본 연구는 지진위험도 산출에서 불확실성을 줄이는 한 방법으로서 지진위험도 계산에 입력되는 파라미터들(a, b값, $M_{max}$, 감쇠식 및 지진지체구조)이 지진위험도 값에 어느 정도로 영향을 미치는지 민감도를 분석하고자 하였다. 이를 위해 지진 전문가 10명이 제시한 입력자료를 사용하였다. 그 결과 a값, $M_{max}$값이 커질수록 PGA값이 증가하였으며, b값은 작아질수록 PGA값이 커졌다. 가장 큰 영향을 미치는 파라메타는 감쇄식, b값 및 a값이며, $M_{max}$와 지진지체구조구 모델의 영향은 상당히 적었다. 따라서 영향이 큰 파라메타에 대해서는 한반도의 지진학적 특성에 적합한 값의 산출이 요구된다.
본 연구는 지진위험도 산출에서 불확실성을 줄이는 한 방법으로서 지진위험도 계산에 입력되는 파라미터들(a, b값, $M_{max}$, 감쇠식 및 지진지체구조)이 지진위험도 값에 어느 정도로 영향을 미치는지 민감도를 분석하고자 하였다. 이를 위해 지진 전문가 10명이 제시한 입력자료를 사용하였다. 그 결과 a값, $M_{max}$값이 커질수록 PGA값이 증가하였으며, b값은 작아질수록 PGA값이 커졌다. 가장 큰 영향을 미치는 파라메타는 감쇄식, b값 및 a값이며, $M_{max}$와 지진지체구조구 모델의 영향은 상당히 적었다. 따라서 영향이 큰 파라메타에 대해서는 한반도의 지진학적 특성에 적합한 값의 산출이 요구된다.
This study is to analyze the sensitivity for the parameters (a and b values, $M_{max}$, attenuation formula, and seismo-tectonic model) which are essential for the seismic hazard map. The values of each parameter were suggested by 10 members of the expert group. The results show that PGA ...
This study is to analyze the sensitivity for the parameters (a and b values, $M_{max}$, attenuation formula, and seismo-tectonic model) which are essential for the seismic hazard map. The values of each parameter were suggested by 10 members of the expert group. The results show that PGA increases as a value and $M_{max}$ become larger and as b value smaller. Big impact on the seismic hazard is observed for attenuation formula, a and b values although there is little impact on $M_{max}$ and seismo-tectonic model. These parameters with big impact require careful consideration for obtaining adequate values that well reflects the seismic characteristics of the Korean peninsula.
This study is to analyze the sensitivity for the parameters (a and b values, $M_{max}$, attenuation formula, and seismo-tectonic model) which are essential for the seismic hazard map. The values of each parameter were suggested by 10 members of the expert group. The results show that PGA increases as a value and $M_{max}$ become larger and as b value smaller. Big impact on the seismic hazard is observed for attenuation formula, a and b values although there is little impact on $M_{max}$ and seismo-tectonic model. These parameters with big impact require careful consideration for obtaining adequate values that well reflects the seismic characteristics of the Korean peninsula.
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문제 정의
따라서 본 연구는 확률론적 지진위험도를 구하는데 필요한 입력 파라미터들에 대한 민감도 분석을 통하여 각 입력변수가 지진재해도 값에 어느 정도로 영향을 미치는가를 분석함으로써 지진위험지도의 불확실성을 줄여나가는 데 기초 자료로 활용하고자 한다.
본 연구는 한반도에서 지진위험도 작성에서 불확실성을 줄이고자 지진위험도 산출에 필요한 입력 파라미터들(a 와 b 값, Mmax, 감쇄식 및 지진지체구조)의 민감도를 분석함으로써 지진위험지도 작성에서 어떤 요소들이 어느 정도로 중요하게 영향을 미치는지를 파악하고자 하였다. 이를 위해 지진 및 지진위험도 분야 전문가들(10명)이 각 입력파라메타에 대하여 제시한 값을 중심으로 지진위험도를 산출하였으며, 그 결과는 다음과 같다.
우리나라 지진 위험도 산정을 위해 10명의 전문가들로부터 각 전문가가 가장 이상적으로 생각하는 지진지체구조구를 추천받았다. 이들 중 가장 많이 추천된 7개의 지진지체 구조구 모델에 따른 민감도를 분석하고자 하였다. 이를 위해 지진자료는 KIGAM (2012) 목록으로 고정하고, a 5.
제안 방법
감쇄식이 달라짐으로 인한 PGA 값의 변화 즉 민감도를 알아보기 위해, 본 연구에서 지진원도는 한반도 전체, a/b 값은 5.0/0.8, Mmax 7.0으로 고정한 후, 여러 감쇄식에 대하여 거리에 따른 PGA 값의 감쇄 정도를 비교하였다. 전문가 그룹이 추천한 13개 감쇄 식에 따른 민감도 분석의 결과는 Fig.
셋째 단계에서는 PGA값을 구하기 위해 해당지역에서 지진에너지가 전파되어 갈 때 감쇄되는 정도를 나타내는 감쇄공식을 유도하여 적용하는 것이다. 마지막 단계에서는 모든 가능성을 고려하여 지진 규모와 거리를 수학적으로 적분하고 각각의 지진 규모 및 거리에 따라 다양한 준위의 가속도를 초과하는 지진의 연발생빈도를 평가하기 위하여 부지의 최대지반가속도의 분포, 즉 최대지반가속도에 대한 초과확률을 구한다.
이것을 파악하기 위해 다음과 같이 파라메타별 민감도 분석을 실시하였다. 본 연구를 위래 사용한 프로그램은 미국 USGS의 공개 소프트웨어인 Harmsen(2008)을 우리나라에 적용 가능하도록 부분적으로 수정하여 사용하였다.
본 연구를 위해 학계, 산업계, 연구소등에서 지진 분야 연구와 업무에 경험이 많은 전문가들로부터 입력파라미터를 제공받아 민감도를 분석할 범위를 설정하였다. 우선 a, b 값을 분석하기 위해 Table 1과 같이 파라미터를 고정하였다.
본 연구에서는 Mmin은 4.0으로 고정하고 Mmax값의 변화를 통해 민감도를 분석하였다. 이 때 다른 파라미터 분석시와 같이 a/b 값은 5.
이 때 주요도시, 즉 서울, 대전, 광주, 부산에서 지진진체구조구가 달라짐으로 인해서 발생할 수 있는 PGA값의 변화를 구하였으며, Fig. 7은 각 지역에서의 값의 분포를 나타낸다.
하지만 이러한 지진재해도 분석에는 위에 제시된 변수에 신뢰성을 뒷받침할 충분한 자료를 갖지 못하기 때문에 불확실성이 재해도에 내재하게 된다. 이들 자료의 신뢰성을 높이기 위해 지진전문가 자문단을 구성하고, 각 파라메타에 대하여 한반도 지진활동 특성에 적합한 자문위원들의 평가 값과 가중치를 기초자료로 하였다.
, 감쇄식 및 지진지체구조)의 민감도를 분석함으로써 지진위험지도 작성에서 어떤 요소들이 어느 정도로 중요하게 영향을 미치는지를 파악하고자 하였다. 이를 위해 지진 및 지진위험도 분야 전문가들(10명)이 각 입력파라메타에 대하여 제시한 값을 중심으로 지진위험도를 산출하였으며, 그 결과는 다음과 같다.
이들 중 가장 많이 추천된 7개의 지진지체 구조구 모델에 따른 민감도를 분석하고자 하였다. 이를 위해 지진자료는 KIGAM (2012) 목록으로 고정하고, a 5.0, b 0.9, Mmax 7.0으로 고정하고 2절에서 기술된 a 와 b 값, Mmax를 구하는 방법으로 각 지진 지체구조구별 a 와 b 값, Mmax값을 구하여 민감도를 분석하였으며, 이때 사용된 감쇠식은 Toro et al. (1997), Jo and Baag (2003)은 가중치 각각 40%, Noh and Lee (1995)는 20%를 적용하였다.
0, 감쇄식은 전문가들이 선택한 감쇄식 중 가장 많은 비율을 차지한 Toro et al (1997) 과 Jo and Baag (2003)을 가중치 각각 40%로 적용하고 Noh and Lee (1995)을 20%로 적용하였다. 지진원은 한반도를 하나의 지체구조구로 사용하여 서울 지역에서 나타난 수치가 전국에 동일하게 나타날 수있도록 하였다. 그 결과는 Fig.
대상 데이터
지진원은 지진학적 특성을 달리하는 구역, 즉 지체 구조적인 특성의 차이 혹은 지진 발생 메카니즘이나 지진활동성의 차이, 지질 및 지형학적인 특성의 차이에 의해 구분되어지는 구역을 말한다. 우리나라 지진 위험도 산정을 위해 10명의 전문가들로부터 각 전문가가 가장 이상적으로 생각하는 지진지체구조구를 추천받았다. 이들 중 가장 많이 추천된 7개의 지진지체 구조구 모델에 따른 민감도를 분석하고자 하였다.
성능/효과
1. 민감도 분석에서 a 값, Mmax값이 커질수록 PGA 값이 증가하며, b 값이 작아질수록 PGA값이 증가한다.
17 g 로 최대값응 보인다. 13개의 감쇄식 적용 결과 다른 파라메타에 비해 감쇄식이 선택에 따라 지진위험도 결과에 상당한 영향을 주는 것을 알 수 있다.
2. 지진위험도에 가장 큰 영향을 미치는 파라메타는 감쇠식, b 값 및 a 값 순이며, 재현주기가 길어질 수록 변화폭은 커져 불확실성이 커진다.
3. Mmax와 지진지체구조구 모델의 변화가 지진위험도 값에 미치는 영향은 상당히 작다.
후속연구
이러한 결과는 확률론적 지진위험도 분석을 위한 입력파라미터 값의 결정시 불확실성을 줄일 수 있는 참고자료로 이용될 수 있으며, 위험도에 큰 영향을 미치는 파라메타에 대해서는 한반도의 지진학적 특성에 적합한 값의 산출을 위한 다양한 연구방법을 개발함으로써 보다 신뢰성 있는 지진위험도 작성이 이루어질 수 있으리라 본다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
지진재해대책법이 규정하고 있는 것은?
장래 발생 가능한 피해 지진에 대비하기 위해 국내에서도 지진재해대책법(2008)이 제정되어 지진과 지진해일의 관측, 예방, 대비, 지진대책과 지진재해를 줄이기 위한 연구 및 기술개발 등에 필요한 사항을 규정하게 되었다. 이에 따라 내진 대책의 일환으로 국가지진위험지도를 작성하여 내진설계 등에 활용할 수 있게 되었다.
다른 종류의 자연재해에 비해 지진재해는 상대적으로 어떠한가?
최근 네팔의 대지진(2015)을 비롯하여 일본 동북부대지진(2011), 인도네시아의 지진해일(2005), 일본의 고베지진(1996), 중국의 쓰촨지진(2008) 등 지진에 의한 인명 및 재산 피해규모는 다른 종류의 자연재해에 비해 상대적으로 가히 천문학적인 규모이다. 따라서 이러한 특성을 가진 지진재해에 대비하기 위한 지진재해도 연구는 대단히 중요하다.
우리나라에서 만든 지진위험지도는 어떤 것들이 있는가?
이에 따라 내진 대책의 일환으로 국가지진위험지도를 작성하여 내진설계 등에 활용할 수 있게 되었다. 우리나라에서 내진설계 목적으로 처음 만들어진 지진위험지도는 한국지진공학회가 주관하여 만든 지진위험지도(Ministry of Construction and Transportation, 1997)이며, 그 이후 KIGAM (2012), 2013년 소방방재청에서 다시 갱신(근거: 지진재해대책법 제12조)하여 작성한 소방방재청지진위험지도가 있다.
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