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논문 상세정보

한반도의 확률론적 지진위험도 분석 - 확률론적 최대지반가속도(PGA

An Analysis of Probabilistic Seismic Hazard in the Korean Peninsula - Probabilistic Peak Ground Acceleration (PGA)

초록

본 연구의 목적은 한반도의 고유한 지진-지체구조 특성이 반영된 입력자료를 사용하여 한반도의 확률론적 지진위험지도를 제작하는 것이다. 지진입력자료들은 다수의 전문가에 의해 제공받았으며, 최대지반가속도(Peak Ground Acceleration: PGA)에 대한 지진위험도값은 USGS 지진재해도 프로그램(Harmsen, 2008)을 일부 수정하여 산출하였다. 전문가들로부터 제공된 지진입력자료들의 불확실성은 논리수목 방법을 적용하여 최종 지진재해도 계산에 반영하였다. PGA 분포 패턴은 각 전문가들이 제시한 면적지진원도 형상에 매우 민감하며, 그 형상과 유사한 모양을 보여준다. 지진위험지도는 5, 10, 20, 50, 100, 250, 500년 동안 초과확률 10%에 해당하는 최대지반가속도를 등치선 형태로 나타내었다. 모든 재현주기에서 황해도 일대를 제외한 북한지역이 남한지역보다 현저하게 낮은(약 50%) PGA 기댓값을 나타낸다. 전체적으로 남한의 동남부 일대와 북한의 황해도 일대가 약간 높은 값을 보이면서 북서-남동 방향으로 등치도 값의 분포가 신장되어 나타남을 보인다. 또한, 강원도 북부 일대가 타 지역에 비해 약간 낮아지는 경향을 보인다. 본 연구결과는 국내 주요 구조물의 내진성능 향상을 위한 기초자료로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract

The purpose of the study was to create a probabilistic seismic hazard map using the input data that reflected the seismo-tectonic characteristics of the Korean Peninsula by applying USGS program (Harmsen (2008). The program was partly modified for the purpose of this study. The uncertainty of input parameters given by specialists was reflected in calculating the seismic hazard values by logic tree method. The general pattern of PGA was quite sensitive and similar to the shape of areal source. The probabilistic seismic hazard map showed the contour distribution of peak acceleration (%g) with 10% probability of exceedance in 5, 10, 20, 50, 100, 250, and 500 years. The result showed that the peak ground acceleration (PGA) values of the northern peninsula were almost half values of the southern peninsula except Hwanghae province. The general trend of the hazard map extended in the direction of NW-SE from Whanghae province to south-eastern regions of the peninsula. The values in northern part of Kangwon province were relatively lower than other areas in the southern peninsula. The maps produced through this study are considered valuable in regulating the seismic safety of the major facilities in the Korean Peninsula.

본문요약 

문제 정의
  • 본 연구에서는 한반도가 지진발생 빈도가 낮고, 확실한 지진원이 없기 때문에 지체구조적인 특성과 지진활동도 등을 고려하여 전문가들이 제시한 7개의 면적지진원 모델(Kim and Kyung, 2015)로 부터 지진위험도를 계산하고자 하였다.

    따라서 현재로서는 지진위험도 산정에 단층지진원을 고려하지 않았다. 본 연구에서는 한반도가 지진발생 빈도가 낮고, 확실한 지진원이 없기 때문에 지체구조적인 특성과 지진활동도 등을 고려하여 전문가들이 제시한 7개의 면적지진원 모델(Kim and Kyung, 2015)로 부터 지진위험도를 계산하고자 하였다. 면적지진원은 각각의 지진원 내에서 발생한 지진들은 해당 구역 내에서 발생 가능성이 동일하다는 가정을 한다.

  • 본 연구의 목표인 한반도 최대지반가속도(PGA) 지진위험지도를 작성하기 위해 한반도의 고유특성이 반영된 지진원 모델, 지진활동계수 및 감쇠모델을 전문가로부터 제공받아 지진재해 입력자료를 생성한 후 이를 수정된 USGS 지진위험도 프로그램에 적용하여 지진위험도를 계산하였다.

    본 연구의 목표인 한반도 최대지반가속도(PGA) 지진위험지도를 작성하기 위해 한반도의 고유특성이 반영된 지진원 모델, 지진활동계수 및 감쇠모델을 전문가로부터 제공받아 지진재해 입력자료를 생성한 후 이를 수정된 USGS 지진위험도 프로그램에 적용하여 지진위험도를 계산하였다.

가설 설정
  • 면적지진원은 각각의 지진원 내에서 발생한 지진들은 해당 구역 내에서 발생 가능성이 동일하다는 가정을 한다.

    본 연구에서는 한반도가 지진발생 빈도가 낮고, 확실한 지진원이 없기 때문에 지체구조적인 특성과 지진활동도 등을 고려하여 전문가들이 제시한 7개의 면적지진원 모델(Kim and Kyung, 2015)로 부터 지진위험도를 계산하고자 하였다. 면적지진원은 각각의 지진원 내에서 발생한 지진들은 해당 구역 내에서 발생 가능성이 동일하다는 가정을 한다. 즉, 각 지진원내에서 발생한 역사 및 계기지진 목록을 바탕으로 a, b 및 Mmax 값 등의 지진파라미터를 계산하게 되며, 동일 지진원 내에서는 이들 값이 어디에서든지 동일하게 적용된다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지진안전성에 대한 국민적 경각심
최근 우리나라에서 지진안전성에 대한 국민적 경각심이 확산되고 있는 이유는?
인구증가, 도시화 확대, 기반시설 확대 등

우리나라는 최근에 인구증가, 도시화 확대, 기반시설 확대 등으로 지진안전성에 대한 국민적 경각심이 확산되고 있으며 특히, 기존시설물의 불확실한 내진성능으로인해 그 불안감이 증폭되고 있다. 국내 건축물 중 약 90% 이상이 지진 발생시 적절하게 저항하도록 설계되어 있지 않으며, 따라서 현행 국내 건축물 설계기준에서 제시하고 있는 규모의 지진이 발생하게 되면 국가 재난에 이를 수 있는 대규모 피해가 예상된다(Kyung et al.

국내 건축물 설계
국내 건축물 설계와 관련하여 내진설계가 되지 않은 비율은?
약 90% 이상

우리나라는 최근에 인구증가, 도시화 확대, 기반시설 확대 등으로 지진안전성에 대한 국민적 경각심이 확산되고 있으며 특히, 기존시설물의 불확실한 내진성능으로인해 그 불안감이 증폭되고 있다. 국내 건축물 중 약 90% 이상이 지진 발생시 적절하게 저항하도록 설계되어 있지 않으며, 따라서 현행 국내 건축물 설계기준에서 제시하고 있는 규모의 지진이 발생하게 되면 국가 재난에 이를 수 있는 대규모 피해가 예상된다(Kyung et al., 2015).

내진대책의 일환
우리나라에서 내진대책의 일환으로 국가지진위험지도를 활용하고 있는데 누가 만들었으며 누가 갱신하고 있는가?
한국지진공학회가 주관하여 만든 지진위험지도(Ministry of Construction and Transportation, 1997)이며, 그 이후 KIGAM (2012)에서, 2013년에는 소방방재청에서 기존 지도를 갱신(근거: 지진재해대책법 제12조)하여 공표한 국가지진위험지도(소방방재청공고 제2013-17호)가 있다

우리나라의 경우 장래 발생 가능한 피해 지진에 대비하기 위해 2008년 지진재해대책법이 제정되어 내진대책의 일환으로 국가지진위험지도를 작성하여 내진설계 등에 활용하도록 하고 있다. 우리나라에서 내진설계 목적으로 처음 만들어진 지진위험지도는 한국지진공학회가 주관하여 만든 지진위험지도(Ministry of Construction and Transportation, 1997)이며, 그 이후 KIGAM (2012)에서, 2013년에는 소방방재청에서 기존 지도를 갱신(근거: 지진재해대책법 제12조)하여 공표한 국가지진위험지도(소방방재청공고 제2013-17호)가 있다(Kim and Kyung, 2015).

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