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본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다.
버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. Song 모델은 유사동력학(Pseudo-dynamic) 지진모델링을 이용한 저주파 지진파형 모사 (Song, 2016) 와 Graves & Pitarka (2010)의 고주파 지진파형 모사 모델을 결합하여 구축되었다. Exsim모델은 Boore (2003)의 추계학적 합성 지진파형 모사 모델을 기반으로 지진의 유한단층 파열 특성이 추가된 모델이다 (Atkinson & Assatourians, 2015).
지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 ...

본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다.
버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. Song 모델은 유사동력학(Pseudo-dynamic) 지진모델링을 이용한 저주파 지진파형 모사 (Song, 2016) 와 Graves & Pitarka (2010)의 고주파 지진파형 모사 모델을 결합하여 구축되었다. Exsim모델은 Boore (2003)의 추계학적 합성 지진파형 모사 모델을 기반으로 지진의 유한단층 파열 특성이 추가된 모델이다 (Atkinson & Assatourians, 2015).
지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 진앙 인근을 가정하였으나 지각 전파 모델의 경우 남캘리포니아 강지진동 모사 플랫폼에서 제공하는 미국의 대표적인 지각 모델 두 개를 사용하였다. 하나는 판 내부를 대표하는 미국 중동부 지역(Central and Eastern United States, CEUS) 모델이고 다른 하나는 판의 경계를 대표하는 미 서부 지역(LA Basin) 모델이다. 합성 지진파형은 국내 기상청과 한국지질자원연구원에서 운영하는 169개의 가속도 지진관측소 위치에서 계산되었으며 속도 및 가속도 지진파형으로부터 최대지반가속도(PGA) 및 최대지반속도(PGV)를 추출하여 분석하였다.
규모 6.0, 6.5, 7.0의 지진에 대해서 각각 50회의 지진 모델링을 수행하였으며 169개 관측소 위치에서 계산된 합성 지진파형으로부터 최대지진동 대푯값을 산출하기 위해서 두 개의 수평 성분(동서, 남북) 지진동 최댓값의 기하평균을 산출하고 50개 기하평균 값의 중간 값을 각 관측소를 대표하는 최대 지진동 값으로 설정하였다. 각 관측소의 진도 값은 추출된 PGA와 PGV에 대해서 미국 지질조사국(USGS)에서 ShakeMap 작성 시 사용하는 수정 메르칼리 계기진도 (Modified Mercalli Intensity, MMI) 변환표를 이용하여 결정하였다. MMI 최댓값은 Ⅻ이나 이번 연구에서는 가속도 124 cm/s², 속도 116 cm/s 이상은 모두 Ⅹ으로 계산하였다.
계기진도 회귀분석 결과 동일 규모 지진의 경우에도 판 내부(CEUS)지진이 판 경계(LA Basin)지진보다 진도가 크게 나타났다. 규모가 6.0에서 7.0으로 커질수록 미 중동부 모델의 경우 진앙으로부터 유감 지진(MMI≧Ⅲ) 거리가 250 km에서 380 km로 증가됨을 보였으며 이는 미 서부 모델의 100 km에서 200km 보다 먼 거리이다. PGA와 PGV를 이용한 진도변환 결과의 차이를 보면 미 서부지역의 경우 근거리 진앙거리를 제외하고 규모와 거리가 증가함에 따라 PGA 보다 PGV를 이용하여 변환된 진도가 더 크게 나타났다. 이에 반해 미 중동부 지역의 경우 대체로 PGV 보다 PGA로부터 변환된 진도가 더 크거나 같게 나타난다. 본 연구에서 나타난 지역별 진도 감쇠 특성의 차이를 감안할 때 좀 더 정밀한 지진재해 평가를 위해서는 관심 지역에 적합한 진도 감쇠 특성을 이해하는 것이 중요하며 물리적 지진모델링 기반 강지진동 모사 기술은 이러한 연구를 위해서 유용한 도구를 제공해 줄 수 있을 것으로 기대된다.

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