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문제 정의
- 일정한 유형의 지진을 예측하기 위해 그와 동일한 유형의 지진 자료만을 활용하는 예측기법에 반해 본 논문에서는 소형, 중형 지진 발생 자료 속에 있는 정보를 효율적으로 활용하여 대형 지진의 발생을 예측하고 있다. 따라서 국내에서 한 번도 관측되지 않은 대형 지진의 예측이 소형, 중형 지진의 발생 자료를 실시간 활용하여 이루어 질 수 있는 기법을 개발한데 그 의미가 있다.
- 따라서 이제는 국내 지진에 대해서도 경각심을 갖고 미리 미리 예측하고 이를 바탕으로 사전에 대비하여 인적, 물적 피해발생을 방지할 필요가 있다. 본 논문에서는 국내 지진을 효과적으로 예측하고 분석하는 기법을 개발하는데 그 목적이 있다. 국내외 지진 예측 기법에 대한 문헌 분석이 이루어지며 이의 단점을 보완하여 더 효율적인 기법 개발에 중점을 둔다.
- 본 연구를 통해 베이지안 기법을 활용하여 모델 파라메터에 내포된 불확실성 정도를 그대로 반영시키며 시간에 따라 달라지는 정보를 그 즉시 반영 할 수 있고 경미한 지진 발생 자료를 통해 치명적 지진 발생도 예측할 수 있는 기법을 개발한다. 또한 상호연관도(Influence Diagram)의 그래픽 기법을 베이지안 기법 적용에 응용, 보조하여 국내 지진 발생에 대해 통계적으로 신뢰할만한 예측이 가능한 모델을 구축한다.
- 일정한 유형의 지진을 예측하기 위해 그와 동일한 유형의 지진 자료만을 활용하는 예측기법에 반해 본 논문에서는 소형, 중형 지진 발생 자료 속에 있는 정보를 효율적으로 활용하여 대형 지진의 발생을 예측하고 있다. 따라서 국내에서 한 번도 관측되지 않은 대형 지진의 예측이 소형, 중형 지진의 발생 자료를 실시간 활용하여 이루어 질 수 있는 기법을 개발한데 그 의미가 있다.
- 확연히 국내 지진의 발생 빈도가 높아지고 있음을 알 수 있으며 이직은 대형 지진의 발생이 다가오고 있다는 뚜렷한 증거는 없으나 중형 지진의 보다 잦은 발생이 이어지면 이를 통해 대형 지진의 발생 가능성이 따라서 높아짐을 예측할 수 있고 본 논문은 그러한 상황의 구체적 예측을 가능하게 한다.
가설 설정
- a2,b2 의 값은 국내에 아직 대형 지진이 관측되지 않았기 때문에 추정하는데 어려움이 있다. 그러나 전 세계적으로 볼 때 대형 지진의 수는 중형지진 수의 약 1%정도에 해당하고 이러한 사전 지식을 반영하고 큰 분산 값을 갖도록 사전 분포를 가정한다. 확실치 않은 부분은 큰 분산 값으로 나타내지며 이후 자료가 입수 되는대로 실시간 보정되어진다.
- 베이지안 기법에 따라 지진 발생률과 확산 확률을 나타내는 모델 파라미터에 대한 사전 분포를 가정하고 지진 수에 대한 우도를 가정한다. 자료를 관측한 후에는 자료에 입각한 사후분포를 구하는데 이는 상호연관도에서 화살표 방향전환 (arc reversal)과 통계적으로 동일하다.
- 전 수준 단계의 지진 수와 확산 확률이 주어졌을 경우 단위 시간 동안 발생하는 보다 심각한 지진의 발생 건수 nj(T|nj-1,πj) 의 우도는 이항분포를 따른다고 가정한다.
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