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전 세계적으로 대규모 지진에 의한 많은 인명 피해와 심각한 사회적 재산 손실이 빈번하게 발생함에 따라 한반도의 지진 안정성 문제가 사회적 이슈로 등장하고 있다. 그로인해 2009년 3월에 지진재해 대책법이 발효가 되어 지진에 대한 대비가 의무화 되고 있다. 지진에 대한 피해는 지진 자체로 인한 1차 재해와 화재, 폭발, 누수, 누전 등 추가적으로 발생하는 2차 재해를 모두 의미한다. 지진에 대한 큰 피해를 막기 위해 내진 설계 강화가 필요하지만 국내 내진설계 현황은 학교시설 13.2%, 일반 건축물 16.3%, 항만시설 25.5%, 매립시설 11.1%에 불가하다. 그러므로 내진설계의 현실적 한계에 대한 대책으로 도심 등의 생활지역에서의 조기 지진 경보 시스템 구축이 필수적이다. 현재 국내외 지진 경보시스템은 지진연구 및 관측을 목적으로 하는 국가 지진 관측망을 이용함에 따라 관측 데이터를 중앙서버로 전송 후 분석하여 그 결과를 해당 기관에 통보하는 절차를 가진다. 따라서 생활지역의 건물 등 주요 시설물에 대한 직접적인 지진 피해 분석 및 2차 재해 방지를 위한 신속한 대응에 어려움이 있다. 이러한 이유로 인구 밀집지역과 같은 생활 지역에서 지진에 대한 피해를 줄이고 그에 대한 대비를 하기 위해서는 ...

전 세계적으로 대규모 지진에 의한 많은 인명 피해와 심각한 사회적 재산 손실이 빈번하게 발생함에 따라 한반도의 지진 안정성 문제가 사회적 이슈로 등장하고 있다. 그로인해 2009년 3월에 지진재해 대책법이 발효가 되어 지진에 대한 대비가 의무화 되고 있다. 지진에 대한 피해는 지진 자체로 인한 1차 재해와 화재, 폭발, 누수, 누전 등 추가적으로 발생하는 2차 재해를 모두 의미한다. 지진에 대한 큰 피해를 막기 위해 내진 설계 강화가 필요하지만 국내 내진설계 현황은 학교시설 13.2%, 일반 건축물 16.3%, 항만시설 25.5%, 매립시설 11.1%에 불가하다. 그러므로 내진설계의 현실적 한계에 대한 대책으로 도심 등의 생활지역에서의 조기 지진 경보 시스템 구축이 필수적이다. 현재 국내외 지진 경보시스템은 지진연구 및 관측을 목적으로 하는 국가 지진 관측망을 이용함에 따라 관측 데이터를 중앙서버로 전송 후 분석하여 그 결과를 해당 기관에 통보하는 절차를 가진다. 따라서 생활지역의 건물 등 주요 시설물에 대한 직접적인 지진 피해 분석 및 2차 재해 방지를 위한 신속한 대응에 어려움이 있다. 이러한 이유로 인구 밀집지역과 같은 생활 지역에서 지진에 대한 피해를 줄이고 그에 대한 대비를 하기 위해서는 지진 조기 경보 시스템의 개발이 시급하다. 본 논문에서는 지진에 대한 피해를 줄이기 위한 실시간 조기 경보시스템 운용에 필요한 데이터 수집 모듈의 구현과 지진파 자동 검출 알고리즘을 제안한다. 데이터 수집 모듈은 알테라의 FPGA(Filed Programmerble Gate Array, Cyclone II EP2C8Q208-8)와 TI의 24bit 아날로그/디지털 변환기(ADS1278)를 이용하여 저 잡음, 고 해상도의 성능을 가질 수 있도록 구현하였다. 또한 취득된 데이터로부터 지진 발생 유무를 자동으로 판단하기 위해 시간-주파수 영역의 변화량을 동시에 활용하여 신속한 지진 P파 검출이 가능한 시간 주파수 누적 변량을 이용한 지진파 검출 알고리즘(Accumulated Time-Frequency Change : ATFC)을 제안한다. ATFC 지진 검출 알고리즘은 기존에 많이 사용되는 STA/LTA형 검출 알고리즘의 단점인 낮은 신호 대 잡음비(Signal to Noise : SNR)에 대한 취약점을 극복한 새로운 알고리즘으로 조기 경보시스템의 개발에 있어서 많은 기여를 할 수 있다.