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문제 정의
- Kyung and Atsumasa, 1995; Choi, 2003; Lee, 2003). 본 연구에서는 기상청과 한국지질자원연구원에서 경주 미소지진 다발지역 및 그 주변에 운영하고 있는 지진관측소의 연속 지진기록 자료로부터 규모 2.0 이하의 미소지진 자료를 추가 확보하여 기존에 발표된 지진자료와 함께 분석하였고, 진원 정보는 연구지역 단층 분포와 어떻게 연관 될 수 있는지를 살펴보았다.
제안 방법
- 8. Comparisons of the epicentral parameters and origin times of 21 earthquakes reported by the NECIS and relocation results in the study.
- 우선 기상청 지진목록에 수록되어 있는 지진들을 유사한 파형을 찾기 위한 템플릿 파형으로 사용하였다. P파와 S파의 도착시간을 포함한 템플릿 파형을 연속지진파형에 적용 하여 파형의 유사성이 0.3 이상 되는 시간을 감지한 후, 2 개이상의 관측소에서 감지된 시간을 추출하였고, 추출된 각 자료가 지진자료인지를 확인하였다(Fig. 2). 초동 P파와 S파의 도착시간은 추출된 파형자료로부터 직접 측정하였다.
- 경주 미소지진 다발지역에서는 활성으로 의심되는 제4기 단층이 여러 곳에서 발견되고 있으므로, 어느 단층이 이 지역 미소지진 발생과 관련이 있는가에 대한 연구가 필요하다. 기상청 발표에 의하면 경주 미소지진 다발지역에서는 2010년부터 2014년까지 지진이 21 회 발생한 것으로 보고되었으나, 본 연구에서는 파형의 유사성을 이용하여 총 310 회의 지진기록을 확인하였다. 이 자료들의 지진 발생위치를 정확히 결정하여, 이 지역 단층과의 상관관계를 조사하였다.
- 본 연구에서는 경주 미소지진 다발지역에서 발생한 310 개 지진을 Hypoellipse (Lahr, 1999)에 적용하여 지진발생위치를 결정하였다(Fig. 4, b). 연구지역에서 발생하는 지진의 초기 진원 깊이 분포에 의하면, 지진은 지표 가까운 곳으로부터 깊이약 20 km까지 발생하며, 깊이 약 14 km 부근에서 가장 많이 발생한다.
- 0 이하의 미소지진도 자주 발생하고 있지만, 그 규모가 너무 작아서 지진목록에 수록되지 않거나 관측 한도 이하의 지진이어서 감지되지 못하는 경우도 많다. 본 연구에서는 지진은 같은 장소에서 반복적으로 발생하는 성향이 있고, 이 지진들을 같은 관측소에서 기록하면 그 파형이 유사하다는 특성을 이용하여 기상청 지진관측목록에 수록되지 않은 미소지진 검출을 시도하였다(e.g. Gibbons and Ringdal, 2006; Kim and Park, 2010; Kim et al., 2010; Kim et al., 2011). 우선 기상청 지진목록에 수록되어 있는 지진들을 유사한 파형을 찾기 위한 템플릿 파형으로 사용하였다.
- 기상청 발표에 의하면 경주 미소지진 다발지역에서는 2010년부터 2014년까지 지진이 21 회 발생한 것으로 보고되었으나, 본 연구에서는 파형의 유사성을 이용하여 총 310 회의 지진기록을 확인하였다. 이 자료들의 지진 발생위치를 정확히 결정하여, 이 지역 단층과의 상관관계를 조사하였다. 연구지역 내에 존재 하는 주요 지질구조 중의 하나인 연일구조선 남측분절은 남북의 주향을 가지며, 본 연구에서 확인된 미소지진의 발생현황 역시 연일구조선 남측분절 주변에 남북 방향으로 위치해 있다.
- 2). 초동 P파와 S파의 도착시간은 추출된 파형자료로부터 직접 측정하였다. Fig.
대상 데이터
- 0 이상의 지진이 발생하면 대국민 지진발생통보 서비스를 제공하고 있다. 본 연구에서 활용한 지진자료는 대부분이 기상청에서 발생사실을 공표하는 지진보다 작은 규모의 지진이며, 경우에 따라 이를 구분할 필요가 있으므로 본 연구에서는 규모 2.0 이하의 작은 지진을 미소지진 (micro-earthquake)이라 부르고, 채석장 발파와 같은 인공지진은 제외하였다.
- 본 연구에서는 연구지역에 위치한 한국지질자원연구원 지진관측자료 분석을 통하여 제시된 8개 층으로 구성된 1차원 속도모델을 사용하였다(Fig. 5, Kim, 1999). 그러나 1차원 속도 모델로는 연구지역 지하의 횡적 속도구조 변화를 제대로 반영할 수는 없다.
- 기상청과 한국지질자원연구원에서는 전국적인 지진관측망을 운영하고 있는데, 특히 경상분지 양산단층 주변에 많은 수의 지진관측소를 운영하고 있다. 본 연구에서는 중소규모 지진 발생 다발지역에서의 미소지진 발생현황을 자세히 조사하기 위해 기상청 지진관측망과 한국지질자원연구원 지진관측망 중 경주지역에 위치한 13개 관측소에 2010년부터 2014년까지 기록된 연속지진자료를 수집하였다. 연구지역에서는 규모 2.
- 추가령지구대 남쪽은 경기육괴, 옥천습곡대, 영남육괴, 경상분지, 연일분지로 이루어져 있고, 본 연구의 대상지역은 경상분지와 연일분지에 걸쳐 있다. 연구 지역에서 가장 눈에 띄는 구조는 북북동-남남서 방향의 양산단층계 동래단층과 북북서-남남동 방향의 계곡을 따라 발달되어 있는 울산단층이다(Fig. 1, c). 1990년대 초 양산단층 중앙부에 대한 항공사진 판독과 현지 지형, 지질 조사를 통하여 양산단층계가 제4기에도 지속적으로 활동하고 있다고 보고되면서, 이 지역 제4기 단층운동과 관련된 신기 지체구조 운동에 대한 관심이 고조되기 시작했다(Jo et al.
- 초기분석을 통하여 2010년 1월부터 2014년 12월 사이에 지진이라고 의심되는 신호 729 개를 확인하였다. 이 중 경주 미소지진 다발지역에서 발생하였고, P파 도착시간을 4 개소 이상의 지진관측소에서 높은 신뢰성을 가지고 측정할 수 있는 지진은 310 개이다(Fig.
- 우리나라에는 선캠브리아기의 시생대에서부터 신생대에 이르기까지의 암석이 다양하게 분포되어 있고, 지질분포에 따라 여러 개의 지질구로 구분되는데 추가령지구대를 경계로 남과 북에서 현저한 차이를 보인다. 추가령지구대 남쪽은 경기육괴, 옥천습곡대, 영남육괴, 경상분지, 연일분지로 이루어져 있고, 본 연구의 대상지역은 경상분지와 연일분지에 걸쳐 있다. 연구 지역에서 가장 눈에 띄는 구조는 북북동-남남서 방향의 양산단층계 동래단층과 북북서-남남동 방향의 계곡을 따라 발달되어 있는 울산단층이다(Fig.
이론/모형
- 7. Relocated earthquake hypocenters determined by the JHD method. (a) ~ (d) Same as the ones shown in Fig.
- 실제 지하 속도구조와 지진파 전달시간 계산에 사용하는 1차원 속도모델의 차이는 진원위치 결정에 오류를 야기할 수 있고, 특히 깊이 결정에 있어서는 아주 중요한 역할을 할 수도 있다. 속도모델과 실제 지하구조 사이의 차이로 인한 오차를 최소화하기 위하여 본 연구에서는 관측소 보정을 사용하여 지진의 상대적 발생위치를 결정하는 JHD (Joint Hypocenter Determination) 방법을 사용하였다(Pujol, 1995, Kim et al., 2005; Kim et al., 2011). 재결정의 대상이 되는 지진은 총 310 개 이며, 지진발생위치 재결정의 과정에서 83 개의 지진은 관측자료와 속도모델의 부정확성, 충분치 못한 자료 등으로 인하여 최종 결과에서 제외되었다.
- , 2011). 우선 기상청 지진목록에 수록되어 있는 지진들을 유사한 파형을 찾기 위한 템플릿 파형으로 사용하였다. P파와 S파의 도착시간을 포함한 템플릿 파형을 연속지진파형에 적용 하여 파형의 유사성이 0.
성능/효과
- 연구지역 내에 존재 하는 주요 지질구조 중의 하나인 연일구조선 남측분절은 남북의 주향을 가지며, 본 연구에서 확인된 미소지진의 발생현황 역시 연일구조선 남측분절 주변에 남북 방향으로 위치해 있다. 또한 연일구조선 동편에서 거의 남북 방향으로 나란히 달리는 석읍단층 주변과 그 북쪽의 와읍분지 경계단층 주변에서도 많은 지진이 발생하고 있음을 확인하였다.
- 본 연구에서는 경주지역 미소지진 다발지역에서 2010년부터 2014년 사이에 크고 작은 지진이 반복적으로 발생하고 있음을 확인하였다. 이 지역에서는 활성단층으로 의심되는 신생대 제4기 단층 노두들이 여러 곳에서 확인되었고, 지표 관측 결과에 따르면 많은 곳에서 남북방향의 주향을 보이고 있으며, 동-서 혹은 동북동-서남서 방향의 응력장 하에서 재활성된 것으로 생각된다(Chang, 2001; Son et al.
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