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문제 정의
- 해외에서 지반운동 생성모델에 관한 많은 연구가 진행되었지만, 지역별로 지반 여건과 이에 따른 지진파의 주기별 감쇠 효과와 지반 증폭 효과는 매우 상이하므로, 이러한 모델을 우리나라에서 사용할 수 없다. 본 연구에서는 점지진원 모델을 이용하여 경주지진으로 인하여 발생한 우리나라 지반운동을 재현하는 지반운동 생성 모델을 구축하였다. 국내의 지반 여건을 고려하기 위하여 점지진원 모델의 변수들은 Noh and Lee (1995)[4]와 Jo and Baag (2001) [5]가 한반도 남동부를 대상으로 제안한 값을 사용하였으며, Boore (2002)[6]이 개발한 SMSIM 프로그램을 사용하여 인공 지반운동을 생성하였다.
- 이에 따라, 본 연구에서는 점지진원 모델을 이용한 인공 지반운동 생성 시, 대상 지역의 국지적인 지반 증폭 효과를 고려하였다. 이 때, 지반 증폭 효과는 해당 지역의 지반 깊이에 따른 지반 종류와 밀도, 전단파 속도 등을 기반으로 하여 SMSIM 소프트웨어의 서브 프로그램인 Site_amp 프로그램을 이용하여 지반 증폭 계수를 산정할 수 있다.
- 본 연구에서는 점지진원 모델을 기반으로 하여, 경주 지진 지반운동을 재현하기 위한 인공 지반운동 생성 모델을 구축하였으며 결과는 다음과 같다.
가설 설정
- 우리나라는 국지적인 지반조사 자료와 단층 구조에 대한 정보가 매우 부족하기 때문에, 국내 발생 가능한 지진원을 점지진원으로 가정하였다. 점지진원 모델에 대한 인공 지진 가속도는 Boore (2002)가 개발한 SMSIM 소프트웨어를 사용하여 생성하였다.
- 4) 2016년 9월 12일 발생한 경주 지진을 대상으로 본 연구에서는 제안된 모델을 이용하여 진앙 거리에 따라 국내 지반운동의 PGA 등고선도를 작성하였다. 이 때, 국지적인 지반증폭효과는 고려하지 않았으며, 보통암 지반(지반조건:SB)을 갖는 것으로 가정하였다. 그 결과, 보통암 지반에서 기록된 지반운동의 PGA와 예측된 PGA가 매우 유사한 것으로 나타났으며, 제안된 지반운동 생성 모델을 한반도 전역으로 적용이 가능하다.
- 6은 제안된 모델을 이용하여, 경주 지진의 진앙을 기준으로 진앙거리에 따라 인공 지반운동을 생성한 뒤, 각 지반운동의 PGA를 평가하고 이를 등고선 재해지도를 구축하였다. 이 그림에서는 Fig. 5와 달리, 각 지역의 국지적인 지반증폭효과는 고려하지 않았으며 KBC 2016에 따른 지반조건은 SB (보통암, 지반증폭계수=1)으로 가정하였다. Table 5는 보통암 지반에 위치한 여덟 곳의 관측소에서 기록된 지반운동의 PGA와, Fig.
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