• 제목/요약/키워드: earthquake early warning

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Real-time seismic structural response prediction system based on support vector machine

  • Lin, Kuang Yi;Lin, Tzu Kang;Lin, Yo
    • Earthquakes and Structures
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    • 제18권2호
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    • pp.163-170
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    • 2020
  • Floor acceleration plays a major role in the seismic design of nonstructural components and equipment supported by structures. Large floor acceleration may cause structural damage to or even collapse of buildings. For precision instruments in high-tech factories, even small floor accelerations can cause considerable damage in this study. Six P-wave parameters, namely the peak measurement of acceleration, peak measurement of velocity, peak measurement of displacement, effective predominant period, integral of squared velocity, and cumulative absolute velocity, were estimated from the first 3 s of a vertical ground acceleration time history. Subsequently, a new predictive algorithm was developed, which utilizes the aforementioned parameters with the floor height and fundamental period of the structure as the new inputs of a support vector regression model. Representative earthquakes, which were recorded by the Structure Strong Earthquake Monitoring System of the Central Weather Bureau in Taiwan from 1992 to 2016, were used to construct the support vector regression model for predicting the peak floor acceleration (PFA) of each floor. The results indicated that the accuracy of the predicted PFA, which was defined as a PFA within a one-level difference from the measured PFA on Taiwan's seismic intensity scale, was 96.96%. The proposed system can be integrated into the existing earthquake early warning system to provide complete protection to life and the economy.

이벤트 패킷을 이용한 지진관련 데이터의 추출 (Earthquake-related Data Selection using Event Packets)

  • 임인섭;정순기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.59-68
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    • 2008
  • 본 논문에서는 지진 기록계에 할당된 우선순위에 따라 가장 먼저 수신되는 이벤트 패킷으로부터 실제 지진과 연관된 패킷만을 추출하여 진앙을 추정하는 기법을 제안한다. 각 관측소의 지진 기록계로부터 수신된 이벤트 패킷의 신호 시간, 신호 주기 및 SNR 등을 통계적 방법으로 평가하여 실제 지진의 P파와 연관된 패킷을 추출한다. 그리고 초동 P파의 도달시간을 이용한 진앙 추정기법을 이용하여 P파와 연관된 패킷으로부터 진앙을 추정하였다. 2007년 기상청에서 발표한 국내 지진에 대하여 해당 일자의 이벤트 패킷을 이용하여 본 논문에서 제안한 P파 연관 패킷의 추출과 진앙을 추정하였다. 지진 감지 네트워크 내에서 발생한 지진의 경우 4개 이상의 관측소로부터 이벤트 패킷이 도착한 후에 매우 작은 오차 범위 내에서 진앙이 결정되는 것으로 확인되었다. 각 관측소간의 평균거리를 감안하여 타 관측기관의 이벤트 패킷을 이용할 경우에 더욱 빠른 진앙 결정과 지진경보 발령이 가능한 것으로 검증되었다. 따라서 본 연구의 결과는 국내 지진 조기 경보체계의 구축에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

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통합 지진네트워크 구축 (Establishment of Korea Integrated Seismic System (KISS))

  • 이희일;지헌철;임인섭;조창수;류용규
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.19-27
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    • 2002
  • The four agencies in Korea - KMA, KIGAM, KEPRI, and KINS - have been operating their own seismic network for many years. In this study we have developed an integrated seismic system named KISS (Korea Integrated Seismic System), which is very similar to LISS (Live Internet Seismic Server) of Albuquerque Seismological Laboratory. Through KISS we could share all the earthquake data observed by those organizations in near real time. This research result will lead to provide the opportunity to use all seismic information of the earthquakes around Korean peninsula. And KISS will make us enable to do systematic researches, such as study on focal mechanisms of earthquakes around Korean peninsula, seismic design, earthquake prediction, etc. KISS will be used in developing an Early Earthquake Warning System like TriNet in Southern California, USA so as to minimize seismic hazard.

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THE ROLE OF SATELLITE REMOTE SENSING TO DETECT AND ASSESS THE DAMAGE OF TSUNAMI DISASTER

  • Siripong, Absornsuda
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.827-830
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    • 2006
  • The tsunami from the megathrust earthquake magnitude 9.3 on 26 December 2004 is the largest tsunami the world has known in over forty years. This tsunami destructively attacked 13 countries around Indian Ocean with at least 230,000 fatalities, displaced people 2,089,883 and 1.5 million people who lost their livelihoods. The ratio of women and children killed to men is 3 to 1. The total damage costs US$ 10.73 billion and rebuilding costs US$ 10.375 billion. The tsunami's death toll could have been drastically reduced, if the warning was disseminated quickly and effectively to the coastal dwellers along the Indian Ocean rim. With a warning system in Indian Ocean similar to that operating in the Pacific Ocean since 1965, it would have been possible to warn, evacuate and save countless lives. The best tribute we can pay to all who perished or suffered in this disaster is to heed its powerful lessons. UNESCO/IOC have put their tremendous effort on better disaster preparedness, functional early warning systems and realistic arrangements to cope with tsunami disaster. They organized ICG/IOTWS (Indian Ocean Tsunami Warning System) and the third of this meeting is held in Bali, Indonesia during $31^{st}$ July to $4^{th}$ August 2006. A US$ 53 million interim warning system using tidal gauges and undersea sensors is nearing completion in the Indian Ocean with the assistance from IOC. The tsunami warning depends strictly on an early detection of a tsunami (wave) perturbation in the ocean itself. It does not and cannot depend on seismological information alone. In the case of 26 December 2004 tsunami when the NOAA/PMEL DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunami) system has not been deployed, the initialized input of sea surface perturbation for the MOST (Method Of Splitting Tsunami) model was from the tsunamigenic-earthquake source model. It is the first time that the satellite altimeters can detect the signal of tsunami wave in the Bay of Bengal and was used to validate the output from the MOST model in the deep ocean. In the case of Thailand, the inundation part of the MOST model was run from Sumatra 2004 for inundation mapping purposes. The medium and high resolution satellite data were used to assess the degree of the damage from Indian Ocean tsunami of 2004 with NDVI classification at 6 provinces on the Andaman seacoast of Thailand. With the tide-gauge station data, run-up surveys, bathymetry and coastal topography data and land-use classification from satellite imageries, we can use these information for coastal zone management on evacuation plan and construction code.

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한국 주변 해역 지진 진원 인자 결정을 위한 기술

  • 김소구;박상표
    • 대한지질공학회:학술대회논문집
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    • 대한지질공학회 2005년도 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.107-110
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    • 2005
  • 현재 한국의 지진 관측은 1905년도에 시작된 이후로 계속적인 지진 관측망 확충과 새로운 장비의 도입으로 선진국 못지않은 장비를 보유하고 있지만, 지진의 관측과 분석에 있어서는 그 수준이 미흡한 것이 현실이다. 특히, 동해안 지진원 인자 분석에 있어서 시간이 많이 소요되기 때문에 지진 경보나 지진 해일 경보를 발령하는데 어려움이 있다. 이번 연구에서는 일본에서 사용하는 지진 관측망, 한국 지진 관측망(KMA), 그리고 국제 관측망(IRIS) 지진 관측소(4개소)의 파형 포맷을 하나의 공통 파형 포맷으로 변환 ${\cdot}$합성하고 공유 분석 프로그램인 FESNET(극동 지진 관측망 분석 체계)를 구축하여 2004년 5월 29일 울진 지진과 2005년 3월 20일 일본 후쿠오카 지진의 분석을 행하였다.

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모바일 경보와 모바일 웹페이지를 통한 모니터링 시스템 (Monitoring System Using Mobile Warning and Mobile Web-page)

  • 주승환;서희석;이승재;김민수
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.29-38
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    • 2010
  • It often occur to nature disaster that like earthquake, typhoon, etc. around KOREA. A Haiti and Chile also metropolitan area of KOREA occur earthquake. in result, People think of nature disaster. Structures of present age are easily affected by nature disaster. So we are important that warn of dangerous situation as soon as possible. On this study, I introduce Integrated monitoring system that administrator check a event as early. I develop Monitoring System using SMS(Short Message Service). Administrator always monitor structure on real-time using mobile web-page. As Administrator using mobile device like PDA, Administrator always monitor structure. As using this system, Damage of nature disaster is minimized and is prevented post damage.

지상파 DMB 망을 이용한 지진재해 자동인지 조기경보 서비스 (Early Earthquake Warning Service with Wake-up Technology to Prepare Earthquake Disaster)

  • 김광용;이용훈;김건식;박소라;백명선;임보미;임형수;이용태
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.92-94
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    • 2013
  • 최근 기상청에서는 대국민 지진조기경보 전달매체를 통하여 지진 관측 후 지진속보 혹은 지진통보 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 '국가 지진 조기 경보 체계'를 2020년까지 구축하고자 하는 기본 계획을 수립하였으며, 본 계획의 일환으로 메시지 전달매체 중의 하나로 고려되고 있는 개인용, 이동형인 방송매체인 T-DMB 방송망과의 연계에 대한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문은 지진 조기 경보 시스템과 지상파 DMB 방송망을 연계하여, 지진 재해와 같은 재난발생시 기존의 단순 속보형태로의 전달이 아니라, 수신기가 자동으로 재난방송 신호를 인지하여 사용자의 시청 유무와 상관없이 지진조기경보 정보를 제공할 수 있는 지진재해 자동인지 조기경보 서비스 기술 및 송수신 시스템을 소개한다.

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MEMS형 가속도 센서를 이용한 지진 데이터 취득 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Seismic Data Acquisition System using MEMS Accelerometer)

  • 최훈;배현덕
    • 전기학회논문지
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    • 제61권6호
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    • pp.851-858
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    • 2012
  • In this paper, we design a seismic data acquisition system(SDAS) and implement it. This system is essential for development of a noble local earthquake disaster preventing system in population center. In the system, we choose a proper MEMS-type triaxial accelerometer as a sensor, and FPGA and ARM processor are used for implementing the system. In the SDAS, each module is realized by Verilog HDL and C Language. We carry out the ModelSim simulation to verify the performances of important modules. The simulation results show that the FPGA-based data acquisition module can guarantee an accurate time-synchronization for the measured data from each axis sensor. Moreover, the FPGA-ARM based embedded technology in system hardware design can reduce the system cost by the integration of data logger, communication sever, and facility control system. To evaluate the data acquisition performance of the SDAS, we perform experiments for real seismic signals with the exciter. Performances comparison between the acquired data of the SDAS and the reference sensor shows that the data acquisition performance of the SDAS is valid.

MMA 데이터를 이용한 실시간 지진동 감시 시스템 설계 (Design of Real-Time Ground Motion Monitoring System using MMA data)

  • 임인섭;송명원;정순기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.29-37
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    • 2007
  • 본 논문에서는 일반적인 지진 데이터 전송방식보다 좀 더 빠르게 수집될 수 있는 MMA 데이터를 이용하는 새로운 실시간 지진동 감시 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 관측소로부터 전송되는 20sps 데이터 기반의 초당 최대, 최소 및 평균값을 연속적으로 수신한다. 그리고 지진동의 크기로써 PGA를 계산하고 이를 가시화하여 우리나라의 지진동을 감시한다. MMA 데이터로부터 계산된 PGA 데이터를 검증하기 위하여 2002년 6월 29일 중국 무단장에서 발생한 지진 데이터를 분석하였으며, 2007년 1월 20일 강원도 오대산에서 발생한 지진 데이터의 로그 파일을 사용하여 제안한 시스템을 정밀히 검증하였다. 실험결과로서 제안한 시스템은 기존 방법보다 빠르게 이벤트(지진)를 감지하며, 유용한 정량적 정보를 생성하는 것으로 판명되었다.

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주파수 필터대역기술을 활용한 한반도의 근거리 및 원거리 지진 분류 최적화 (Optimization of Classification of Local, Regional, and Teleseismic Earthquakes in Korean Peninsula Using Filter Bank)

  • 임도윤;안재광;이지민;이덕기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권11호
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    • pp.121-129
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    • 2019
  • 지진조기경보는 빠르게 도달하는 P파를 감지하고 이보다 느리게 전파되는 S파가 도달하기 전 알림을 주는 기술이다. 초기에 도달한 P파의 진폭과 우세주기를 통해 신속하게 규모와 진원을 추정하고 이를 기준으로 경보 혹은 속보를 전송하기에 P파의 분석은 신속한 지진정보에 생산에 중요한 요소이다. 하지만, 국외에서 발생한 큰 규모의 지진이 국내 관측망에서는 P파의 진폭이 크게 감쇠되어 관측되며, 이는 초기 분석단계에서 실제 규모보다 작은 국내 발생 지진으로 오분석 될 수 있다. 오분석의 결과가 그대로 수요자(국민)에게 오경보(false alarm)로 발송될 경우 지진조기경보서비스의 신뢰도를 저하 시킬 수 있으며, 신속대응이 필요한 사회 인프라시설 및 산업시설에는 경제적 손실을 야기할 수 있다. 따라서 이러한 오분석을 최대한 줄이기 위한 기술개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 주파수-이격거리에 따른 감쇠특성을 이용한 필터뱅크(Filter Bank)를 사용하여 국내외 지진에 대한 분류 가능성을 검토하였다. 이를 위해 기상청 지진관측소에 기록된 2 < ML ≦ 3의 국내지진 463개, 44개(3 < ML ≦ 4), 4개(4 < ML ≦ 5), 3개(ML > 5)와 국외지진 89개를 사용하여 각 주파수영역에 따른 최대 Pv값을 산정하고 이를 분석하였다. 분석결과, 기본 설정 값보다 3번(6-12Hz)과 6번(0.75-1.5Hz) 밴드를 사용할 때 국내외 지진을 정확하게 분류할 수 있는 것으로 나타났다.