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문제 정의
- 이 연구에서는 우선 경험적 그린함수 방법에 의한 강진도 모사의 적용성을 확인하기 위해, 경주지진 전진을 경험적 그린함수로 가정하고 본진의 지진파형을 모사하여 , 관측된 본진의 지진파형과 비교하였다. 그 다음 경주 지진 본진을 경험적 그린함수로 가정하고, 이 지진의 유발단층에서 발생할 수 있을 것으로 예상되는 큰 지진(시나리오 지진)을 선정하여 해당 지진에 의해 대상 부지에서 예상되는 강진동을 모사하고 응답스펙트럼을 도출하였다.
가설 설정
- 7은 관측한 경주지진 본진의 지진파형과 경주지진 유발단층 시나리오 지진의 모사 지진파형의 응답스펙트럼을 비교한 것이며, 해당 응답스펙트럼은 동서 성분 응답스펙트럼과 남북 성북 응답스펙트럼의 제곱평균 제곱근으로 나타내었다. 각 지진관측소에서 검은색 응답스펙트럼은 관측한 경주지진 본진의 응답스펙트럼이고, 붉은색 지진파형은 본진을 경험적 그린함수로 가정하여 시나리오 지진을 모사한 응답스펙트럼이다. 주파수영역에서 모사 응답스펙트럼과 관측 응답스펙트럼의 전체적인 형태가 유사하나 스펙트럼가속도 진폭이 대폭 증가하였으며, 특히 저주파수 대역의 진폭이 고주파수 대역에 비해 상대적으로 증가한 것을 확인할 수 있다.
- 4는 관측 지진파형과 모사 지진파형의 응답스펙트럼을 비교한 것인데, 해당 응답스펙트럼은 동서 성분 응답스펙트럼과 남북 성북 응답스펙트럼의 제곱평균제곱근으로 나타내었다. 각 지진관측소에서 검은색 응답스펙트럼은 관측한 경주지진 본진의 응답스펙트럼이고, 붉은색 지진파형은 전진을 경험적 그린함수로 가정하여 본진을 모사한 응답스펙트럼이다. 주파수영역에서 관측 응답스펙트럼과 모사 응답스펙트럼의 전체적인 형태와 스펙트럼가속도 진폭이 유사한 것을 확인할 수 있으나, 진앙거리가 매우 가까운(~9.
- 5는 국내 7개 광역 도시 지진관측소에 기록된 본진을 경험적 그린함수로 가정하여 경주지진 유발단층 시나리오 지진을 모사한 결과를 각각 동서 성분과 남북 성북 지진파형으로 도시한 것이다. 각 지진관측소에서 상단 검은색 지진파형은 경주지진 본진을 관측한 것이고, 하단 붉은색 지진파형은 본진을 경험적 그린함수로 가정하여 시나리오 지진을 모사한 지진파형이다. 모사 지진파형의 최대지반가속도 진폭이 대폭 증가한 것을 확인할 수 있으며, 규모와 상관하여 강진동 지속시간이 길어진 것을 확인할 수 있다.
- 2는 국내 7개 광역 도시 지진관측소에 기록된 전진을 경험적 그린함수로 가정하여 본진을 모사한 결과를 각각 동서 성분(EW)과 남북 성북(NS) 지진파형으로 도시한 것이다. 각 지진관측소에서 상단 검은색 지진파형은 경주지진 본진을 관측한 것이고, 하단 붉은색 지진파형은 전진을 경험적 그린함수로 가정하여 본진을 모사한 지진파형이다. 시간영역에서 관측 지진파형과 모사 지진파형의 전체적인 형태와 최대지반가속도 진폭이 유사한 것을 확인할 수 있으며, 강진동 지속시간도 유사하게 모사된 것을 확인할 수 있다.
- 5인데, [13]의 사례를 고려할 때 경험적 그린함수 방법을 무리 없이 적용할 수 있다. 국내 7개 광역 도시 위치는 기상청이 운영하고 있는 지진관측소의 위치로 가정하였으며, 각 지진관측소의 위치와 지진계 장비 정보는 Table 2에 제시하였고, Fig. 1에 도시하였다.
- 16) 실제 모사에는 이 값과 가까운 정수(3)를 적용하였다. 단층면상에서 파열시작점의 위치는 단층의 중앙에서 파열된다고 가정하였다. 이는 시나리오 지진과 모사된 지진의 규모에 약 0.
- 1 정도의 차이를 생기게 하는데, 지진규모 측정 시 오차와 모사 결과를 고려할 때 충분히 수용할 수 있는 수준의 규모 차이로 판단하였다. 단층면상에서 파열은 단층의 북쪽 상단에서 시작된다고 가정하였다[12].
- 경주지진의 본진을 경험적 그린함수로 이용하여 경주지진 유발단층 시나리오 지진을 모사하기 위해 이용된 입력 파라미터를 Table 4에 제시하였다. 본진과 시나리오 지진에 동일한 응력강하규모에 독립적인 응력강하를 가정하였고, 식 (1)과 시나리오 지진의 모멘트규모를 고려하면 N값을 도출할 수 있다. 마찬가지로 정수로 주어지지 않기 때문에(~3.
- VS과 Vr은 각각 S파 속도와 단층파열 속도를 나타낸다. 이 연구에서는 전진과 본진의 모멘트규모가 5.0 이상이기 때문에 동일한 독립적인 응력강하(즉 C=1)를 가정하였다. N값은 식 (1)과 Table 1의 모멘트규모를 고려하여 도출할 수 있으나 정수로 계산되지 않기 때문에(~1.
- 이러한 결과를 근거로 2016년 경주지진 본진을 경험적 그린함수로 가정하고, 시나리오 지진을 경주지진 유발단층에서 발생하는 모멘트규모 6.5의 지진이라고 가정하여 국내 7개 광역 도시 지진관측소에서의지진동을 모사하였다. 모사 지진파형의 최대지반가속도 진폭이 대폭 증가한 것을 확인하였으며, 규모와 상관하여 강진동 지속시간이 길어진 것을 확인하였다.
- 대상 부지로는 인구와 시설이 집중된 국내 광역 도시를 선정하였는데, 서울, 광주, 대구, 대전, 부산, 울산, 인천의 7개 도시이다. 해당 부지의 위치는 기상청이 운영하고 있는 지진관측소의 위치로 가정하였다.
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