[논문]확률론적 지진해일 재해도평가를 위한 로직트리 작성 및 재해곡선 산출 방법

조명환; 김건형; 윤성범

doi:10.9765/kscoe.2019.31.2.62

문제 정의

1에 보인 바와 같이 동해 동연부상에서 지진발생 가능지역을 크게 4개의 단층으로, 상세하게는 8개의 단층 즉 세그먼트(segment)로 나누었다. 본 연구에서는 8개의 세그먼트 중 1983년에 지진해일이 발생한 지역인 세그먼트 A(E1-3)와 우리나라에 큰 영향을 주는 지진발생역인 세그먼트 B(E3), 총 2개 소 만을 고려하여 부산광역시 소재 연안해역 1개소에 대한 PTHA를 수행하고 이를 예시로 PTHA의 수행 과정과 결과를 기술한다(Fig. 2). 복수의 세그먼트가 고려되는 방식은 크게 두가지가 있다.
따라서 연구에 사용되는 컴퓨터 자원이 충분하지 않다면 계산결과 값을 얻는 것이 불가능할 수 있다. 본 연구에서는 Japan Society of Civil Engineers (2016)의 내용을 기반으로 확률론적 지진해일의 일반적 개념과 로직트리 작성 과정을 설명하고, 제시된 로직트리를 우리나라 실정에 맞게 재구성하였으며, 우리나라 부산광역시 소재 연안해역의 1개소에 대하여 기초적인 PTHA를 수행하였다. 또한, 프랙타일 곡선을 산출하는 데 있어 모든 분기를 고려하면서도 시간효율을 개선하기 위한 방법을 제안하였으며, 새로 제안된 방법의 사용 조건에 따른 정확성과 시간효율을 기존 방법과 비교 평가하였다.
정렬과정에 있어서 최소 2개의 값에 대한 크기 비교가 이루어지며, 여기에 사용되는 조건문(IF) 연산은 시간이 많이 소요되는 구문 중 하나이다. 본 연구에서는 조건문 사용을 최소화하기 위해 전체 확률구간을 대수확률등급으로 이산화하고 각각의 대수확률등급에 속차는 연초과확률의 가중치를 누적하는 이산가중치분포법(Discrete Weight Distribution, DWD)을 개발하였다. 이를 통해 정렬연산이 자동적으로 수행되어 조건문 사용을 줄임으로써 계산시간을 단축시킬 수 있다.
Japanese Society of Civil Engineers(2016)는 일본 열도에 영향을 끼칠 수 있는 모든 지역에 대하여(류큐제도 제외) 로직트리를 작성하고 이에 따라 PTHA를 수행하였다. 해당 보고서에는 우리나라에 영향을 미칠 수 있는 지진해일이 발생 가능한 동해 동연부에 대한 로직트리를 제시하고 있다. 그러나 일본의 관점에서 동해 동연부 지진은 연근해에서 발생하는 지진에 해당하며, 원지지진으로서 고려해야 하는 우리나라에서는 실정에 맞게 재구성할 필요가 있다.

가설 설정

반면, 연동에 의한 경우는 두 세그먼트에서 동시에 거동하여 지진이 발생하며 하나의 지진으로 간주된다. 본 연구에서는 2개의 세그먼트가 단독으로 거동할 경우 만을 가정하여 연구를 진행하였다.
단층경사각은 본래 30도와 60도 두 가지 경우만을 고려하고 있으나, 지진 파라미터를 산정하는 스케일링 과정에서 단층경사각은 단층의 길이와 폭을 결정하는 요소이며, 단층의 길이와 폭은 지진해일 초기수면 형상 및 지진해일의 파장에 매우 중요한 변수로 작용하므로 45도를 추가하여 기존 2개 분기에서 3개 분기로 세밀하게 고려하였다. 일본 서해안에 근접한 요소 2건(3번, 4번 위치)에 대해서는 우리나라 기준으로 상대적으로 더 먼 거리이며 얕은 지역에서 발생하여 그 영향력이 1번, 2번 위치에 비해 작으므로 본 연구에서는 보수적 평가관점에서 고려하지 않았다.

제안 방법

재해곡선이나 프랙타일 곡선은 y축(연초과확률 축)에 관하여 로그스케일로 표현되므로 로그스케일상 일정한 간격이 되도록 구간을 등분하였다. 각 구간의 가중치가 누적된 결과가 분포곡선을 나타내게 되면 이에 대한 누적곡선을 산출하고, 정렬방법과 같은 방식으로 프랙타일 곡선을 산출한다.
각 세그먼트 별로 288가지(= 4 × 3 × 3 × 2 × 4, 강도 4분기, 주향각 3분기, 경사각 3분기, 경사위치 2분기, 단층변위분포 4분기) 경우에 대한 지진해일 전파 수치모의가 수행되었다.
지진규모가 크고 단층의 길이가 길어질 경우, 단층의 변위 분포에 따라 지진해일의 전파경향과 지진해일고 계산값이 달라지게 된다. 단층 변위량의 불균일성(asperity)을 고려하기 위해서는 전체 단층 길이를 4등분하여 그 중 1/4 면적에 대해 평균 활동량(D)의 2배를, 나머지 3/4면적에 대해 2/3배를 적용하였다. 활동량이 큰 영역은 Fig.
3과 같이 경사각(δ) 별로 1번~4번까지 4가지 조건으로 설정되어 있다. 단층경사각은 본래 30도와 60도 두 가지 경우만을 고려하고 있으나, 지진 파라미터를 산정하는 스케일링 과정에서 단층경사각은 단층의 길이와 폭을 결정하는 요소이며, 단층의 길이와 폭은 지진해일 초기수면 형상 및 지진해일의 파장에 매우 중요한 변수로 작용하므로 45도를 추가하여 기존 2개 분기에서 3개 분기로 세밀하게 고려하였다. 일본 서해안에 근접한 요소 2건(3번, 4번 위치)에 대해서는 우리나라 기준으로 상대적으로 더 먼 거리이며 얕은 지역에서 발생하여 그 영향력이 1번, 2번 위치에 비해 작으므로 본 연구에서는 보수적 평가관점에서 고려하지 않았다.
대수확률구간의 상한과 하한은 각각 10−2과 10−30으로 설정하여 가능한 모든 범위에서 매끄러운 프랙타일 곡선을 산출할 수 있게 하였다.
지진의 발생확률을 산정하는 방식은 크게 포아송분포 또는 BPT(Brownian Passage Time) 분포를 이용하는 두 가지 방법 있으며 전자는 장기평가(발생하는 두 지진이 서로 영향이 없다고 간주할 경우), 후자는 현시점 평가(지진발생 후 특정기간 내에 지진이 다시 발생할 경우를 평가)를 수행하는 데 사용된다. 동해 동연부는 큰 규모의 지진이 빈번하게 발생하는 곳은 아니므로 본 연구에서는 포아송 분포만을 사용하였다. 포아송 분포에 의하여 지진이 관심기간 동안 1회 이상 발생할 확률은 다음의 식과 같이 산정된다.
재해곡선 산출의 기반이 되는 로직트리의 분기가 가진 가중치는 해당 분기의 지진이 발생하는 빈도를 나타내는 것이 아니며 전문가 집단에서 부여한 분기별 신뢰도이므로 분기의 가중치에 기반한 가중평균값은 평균적인 발생확률으로서 객관적인 의미가 없다. 따라서 로직트리의 결과를 다수의 프랙타일 곡선으로 표현함으로써 재해도(연초과확률)산출 결과의 범위를 제시한다. 0.
9%가 존재하게 된다(Japan Society of Civil Engineers, 2016). 따라서 본 연구에서는 표준편차의 3배되는 값으로 타절 범위를 상정하였다. 언급된 모든 요소들을 정리하면 Fig.
4에 보인 바와 같이 4가지 경우로 고려하였다. 또한 우리나라 동해안에 영향을 미치는 동해 동연부 지진해일은 원지지진해일이라는 점에 착안하여 주향각 요소를 추가하였다. 동해 동연부에서 같은 규모의 지진이 발생하더라도 지진해일이 먼 거리를 전파하는 경우 진행하는 방향의 작은 차이는 원지에서 큰 차이를 유발할 수 있다(Rhee et al.
본 연구에서는 Japan Society of Civil Engineers (2016)의 내용을 기반으로 확률론적 지진해일의 일반적 개념과 로직트리 작성 과정을 설명하고, 제시된 로직트리를 우리나라 실정에 맞게 재구성하였으며, 우리나라 부산광역시 소재 연안해역의 1개소에 대하여 기초적인 PTHA를 수행하였다. 또한, 프랙타일 곡선을 산출하는 데 있어 모든 분기를 고려하면서도 시간효율을 개선하기 위한 방법을 제안하였으며, 새로 제안된 방법의 사용 조건에 따른 정확성과 시간효율을 기존 방법과 비교 평가하였다.
본 연구에서는 Japan Society of Civil Engineers(2016)에서 제시한 주향각에 대해 ±5도의 분기를 추가하여 3가지 경우로 나누어 고려하였다.
최대해일고 값과 분기에서 선택된 표준편차 β를 통해 어떤 지점에서 발생 가능한 해일고의 확률밀도를 얻을 수 있다. 설정된 타절 범위를 적용하여 너무 크거나 작은 값을 제거한 후 누적확률분포를 산출한다.
언급된 모든 요소들을 정리하면 Fig. 5에 나타낸 바와 같으며, 하나의 세그먼트에 대해 강도분기 4개, 재현기간 분기 3개, 주향 분기 3개, 경사각 분기 3개, 경사위치 분기 2개, 단층변위 분포분기 4개, 해일고분포의 표준편차 분기 4개와 타절범위 1분기를 고려한 각 세그먼트를 설명하는 로직트리의 총 분기 수는 3,456(= 4 × 3 × 3 × 3 × 2 × 4 × 4 × 1)개가 되며, 앞서 언급한 바와 같이 본 연구에서는 2개의 지진원이 단독거동한다고 가정하였으므로 총 3,4562개, 약 1,200만 가지 경우를 고려하였다.
우리나라에 영향을 주는 지진해일의 발생역인 동해 동연부에 대해 로직트리를 작성하고 프랙타일 곡선을 산출하는 방법을 제안하였으며 기존의 방법과 비교하였다. 로직트리를 작성하는 데 있어 우리나라에 내습하는 지진해일은 모두 원지지진해일이라는 점에 착안하여 주향각에 대한 불확실성을 추가하였으며, 단층경사 방향 및 위치(경도방향)에 대해서도 일본 서해안에 근접한 발생원은 배제하였다.
여기에 0에서 1 사이 크기의 난수를 발생시켜 난수가 해당하는 구간에 대응하는 분기를 선택한다. 이러한 방식으로 각 세그먼트별로 일정한 수의 논리분기(해저드곡선)를 무작위로 선택하고, 세그먼트 별로 추출된 해저드곡선을 선형조합하고 프랙타일 곡선을 산출한다. 선형조합의 결과로 산출된 해저드곡선은 (1/무작위 추출 시행 수)의 가중치를 가지게 된다.
그러나 일본의 관점에서 동해 동연부 지진은 연근해에서 발생하는 지진에 해당하며, 원지지진으로서 고려해야 하는 우리나라에서는 실정에 맞게 재구성할 필요가 있다. 작성된 로직트리를 근거로 하여 수행한 지진해일 수치모의 결과를 바탕으로 지진해일 재해곡선 및 프랙타일 곡선을 산출하게 된다. 프랙타일 곡선을 산출하는 과정에서 연 초과확률 값들을 크기순으로 정렬하는 연산이 요구된다.
대수확률구간의 상한과 하한은 각각 10⁻²과 10⁻³⁰으로 설정하여 가능한 모든 범위에서 매끄러운 프랙타일 곡선을 산출할 수 있게 하였다. 재해곡선이나 프랙타일 곡선은 y축(연초과확률 축)에 관하여 로그스케일로 표현되므로 로그스케일상 일정한 간격이 되도록 구간을 등분하였다. 각 구간의 가중치가 누적된 결과가 분포곡선을 나타내게 되면 이에 대한 누적곡선을 산출하고, 정렬방법과 같은 방식으로 프랙타일 곡선을 산출한다.

대상 데이터

본 연구에서 작성한 트리의 구성과 논리 분기가 설명하는 지진의 스케일링 법칙은 Japan Society of Civil Engineers(2016)의 방식을 토대로 하였다. 본 연구에서 고려한 지진발생역인 세그먼트 A와 세그먼트 B에서 발생하는 지진의 재현기간은 각각 500년~1500년, 500년~1000년이며, 각 지역에서 발생가능한 지진의 최대 규모는 Mw 7.8이다(The Headquarters for Earthquake Research Promotion, 2003). 지진의 규모는 Mw 7.
8이다(The Headquarters for Earthquake Research Promotion, 2003). 지진의 규모는 Mw 7.5부터 0.1간격으로 Mw 7.8까지 총 4개의 분기로 구성하였다. 재현기간에 대해서는 각 세그먼트의 최대값, 평균값, 최소값으로 3개의 분기를 설정하였다.

데이터처리

이산가중치분포법에서 확률구간의 분할 수에 대한 프랙타일 산출 결과의 변동성을 확인하기 위해 50개, 100개, 200개, 400개, 800개, 1,000개, 2,000개, 4,000개로 구간을 분할하여 프랙타일 곡선을 산출하였으며, 크기순 정렬기법을 사용하여 얻은 결과와 비교하였다. Fig.
오차가 어느 정도 수렴성을 보이기 시작하는 구간분할 수는 1,000여개 수준이다. 한편, 몬테카를로 기법으로 산출한 프랙타일 곡선의 결과를 크기순 정렬기법과 이산가중치분포법으로 산출된 결과와 비교하였다(Fig. 15). 몬테카를로 기법의 결과는 난수 추출수를 각 세그먼트별로 800회로 설정한 경우이고 이산가중치분포법은 구간을 1,000개로 나눈 결과이다.

이론/모형

확률론적 접근법에 몬테카를로 기법을 적용한 연구는 Shapira(1983), Cramer et al.(1996), Musson (1999, 2000), Assatourians and Atkinson(2013) 등에 의해 수행된 바 있으나, 이들 연구는 모두 지진에 관하여 확률론적으로 접근한 연구이며, 지진의 불확실성을 고려하기 위한 로직트리 기법의 대안으로서 몬테카를로 기법을 사용하였다. 몬테카를로 방법은 지진강도, 발생위치 등에 관하여 역사지진 연구를 통해 구체화된 범위 내에서 각 변수들을 무작위로 조합하여 가상의 지진 카탈로그를 생성하기 위해 사용되었다.
지진해일 전파 수치모의는 Yoon et al.(2007)에서 사용된 모델을 사용하였다. Yoon et al.
15. Fractile curves obtained using Monte Carlo (green), Sorting (black), DWD (red) method; 800 random numbers for each segment (Monte Carlo) and 1,000 bins (DWD method) are employed.
10. Procedures for constructing hazard-weight curve to gain fractile curve based on Monte Carlo method (Japanese Society of Civil Engineers, 2016).
11. Variation of fractile curves with increase of discretization and its comparison with the results obtained using sorting method (single segment).
13. Variation of fractile curves with the increase of discretization and its comparison with the results obtained using sorting method (double segments).
PTHA에서 2개 이상의 세그먼트에서 발생하는 지진이 독립적으로 발생하고 서로 연동하지 않는다고 할 때, 특정 해일고가 발생할 확률은 각 세그먼트에서 제공하는 특정 해일고의 연초과확률들을 선형 중첩하여 산정한다. 따라서 해일고의 재현확률을 조합하는 과정은 몬테카를로 기법을 사용하여 수행될 수 있다. 확률론적 접근법에 몬테카를로 기법을 적용한 연구는 Shapira(1983), Cramer et al.
(1996), Musson (1999, 2000), Assatourians and Atkinson(2013) 등에 의해 수행된 바 있으나, 이들 연구는 모두 지진에 관하여 확률론적으로 접근한 연구이며, 지진의 불확실성을 고려하기 위한 로직트리 기법의 대안으로서 몬테카를로 기법을 사용하였다. 몬테카를로 방법은 지진강도, 발생위치 등에 관하여 역사지진 연구를 통해 구체화된 범위 내에서 각 변수들을 무작위로 조합하여 가상의 지진 카탈로그를 생성하기 위해 사용되었다.
표준편차 β는 수심자료, 지형 자료의 분해능 조건이나 국지적인 지형의 효과에 의한 계산 해일고와 실제 관측해일고의 차이를 고려하기 위한 것이다. 본 연구에서 설정한 표준편차의 분기 값은 Japan Society of Civil Engineers(2016)를 따랐으며, 다음과 같은 식(1)에 의해 산정된다(Sugino et al., 2015).
Japan Society of Civil Engineers(2016)에서 동해 동연부 로직트리 작성을 위해 고려한 요소는 지진규모, 재현기간, 경사각, 경사방향, 경사위치, 변위분포와 해일고 분포의 표준편차와 분포의 타절범위 등 총 8가지이다. 본 연구에서 작성한 트리의 구성과 논리 분기가 설명하는 지진의 스케일링 법칙은 Japan Society of Civil Engineers(2016)의 방식을 토대로 하였다. 본 연구에서 고려한 지진발생역인 세그먼트 A와 세그먼트 B에서 발생하는 지진의 재현기간은 각각 500년~1500년, 500년~1000년이며, 각 지역에서 발생가능한 지진의 최대 규모는 Mw 7.
지진해일의 피해규모를 예상하고 방재대책을 수립한 종래의 연구는 주로 결정론적인 접근법을 사용한 경우가 많다. 어떤 장소에서 특정 파라미터를 가진 지진이 발생한다고 가정하되 보수적 결과를 위해 가능최대규모를 적용하거나, 그보다 작은 재난에 대해 정량적으로 대응하기 위해 보다 잦은 빈도로 발생하는 지진을 Gutenberg-Richter 관계를 통해 산정하여 결과를 얻는 방식을 사용했다. 결정론적으로 수행되는 연구는 지진해일 발생조건과 해일고 결과가 1대1로 대응된다는 면에서 조건에 따라 결과를 활용하는 데 용이할 수 있으나 실제 자연에서 예상범주 밖의 지진 또는 지진해일이 발생할 경우, 2011년의 사례와 같이 본래 의도한 기능을 상실할 가능성이 크다.
17은 각 세그먼트별 논리분기 수를 3,456개로 고정하고 세그번트의 수가 증가함에 따른 방법별 소요시간 변화를 비교한 것이다. 이산가중치분포법 적용 시 확률구간을 1,000개로 분할하였으며, 몬테카를로 방법의 경우 세그먼트 별로800개의 난수를 사용하였다. 세그먼트 1개를 고려한 경우, 이산가중치분포법, 정렬기법, 몬테카를로 방법 순으로 빠르게 결과를 산출할 수 있었다.

성능/효과

세그먼트 1개를 고려한 경우, 이산가중치분포법, 정렬기법, 몬테카를로 방법 순으로 빠르게 결과를 산출할 수 있었다. 2개 이상의 지진원이 고려된 경우 모든 분기를 고려하게 되는 두 방법(정렬방법, 이산가중치분포법)은 몬테카를로 방법에 비해 소요시간이 크게 증가한 것을 확인할 수 있다. 또한 몬테카를로 기법의 소요시간은 고려되는 세그먼트 수의 증가에 따라 비교적 선형적으로 증가하는 것을 볼 수 있다.
2,000개 이상으로 분할할 경우 이산가중치분포법을 사용한 경우가 시간소요 측면의 이점을 상실하였다. 3,456개의 논리분기를 처리하는 데 있어 정렬기법을 사용한 경우나 이산가중치분포법의 결과 간에 절대적인 시간차이는 무시할 수 있을 수준으로 작다고 할 수 있으나, 세그먼트가 두 개인 경우에 대해서는 이산가중치분포법이 크기순정렬기법을 사용했을 때의 1/3 수준이다. 세그먼트 1개의 경우에 비해 2개의 세그먼트에 대하여 분할 수 변화에 따른 시간변동이 크지 않은 것은 분기 수가 많을 경우 논리분기를 조회하는 데 소요되는 시간이 더 지배적이기 때문이며 구간을 생성하는 소요시간의 절대적인 크기가 매우 작기 때문이다.
어떤 장소에서 특정 파라미터를 가진 지진이 발생한다고 가정하되 보수적 결과를 위해 가능최대규모를 적용하거나, 그보다 작은 재난에 대해 정량적으로 대응하기 위해 보다 잦은 빈도로 발생하는 지진을 Gutenberg-Richter 관계를 통해 산정하여 결과를 얻는 방식을 사용했다. 결정론적으로 수행되는 연구는 지진해일 발생조건과 해일고 결과가 1대1로 대응된다는 면에서 조건에 따라 결과를 활용하는 데 용이할 수 있으나 실제 자연에서 예상범주 밖의 지진 또는 지진해일이 발생할 경우, 2011년의 사례와 같이 본래 의도한 기능을 상실할 가능성이 크다. 이러한 이유로 여러가지 경향의 지진이 발생하는 경우를 고려하여 지진 및 지진해일 재난에 대비하기 위한 연구가 진행되었다.
2개 이상의 지진원이 고려된 경우 모든 분기를 고려하게 되는 두 방법(정렬방법, 이산가중치분포법)은 몬테카를로 방법에 비해 소요시간이 크게 증가한 것을 확인할 수 있다. 또한 몬테카를로 기법의 소요시간은 고려되는 세그먼트 수의 증가에 따라 비교적 선형적으로 증가하는 것을 볼 수 있다. 몬테카를로 방법의 소요시간(3.
15). 몬테카를로 기법의 결과는 난수 추출수를 각 세그먼트별로 800회로 설정한 경우이고 이산가중치분포법은 구간을 1,000개로 나눈 결과이다. 세 가지 방법 모두 서로 동일한 결과를 제공하는 것을 보아몬테카를로 기법 또한 일관적인 결과를 보여줄 수 있음을 확인할 수 있다.
2 Ghz의 CPU와 32 GB 메모리, Win10 64x 운영체제 환경에서 수행되었다. 본 연구에서 작성한 3,456개의 논리분기에 대해 정렬기법을 사용할 경우 프랙타일 산출 소요시간은 0.053초이며, 앞서 언급된 확률구간 수에 대한 이산가중치분포법의 소요시간은 0.032초(50개)에서 0.069초(4,000개)까지 증가한다. 2,000개 이상으로 분할할 경우 이산가중치분포법을 사용한 경우가 시간소요 측면의 이점을 상실하였다.
몬테카를로 기법의 결과는 난수 추출수를 각 세그먼트별로 800회로 설정한 경우이고 이산가중치분포법은 구간을 1,000개로 나눈 결과이다. 세 가지 방법 모두 서로 동일한 결과를 제공하는 것을 보아몬테카를로 기법 또한 일관적인 결과를 보여줄 수 있음을 확인할 수 있다.
이는 정렬기법 대비 데이터 조회수 및 조건문 연산을 줄여 시간효율을 개선시켰기 때문인 것으로 판단된다. 세그먼트가 1개일 경우는 이산가중치분포법이, 세그먼트가 2개 이상인 경우는 몬테카를로 방법을 사용하는 것이 가장 신속하게 결과를 얻을 수 있는 방안이라 판단된다. 몬테카를로 기법은 고려하는 세그먼트 수에 따라 시간이 선형적으로 증가하므로 많은 수의 세그먼트가 고려될 경우 매우 유용할 것으로 판단되나 모든 분기가 반영된 결과가 아님에 유의해야 한다.
로직트리를 작성하는 데 있어 우리나라에 내습하는 지진해일은 모두 원지지진해일이라는 점에 착안하여 주향각에 대한 불확실성을 추가하였으며, 단층경사 방향 및 위치(경도방향)에 대해서도 일본 서해안에 근접한 발생원은 배제하였다. 연초과확률 정렬 처리 단계에서 발생하는 시간소요는 대수적으로 등간격으로 분할된 확률구간을 활용하여 프랙타일을 산출하는 방법을 통해 작업량이 많은 경우(2~3개 세그먼트가 고려된 사항)에 대해 약 2~3배의 시간을 단축시킬 수 있었다. 이는 정렬기법 대비 데이터 조회수 및 조건문 연산을 줄여 시간효율을 개선시켰기 때문인 것으로 판단된다.
95 프랙타일 곡선은 정렬기법의 결과와 다소 큰 차이를 보여주었으나, 확률구간을 200개로 나누면 정확도가 크게 개선되었다. 오차는 확률구간 분할 수가 증가할수록 점차 개선되며 800개 이상의 경우에 대해서 오차 감소율이 크게 줄어들었다. 구간 분할 수에 대한 오차의 변화는 Fig.
13에 나타냈다. 지진해일 발생원이 2개소이므로 단일 세그먼트와 비교 시 특정 해일고에 대한 재해곡선이 전반적으로 상승된 것을 확인 할 수 있다. Fig.
11은 발생원 1개소(세그먼트A)에 대한 총 3,456개의 재해곡선으로부터 이산가중치분포법으로 얻은 프랙타일 곡선을 정렬기법에 의해 얻은 결과와 비교한 그림이다. 확률구간을 50개로 나누었을 경우, 0.86 및 0.95 프랙타일 곡선은 정렬기법의 결과와 다소 큰 차이를 보여주었으나, 확률구간을 200개로 나누면 정확도가 크게 개선되었다. 오차는 확률구간 분할 수가 증가할수록 점차 개선되며 800개 이상의 경우에 대해서 오차 감소율이 크게 줄어들었다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	PTHA 수행 시 지진의 불확실성을 고려하는 방법에는 어떤 것들이 있는가?	확률론적 지진해일 재해도 분석(Probabilistic Tsunami Hazard Analysis, PTHA)은 Cornell(1968)이 제안한 확률론적 지진 재해도 분석(Probabilistic Seismic Hazard Analysis, PSHA)에서 파생된 방법으로 지진의 불확실성을 고려하여 지진해일고의 재해도(연초과확률)를 평가 및 분석하는 방법이다. PTHA를 수행하는 데 있어서 지진의 불확실성을 고려하는 것은 매우 중요한 요소이며, 이를 고려하는 방법으로 (1) 역사지진에 기반한 시나리오를 활용, (2) 로직트리 작성, (3) 가상의 단층변위분포를 생성하는 방식이 있다. 두 번째 방법인 로직트리는 지진발생역과 어떤 발생역에서 일어나는 지진특성(지진해일 모의의 입력자료)에 관한 불확실성을 제어하고 분석하는 간단한 방법이다.
	확률론적 지진해일 재해도 분석이란 무엇인가?	확률론적 지진해일 재해도 분석(Probabilistic Tsunami Hazard Analysis, PTHA)은 Cornell(1968)이 제안한 확률론적 지진 재해도 분석(Probabilistic Seismic Hazard Analysis, PSHA)에서 파생된 방법으로 지진의 불확실성을 고려하여 지진해일고의 재해도(연초과확률)를 평가 및 분석하는 방법이다. PTHA를 수행하는 데 있어서 지진의 불확실성을 고려하는 것은 매우 중요한 요소이며, 이를 고려하는 방법으로 (1) 역사지진에 기반한 시나리오를 활용, (2) 로직트리 작성, (3) 가상의 단층변위분포를 생성하는 방식이 있다.
	일본에서 수행한 PTHA 연구 보고서는 무엇을 제시하고 있는가?	Japanese Society of Civil Engineers(2016)는 일본 열도에 영향을 끼칠 수 있는 모든 지역에 대하여(류큐제도 제외) 로직트리를 작성하고 이에 따라 PTHA를 수행하였다. 해당 보고서에는 우리나라에 영향을 미칠 수 있는 지진해일이 발생 가능한 동해 동연부에 대한 로직트리를 제시하고 있다. 그러나 일본의 관점에서 동해 동연부 지진은 연근해에서 발생하는 지진에 해당하며, 원지지진으로서 고려해야 하는 우리나라에서는 실정에 맞게 재구성할 필요가 있다.

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확률론적 지진해일 재해도평가를 위한 로직트리 작성 및 재해곡선 산출 방법
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