지진재해대책법이 2009년 3월에 발효됨에 따라 가속도 지진관측을 수행하여야 할 기관이 대폭 확대되었다. 소방방재청의 추정에 의하면 최소 400개소의 자유장 가속도 관측소가 설치될 예정이다. 지진계측기의 성능 향상과 통신 기술의 발달로 지진관측소 설치가 보편화되면서 지진관측의 주 기능이 신속 피해 예측과 경보 발령 등 지진방재에 적극적으로 활용할 수 있도록 전환되고 있다. 신속 지진피해 예측의 기반기술인 실시간 지진동 영상화기법을 소개하였다. 이 기술은 신속한 지진피해 평가를 위한 실시간 자료 취합뿐 아니라 시각적으로 정보를 파악할 수 있도록 개발되어 활용되고 있다. 한편 지진피해는 주로 S 파와 연속되는 표면파에 의해 발생한다. 최초로 도달하는 P 파로부터 최대 지반운동 크기와 지진 피해를 예측하여 경보를 발령하는 것이 지진조기경보체계이다. 지진조기경보의 기술개발 현황과 함께 2007년 오대산지진에 적용한 예를 소개하였다. 조기경보 기술은 기상청의 지진통보 체계를 획기적으로 개선시킬 수 있다. 또한 지역별로 분산된 주요 국가 시설물의 지진방재를 위해 활용할 수 있는 분산형 조기경보 시스템의 구성과 활용방안을 제안하였다.
지진재해대책법이 2009년 3월에 발효됨에 따라 가속도 지진관측을 수행하여야 할 기관이 대폭 확대되었다. 소방방재청의 추정에 의하면 최소 400개소의 자유장 가속도 관측소가 설치될 예정이다. 지진계측기의 성능 향상과 통신 기술의 발달로 지진관측소 설치가 보편화되면서 지진관측의 주 기능이 신속 피해 예측과 경보 발령 등 지진방재에 적극적으로 활용할 수 있도록 전환되고 있다. 신속 지진피해 예측의 기반기술인 실시간 지진동 영상화기법을 소개하였다. 이 기술은 신속한 지진피해 평가를 위한 실시간 자료 취합뿐 아니라 시각적으로 정보를 파악할 수 있도록 개발되어 활용되고 있다. 한편 지진피해는 주로 S 파와 연속되는 표면파에 의해 발생한다. 최초로 도달하는 P 파로부터 최대 지반운동 크기와 지진 피해를 예측하여 경보를 발령하는 것이 지진조기경보체계이다. 지진조기경보의 기술개발 현황과 함께 2007년 오대산지진에 적용한 예를 소개하였다. 조기경보 기술은 기상청의 지진통보 체계를 획기적으로 개선시킬 수 있다. 또한 지역별로 분산된 주요 국가 시설물의 지진방재를 위해 활용할 수 있는 분산형 조기경보 시스템의 구성과 활용방안을 제안하였다.
Earthquake Hazard Mitigation Law was activated into force on March 2009. By the law, the obligation to monitor the effect of earthquake on the facilities was extended to many organizations such as gas company and local governments. Based on the estimation of National Emergency Management Agency (NEM...
Earthquake Hazard Mitigation Law was activated into force on March 2009. By the law, the obligation to monitor the effect of earthquake on the facilities was extended to many organizations such as gas company and local governments. Based on the estimation of National Emergency Management Agency (NEMA), the number of free-surface acceleration stations would be expanded to more than 400. The advent of internet protocol and the more simplified operation have allowed the quick and easy installation of seismic stations. In addition, the dynamic range of seismic instruments has been continuously improved enough to evaluate damage intensity and to alert alarm directly for earthquake hazard mitigation. For direct visualization of damage intensity and area, Real Time Intensity COlor Mapping (RTICOM) is explained in detail. RTICOM would be used to retrieve the essential information for damage evaluation, Peak Ground Acceleration (PGA). Destructive earthquake damage is usually due to surface waves which just follow S wave. The peak amplitude of surface wave would be pre-estimated from the amplitude and frequency content of first arrival P wave. Earthquake Early Warning (EEW) system is conventionally defined to estimate local magnitude from P wave. The status of EEW is reviewed and the application of EEW to Odesan earthquake is exampled with ShakeMap in order to make clear its appearance. In the sense of rapidity, the earthquake announcement of Korea Meteorological Agency (KMA) might be dramatically improved by the adaption of EEW. In order to realize hazard mitigation, EEW should be applied to the local crucial facilities such as nuclear power plants and fragile semi-conduct plant. The distributed EEW is introduced with the application example of Uljin earthquake. Not only Nation-wide but also locally distributed EEW applications, all relevant information is needed to be shared in real time. The plan of extension of Korea Integrated Seismic System (KISS) is briefly explained in order to future cooperation of data sharing and utilization.
Earthquake Hazard Mitigation Law was activated into force on March 2009. By the law, the obligation to monitor the effect of earthquake on the facilities was extended to many organizations such as gas company and local governments. Based on the estimation of National Emergency Management Agency (NEMA), the number of free-surface acceleration stations would be expanded to more than 400. The advent of internet protocol and the more simplified operation have allowed the quick and easy installation of seismic stations. In addition, the dynamic range of seismic instruments has been continuously improved enough to evaluate damage intensity and to alert alarm directly for earthquake hazard mitigation. For direct visualization of damage intensity and area, Real Time Intensity COlor Mapping (RTICOM) is explained in detail. RTICOM would be used to retrieve the essential information for damage evaluation, Peak Ground Acceleration (PGA). Destructive earthquake damage is usually due to surface waves which just follow S wave. The peak amplitude of surface wave would be pre-estimated from the amplitude and frequency content of first arrival P wave. Earthquake Early Warning (EEW) system is conventionally defined to estimate local magnitude from P wave. The status of EEW is reviewed and the application of EEW to Odesan earthquake is exampled with ShakeMap in order to make clear its appearance. In the sense of rapidity, the earthquake announcement of Korea Meteorological Agency (KMA) might be dramatically improved by the adaption of EEW. In order to realize hazard mitigation, EEW should be applied to the local crucial facilities such as nuclear power plants and fragile semi-conduct plant. The distributed EEW is introduced with the application example of Uljin earthquake. Not only Nation-wide but also locally distributed EEW applications, all relevant information is needed to be shared in real time. The plan of extension of Korea Integrated Seismic System (KISS) is briefly explained in order to future cooperation of data sharing and utilization.
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문제 정의
그리고 지진관측에서 가장 선진화된 기술인 지진조기경보시스템의 최근 기술현황에 대해 국내 지진에 적용한 예를 통해 간략히 설명하였다. 기존 지진관측기관협의회 소속 기관뿐 아니라 향후 확충될 지진관측소로부터 실시간 지진동 영상화와 지진조기경보를 위한 KISS 시스템 확충 방안을 소개하였다.
계획대로 400개소의 가속도관측소가 완료되면 인구가 밀집된 도시에서는 10 km, 시외 지역에서는 20 km 간격으로 분포되어 각 지역의 지반정보까지 반영된 실제 관측 자료를 지진피해 평가에 활용할 수 있을 것이다. 이의 효율적 활용, 즉 가속도 자료의 체계적인 취합 및 지진동 시각화를 통한 신속한 피해지역 파악을 위해 개발된 실시간 지진동 영상화기법인 RTICOM을 소개하였다. 방재관련 기관 간에 RTICOM을 공유하게 되면 신속한 대처가 가능할 것이다.
제안 방법
지진재해대책법에 의해 지진관측기관협의회 소속 기관이 늘어나면서 실시간으로 공유하여야 할 지진파형 자료가 급격히 늘어날 것이며, 지방자치단체 등 비협의회 기관도 자유장 관측소 자료 중에 최대가속도(PGA) 자료를 실시간으로 방재 관련부처에 송신하여야 한다. 또한 기상청에서 추진 중인 국가조기경보시스템과 지질자원연구원이 개발 중인 분산형 조기경보시스템을 위해 국가통합지진관측망을 확충하여 한다. Fig.
4에 스냅샷 형식으로 소개하였다. 지진발생 후 3초가 지난 후에 가장 가까운 대관령관측소에 지진파가 감지되었는데 신속한 진앙 결정을 위하여 최초 관측한 관측소의 위치를 초기 진앙으로 산정하고, 여러 관측소에서 P 파를 감지해 나감에 따라 다른 관측소를 추가적으로 사용하면서 매 초 마다 진앙 위치를 새로 결정하는 방법을 사용하였다. 진원 깊이는 짧은 시간 내에 한 정된 초동 P 파의 정보로부터 신뢰할 수 있는 값을 산정하는 데 한계가 있기 때문에 대부분 해당 지역 천부 지진의 진원 깊이(8 ~ 10 km)로 고정하여 사용하나 관측소 분포가 조밀할 경우 깊이도 정확하게 추정할 수 있게 된다.
대상 데이터
인위적인 활동에 의한 진동 잡음을 제거하고 지진에 의한 가속도를 추출하기 위하여 RTICOM의 데이터 수집 과정에서는 각 관측소의 초당 20개 샘플(10 Hz 이하) 자료를 기본 자료로 사용한다. 관측되는 3성분(남−북, 동−서, 상−하) 가속도 자료에서 매 초마다 최대 가속도(peak ground acceleration, PGA)를 계산하는 방법은 다음과 같다.
후속연구
기상청의 지진통보는 3~5분 정도의 시간이 소요되며, 감쇠식에 의해 추정된 최대 가속도로 평가함으로서 신속성과 신뢰성 에 제한이 있었다. 계획대로 400개소의 가속도관측소가 완료되면 인구가 밀집된 도시에서는 10 km, 시외 지역에서는 20 km 간격으로 분포되어 각 지역의 지반정보까지 반영된 실제 관측 자료를 지진피해 평가에 활용할 수 있을 것이다. 이의 효율적 활용, 즉 가속도 자료의 체계적인 취합 및 지진동 시각화를 통한 신속한 피해지역 파악을 위해 개발된 실시간 지진동 영상화기법인 RTICOM을 소개하였다.
7은 기존 국가통합지진관측망의 운영체계에 특정자료를 취합하여 분배할 수 있는 기능을 추가한 모식도로서 기상청의 분석시스템인 Antelope와 소통하는 orb2kiss 모듈을 비롯하여 현재 Quanterra, Kinematrics, Guralp, Geotech 지진계와 소통할 수 있는 모듈을 갖추고 있으며 상용화된 모든 지진계측기로 확대할 수 있다. 여기에 RTICOM에 사용하는 매 초당 PGA자료와 조기경보에 사용하는 파라미터 파일 자료용 ring buffer를 추가하여 구성할 예정이다.
기존의 지진관측은 기상청이나 지질자원연구원 등 지진관련기관만이 하는 제한된 영역으로 취급되었으나 지진재해대책법에 의해 많은 기관이 필요에 의해 쉽게 접근할 수 있는 보편적분야가 되었다. 이에 따라 기존의 지진관측 개념, 즉 지진관 측망을 설계하고 지진관측소에 지진계를 설치하여 자료를 획득하기까지의 일련의 행위에서 관측 자료의 활용 분야로 기술 개발 노력이 전환되어야 할 것이며, 국가적 차원에서의 지진관측 및 통보의 역할 축소와 지진방재 활용의 확대에 따른 조정이 필요할 것이다.
시설물 관련 사례로서 고속철도의 경우 선로 상에 가속도 지진계측기가 설치되어 있어 현재는 선로 상에 일정 이상의 지진파(표면파)가 감지되면 경보를 발령하게 되어 있다. 조기경보 체계를 선로 상의 지진계측 자료뿐 아니라 선로 인근의 자료에 적용할 경우 훨씬 신속히 경보를 발령할 수 있을 것이다. 이런 개념은 지진에 민감한 원자력시설물이나 반도체 생산라인, 가스시설물 등 적용 범위는 매우 광범위할 것이다.
특히 기상청의 ‘지진조기경보시스템’(EEWS: Earthquake Early Warning System)이 실현되면 기존의 지진통보 기능을 대체하여 자동화될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
지진재해대책법은 언제 발효되었는가?
지진재해대책법이 2009년 3월에 발효됨에 따라 가속도 지진관측을 수행하여야 할 기관이 대폭 확대되었다. 소방방재청의 추정에 의하면 최소 400개소의 자유장 가속도 관측소가 설치될 예정이다.
지진관측 체계는 어떻게 구성되는가?
지진관측 체계는 지진계측 기기와 통신망 등 두 개의 주요 축으로 구성된다. 이들의 성능과 소요되는 예산의 사회적 부담 능력에 따라 지진관측 체계 구성에 제약을 받게 되며, 지진관측의 역사는 이의 변천사라 할 수 있다.
국가 지진관측의 두 가지의 기본적인 원칙은 무엇인가?
당시 국무총리가 주재한 회의에서는 기상청에 아날로그관측소를 디지털관측소로 전환할 것을 결정하고 국가 지진관측의 두 가지의 기본적인 원칙을 제시하였다. 첫째 모든 기관은 설립 목적과 필요성에 따라 지진관측소를 설치·운영할 수 있으며, 둘째 중복 설치를 방지하기 위하여 가능한 공동 활용할 수 있는 방안을 강구하는 것이다. 그 후속조치로 기상청뿐 아니라 지질자원연구원, 원자력안전기술원, 전력연구원이 필요한 예산을 확보할 수 있었으며 지진관측기술 공유, 중복 설치 방지 등을 위한 지진관측망운영기관협의회(지진재해대책법의 지진관측기관협의회로 전환)가 설립 되었다.
참고문헌 (14)
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