위치한 22개 GPS 관측소의 관측 데이터를 이용하여 2011년 3월 11일에 발생한 진도 9.0Mw의 Tohoku-Oki 지진이 아시아 및 한국의 GPS 상시관측소에 미친 위치변동량을 분석하였다. GPS 관측데이터는 지진발생일을 기준으로 전후 7일씩 총 15일간 수신자료를 이용하였으며, GAMIT/GLOBK 소프트웨어를 이용하여 등진역 변위와 지진 후 변위를 해석하였다. 연구 결과, Tohoku-Oki 지진의 영향이 광범위 하여 진앙 중심으로부터 2,702km 떨어진 GPS 상시관측소에서도 등진역 변위가 발생한 것으로 나타났으며, 일본과 가까운 한국, 중국, 대만, 러시아 등 여러 국가에서도 지진의 영향이 확인되었다. 또한, Tohoku-Oki 지진은 한국의 GPS 상시관측소에 최소 14.9mm에서 최대 58.3mm에 이르는 위치변동량을 발생시켜 측지기준망의 성과를 새롭게 정비하지 않고 GPS 측량을 수행하는 경우 최대 20mm에 이르는 위치오차가 발생할 수 있을 것으로 판단되었다.
격자 테스트 방법을 이용하여 1996년 12월 13일에 일어난 규모 4.5의 영월 지진의 진원단층 방향을 추정하였다. 국내의 기상청, 한국자원연구소, 원주 KSRS 관측망과 일본내 관측망에서 기록된 30개의 P파 극성 자료를 이용하였다. 격자 테스트 방법으로부터 계산된 진원단층면의 방향은 스러스트가 포함된 주향 이동 단층임을 보여준다. 즉 진원단층의 방향은 180±20°주향, 50±5°경사, 150±5°면선각(rake), 또는 292±3°주향, 65±5°경사, 30±10°면선각이 된다. 이들 단층 방향은 1980년 1월 7일 삭주, 1981년 4월 15일 포항, 및 1976년 10월 6일 군산 앞바다에서 일어난 지진과 유사하다. 응력의 주 압축 방향은 동북동-서남서의 경향을 가지며, 이는 이전 연구에서 구해진 한반도 및 주변부의 광역의 지구조적 응력 방향과 유사하다.
한반도 주위의 새로운 구조력(neotectionics)을 이해하고, 지진 위험을 평가하기 위해서, 한반도와 그 인접지역의 지진활동을 시간적 및 공간적으로 조사 연구한다. 본 연구는 역사적문헌에서 얻은 기술적인 지진자료와 세계지진 관측망 (WWSSN)에서 얻은 기록등을 사용하여 수행되었다. 한반도의 지진 활동은 13 세기부터 17 세기까지에 가장활발하였다. 지진정지기 (seismic quiescence)는 18 세기에 들어와서 시작하여 약 200 년동안 계속되었다. 최근에와서 지진활동dms 다시 활발하다는 것이 발견되었다. 지진의 위험 분포와 지진회복주기 (return period) 는 축적규모진도수에 의한 통계학적 방법에 의해서 결정되었다. 최근 한반도에서 지진 위험지역은 반도의 서남부 및 서부지역에서 더욱 크다는 것이 발견되었다. Focal mechanism에 의한 일본해 부근의 지진잠재력(neotectonic stress)에 관해서 고찰하면, 옛날의 Paleotectonics의 주력은 지구의 crust의 확장설(expanding)에 의해서 큰 지배를 받았지만, 최근은 태평양 plate가 유라시아 대륙이나 필립핀 plate 밑으로 충돌하여 들어가는 subducting motion 에 큰 지배를 받고 있다는 것이 발견되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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