관측된 지반진동은 지진원, 지각감쇠 및 지반의 증폭특성 등 3가지 주요 인자로 구성되어 있고 특히 지반증폭 특성은 지진원 및 감쇠특성을 평가할 때 필요하다. 또한 지진재해도를 분석하기 위해 지반의 증폭 특성에 정보가 내진공학 뿐만 아니라 암반공학적 특성 분석에서 필수적이다. 지반의 증폭특성 분석을 위해 분석대상 관측소와 기준 관측소 지반진동의 수평/수직 비를 이용하는 방법을 적용하였다. 기존의 기준관측소의 수직성분 방법에 더하여 새로이 기준관측소의 수평성분 방법을 새로이 시도하였다. 본 연구는 예당저수지 인근에 설치한 4개의 관측소에서 관측된 6개의 가속도 지반진동을 이용하여 각 지반진동의 S파, Coda파 및 배경잡음 각각을 분석한 지반증폭 특성을 상호 비교하였다. 4개 관측소 공통적으로 S파와 Coda파를 이용한 결과는 상호 유사한 지반증폭 특성을 보였다. 다만 배경잡음은 다른 2개 지진 에너지와 비교할 때 전혀 다른 지반증폭 특성을 보였고 이는 배경잡음의 발생 원인이 관측소 마다 서로 다르기 때문으로 입증되었다. 4개 각각의 지진 관측소마다 저주파수 및 고주파수 증폭특성과 관측소 고유의 우월주파수가 서로 상이하여 관측소 고유의 증폭특성을 보여주었다. 또한 본 연구의 결과와 다른 방법의 결과와 비교하면 지반의 동적특성 및 지반분류 연구에 많은 정보를 제시할 수 있다.
관측된 지반진동은 지진원, 지각감쇠 및 지반의 증폭특성 등 3가지 주요 인자로 구성되어 있고 특히 지반증폭 특성은 지진원 및 감쇠특성을 평가할 때 필요하다. 또한 지진재해도를 분석하기 위해 지반의 증폭 특성에 정보가 내진공학 뿐만 아니라 암반공학적 특성 분석에서 필수적이다. 지반의 증폭특성 분석을 위해 분석대상 관측소와 기준 관측소 지반진동의 수평/수직 비를 이용하는 방법을 적용하였다. 기존의 기준관측소의 수직성분 방법에 더하여 새로이 기준관측소의 수평성분 방법을 새로이 시도하였다. 본 연구는 예당저수지 인근에 설치한 4개의 관측소에서 관측된 6개의 가속도 지반진동을 이용하여 각 지반진동의 S파, Coda파 및 배경잡음 각각을 분석한 지반증폭 특성을 상호 비교하였다. 4개 관측소 공통적으로 S파와 Coda파를 이용한 결과는 상호 유사한 지반증폭 특성을 보였다. 다만 배경잡음은 다른 2개 지진 에너지와 비교할 때 전혀 다른 지반증폭 특성을 보였고 이는 배경잡음의 발생 원인이 관측소 마다 서로 다르기 때문으로 입증되었다. 4개 각각의 지진 관측소마다 저주파수 및 고주파수 증폭특성과 관측소 고유의 우월주파수가 서로 상이하여 관측소 고유의 증폭특성을 보여주었다. 또한 본 연구의 결과와 다른 방법의 결과와 비교하면 지반의 동적특성 및 지반분류 연구에 많은 정보를 제시할 수 있다.
Observed ground motions are composed of three factors such as, seismic source, attenuation, and site amplification effect. Among them, the site amplification characteristics should be considered significantly when estimating seismic source and attenuation characteristics with more confidence. The si...
Observed ground motions are composed of three factors such as, seismic source, attenuation, and site amplification effect. Among them, the site amplification characteristics should be considered significantly when estimating seismic source and attenuation characteristics with more confidence. The site effect is also necessary when estimating not only seismic hazard in seismic design engineering but also rock mechanical properties. This study uses the method of H/V spectral ratio of observed ground motion between target site and reference site called a reference site method. In addition to using the vertical Fourier spectrum of the reference site, we try out the horizontal Fourier spectrum as a new method in this study. We analyze H/V spectral ratio of six ground motions respectively, observed at four sites close to Yedang Reservoir. We then compare site amplification effects at each site using 3 kinds of seismic energies including S waves, Coda waves energy, and background noise. The results suggest that each site showed similar site amplification patterns in S waves and Coda waves energy. However, the site amplification of background noise shows much different characteristics from those of S waves and Coda wave energy, which suggests that the background noises at each site have their own developing mechanism. Each station shows its own characteristics of specific resonance frequency and site amplification properties in low, high and specific resonance frequency ranges. Comparison of the method used in this study to the others that used different methods can provide us with more information about the dynamic amplification of a site characteristics and site classification.
Observed ground motions are composed of three factors such as, seismic source, attenuation, and site amplification effect. Among them, the site amplification characteristics should be considered significantly when estimating seismic source and attenuation characteristics with more confidence. The site effect is also necessary when estimating not only seismic hazard in seismic design engineering but also rock mechanical properties. This study uses the method of H/V spectral ratio of observed ground motion between target site and reference site called a reference site method. In addition to using the vertical Fourier spectrum of the reference site, we try out the horizontal Fourier spectrum as a new method in this study. We analyze H/V spectral ratio of six ground motions respectively, observed at four sites close to Yedang Reservoir. We then compare site amplification effects at each site using 3 kinds of seismic energies including S waves, Coda waves energy, and background noise. The results suggest that each site showed similar site amplification patterns in S waves and Coda waves energy. However, the site amplification of background noise shows much different characteristics from those of S waves and Coda wave energy, which suggests that the background noises at each site have their own developing mechanism. Each station shows its own characteristics of specific resonance frequency and site amplification properties in low, high and specific resonance frequency ranges. Comparison of the method used in this study to the others that used different methods can provide us with more information about the dynamic amplification of a site characteristics and site classification.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
6b에 제시한것과 같이 수평 및 수직성분 모두 YDU 동일한 관측소에서 관측된 파형을 이용하여 H/V 방법을 적용하였다.
7과 다르게 우선 기준이 되는 시추공 YDF 관측소의 수평성분에 대하여 YDS, YDU 및 YDD 관측소 각각의 수평성분의 비를 분석하여 제시하였다.
YDS, YDU 및 YDD 관측소 각각에서 S파, Coda 파 및 배경잡음 등 3 종류의 지반증폭을 동시에 비교하여 상호 일관성을 분석하여 제시하였다.
관측된 S파, Coda파 및 배경잡음등 3가지 종류의 파형 에너지 각각에 대한 지반증폭을 분석하고 결과를 비교하였다.
수평 성분 40개 및 수직성분 20개 자료를 포함하여 모두 60개의 독립적인 가속도 자료를 처리하여 분석하였다.
이러한 6개 지진과 4개 관측소의 S파의 동시적 분석을 통하여 지진자료의 상대적인 크기의 확인 등 지진자료의신뢰성을 제고하였다.
하지만 기존에 시도되지 않았던 새로이 기준관측소의 수평성분에 대하여 분석대상 관측소의 수평성분의 비를 분석하여 부지특성의 일관성을 분석하여 비교하였다.
동일한 부지에서 관측된 지진파를 이용하여 진행되었던 기존 연구(Wee et al., 2015)와 대비하여 수직성분을 이용하는 기존의 기준관측소 방법 및 새로이 기준관측소의 수평성분을 적용하여 기존 연구와 비교하였다. 지반진동의 수직성분에 대한 수평성분의 지반증폭 비는 지반진동의 푸리에 스펙트럼을 이용하여 다음과 같이 스펙트럼의 비율로 주어진다(Nakamura, 1989; Lermo and Francisco, 1993).
본 연구는 예당저수지 인근에 제한된 기간 동안 운영된 4개의 지진관측소에서 관측된 6개의 가속도 지반진동을 이용하여 H/V 스펙트럼 비를 분석하고, 각 지반진동의 배경잡음, S파 및 Coda파 각각으로부터 분석된 지반증폭 특성을 상호 비교하였다. 동일한 부지에서 관측된 지진파를 이용하여 진행되었던 기존연구(Wee et al., 2015)와 대비하여 기존의 기준관측소 수직 성분에 부가하여 새로이 기준관측소의 수평 성분을 적용하여 기존 연구결과와 비교하였다.
지반증폭을 연구하는 방법은 배경잡음, S파 및 Coda파와 같이 파의 에너지 종류에 따라 분류할 수 있다. 본 연구는 기존의 S파 에너지를 포함하여, S파 에너지에 비해 상대적으로 주시시간이 길어 늦게 도달하고 또한 작은 진폭 에너지를 가지고 있는 Coda파 및 신호가 도착하기 전의 배경잡음 에너지를 포함하여 3종류의 에너지를 이용하였으며, 지반증폭 결과를 상호 비교 분석하였다.
본 연구는 기준관측소를 이용하여 지반증폭 효과를 분석하는 방법을 적용하였다. 기준관측소는 분석대상 부지로부터 비교적 가까운 곳에 위치하고 동시에 주변 지역을 대표할 수 있는 노두가 양호하게 발달되어 있어 기준관측소의 성분 대비 분석대상 관측소의 수평성분의 비를 이용하는 방법이다.
본 연구는 예당저수지 인근에 제한된 기간 동안 운영된 4개의 지진관측소에서 관측된 6개의 가속도 지반진동을 이용하여 H/V 스펙트럼 비를 분석하고, 각 지반진동의 배경잡음, S파 및 Coda파 각각으로부터 분석된 지반증폭 특성을 상호 비교하였다. 동일한 부지에서 관측된 지진파를 이용하여 진행되었던 기존연구(Wee et al.
예당저수지 댐체 인근 부지의 지반에 임시 설치한4개 관측소에서 관측된 충남 보령 및 백령도 인근 지역에서 발생한 6개 지진으로부터 S파 에너지, Coda파 및 배경잡음을 비교 분석하여 수평/수직성분비 분석 방법의 신뢰성에 대한 검증을 시도하였다.
대상 데이터
본 연구에서 사용한 예당저수지 인근부지에서 공통적으로 동시에 관측된 국내에서 발생한 6개 지진(2.8≤ ML ≤ 5.0) 자료를 이용하였다.
진앙 위치, 진원심도 및 지진규모는 한국지질자원연구원(KIGAM)에 관측된 자료를 적용하였다.
성능/효과
따라서 우월 주파수 구간과 최대 경계 주파수까지 지속적으로 S파 및 Coda파 상호간 유사한 크기와지역적인 소규모의 피크가 본 논문의 결과와 일치하고 있어 결과의 상호 일관성을 보여주었다.
(4) 배경잡음은 기준관측소의 수직성분 및 수평성분 2종류 방법 및 3개 관측소 공통적으로 전체 주파수 구간에서 S파 및 Coda파의 지반증폭 경향과 크게 다른 증폭 특징을 보여 주고 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
지반증폭을 연구하는 방법은 어떻게 분류할 수 있나?
지반증폭을 연구하는 방법은 배경잡음, S파 및 Coda파와 같이 파의 에너지 종류에 따라 분류할 수 있다. 본 연구는 기존의 S파 에너지를 포함하여, S파 에너지에 비해 상대적으로 주시시간이 길어 늦게 도달하고 또한 작은 진폭 에너지를 가지고 있는 Coda파 및 신호가 도착하기 전의 배경잡음 에너지를 포함하여 3종류의 에너지를 이용하였으며, 지반증폭 결과를 상호 비교 분석하였다.
지반진동이 무엇인가?
지반진동은 지진원, 지각감쇠 및 지반의 증폭특성(Takemura et al., 1995) 등의 주요 인자로 구성되며 지반의 증폭특성은 지진원 및 지각감쇠 특성을 보다 신뢰성 있게 분석하기 위해 반드시 고려되어야 하는 주요 요소이다. 또한 지진재해는 어떤 지역의 지진원의 특성과 전파전달 과정에서 매질의 성질 및 부지 조건에 따라 크게 달라진다.
지반증폭 특성이 매우 중요한 정보인 이유는?
, 1995) 등의 주요 인자로 구성되며 지반의 증폭특성은 지진원 및 지각감쇠 특성을 보다 신뢰성 있게 분석하기 위해 반드시 고려되어야 하는 주요 요소이다. 또한 지진재해는 어떤 지역의 지진원의 특성과 전파전달 과정에서 매질의 성질 및 부지 조건에 따라 크게 달라진다. 또한 최근 국내에서 진행중인 중저준위 및 고준위 방사성 폐기물 부지의 지반조사 및 내진설계를 위한 지반 증폭 특성 규명 에도 동적 부지증폭 특성이 대단히 중요하다. 따라서 지반증폭 특성은 자연과학 및 공학적 측면을 동시에 고려할 때 대단히 중요한 정보 가운데 하나이다.
참고문헌 (19)
Atkinson, G.M. and Cassidy, J.F., 2000, Integrated Use of Seismograph and Strong-Motion Data to Determine Soil Amplification: Response of the Fraser River Delta to the Duvall and Georgia Strait Earthquakes. Bulletin of Seismological Society of America, 90, 1028-1040.
Bonilla, L.F., Steidl, J.H., Lindley, G.T., Tumarkin, A.G., and Archuleta, R.J., 1997, Site amplification in the San Fernando Valley, California. variability of site-effect estimation using the S-wave, Coda, and H/V methods. Bulletin of Seismological Society of America, 87, 710-730.
Borchert, R., 1970, Effects of local geology on ground motion near San Francisco Bay. Bulletin of Seismological Society of America, 60(2), 9-61.
Hartzell, S., Cranswick, E., Frankel, D., and Meremonte, M., 1997, Variability of site response in the Los Angeles Urban area. Bulletin of Seismological Society of America, 87, 1377-1400.
Kim, J.K. and Oh, T.S., 2014, Characteristics of the horizontal response spectrum using ground motions observed in and around Korean peninsula. Disaster Advances, 7, 19-27.
Kim, D.I. and Baag, C.E., 2002, Site amplification factors in Southern Korea determined from Coda waves. Earthquake Engineering Society of Korea, 16, 51-58. (in Korean)
Kim, J.K., Oh, T.S., Yoo, S.H., and Wee, S.H., 2016, Amplification characteristics of seismic observation sitesfrom S-wave energy, coda waves and background noise from the Fukuoka earthquake series. Exploration Geophysics, on-line edition.
Kim, J.K., Wee, S.H., and Kyung, J.B., 2016, Uniform hazard spectra of 5 major cities in Korea, Journal of The Korean Earth Science Society, 37, 162-172.
Lermo, J. and Francisco, J.C., 1993, Site effect evaluation using spectral ratios with only one stations. Bulletin of Seismological Society of America, 83, 1574-1594.
Nakamura, Y., 1989, A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface. QR RTRI, 30, 25-33.
Ohmachi, T., Nakamura, Y., and Toshinawa, T., 1991, Ground motion characteristics in the San Francisco Bay area detected by microtremor measurements. Proceedings of the 4th International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, St. Louis, Missouri, 1643-1648.
Phillips, S.C. and Aki, K., 1986, Sits Amplification of Coda waves from Local earthquakes in Central California. Bulletin of Seismological Society of America, 76. 627-648.
Poggi, V., Eanddwards, B., and Fah, D., 2011, Derivation of a reference shear-wave velocity model from empirical site amplification. Bulletin of the Seismological Society of America, 101, 258-274.
Rogers, A.M., Borcherdt, R.D., Covington, P.A., and Perkins, D.M., 1984, A comparative ground response study near Los Angeles using recordings of Nevada nuclear tests and the 1971 San Fernando earthquake. Bulletin of Seismological Society of America, 74, 1925-1949.
Seed, H.B., Toro, M.P., and Sun, J.L., 1998, Relationship between soil conditions and earthquake motions. Earthquake Spectra, 30, 687-729.
Takemura, M., Motosaka, M., and Tamanaka, H., 1995, Strong motion seismology in Japan. Journal of Physical Earth, 43, 211-257.
Wee, S.H., Kim, J.K., Yoo, S.H., and Kyung, J.B., 2015, A comparison study of the amplification characteristics of the seismic station near Yedang reservoir using background Noise, S-wave and Coda wave energy. Journal of The Korean Earth Science Society, 36, 632642.
Yoo, S. H., Kim. J.K., and Wee, S.H., 2016, A comparison study of the site amplification characteristics and seismic wave energy levels at the sites near four electric substations, Journal of The Korean Earth Science Society, 37, 40-51.
Yu, J. and Haines, J., 2003, The choice of reference sites for seismic ground amplification analyses: case study at Parkway, New Zealand. Bulletin of the Seismological Society of America, 93, 713-723.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.