[논문]계측 기록의 설계스펙트럼 부합 가상 지진 변환 방법

지혜연; 최다슬; 김정한

doi:10.5000/eesk.2021.25.1.033

문제 정의

가속도표준설계응답스펙트럼의 경우 주기영역별로 설계 응답가속도가 주어지므로 본 연구에서도 대표 고유주기를 설정하여 고유주기에 따른 규모, 거리 그리고 파열전파 방향성에 대한 응답가속도를 추정하고자 하였다. 또한 실제 지진파특성 및 부지특성을 유지하며 내진설계 및 지진 응답해석에서 요구하는 크기에 부합하는 지반운동 시간이력을 생성하기 위해 실 계측기록을 활용하여 지진파를 합성하는 경험적 그린함수 방법을 적용하였다.
설계응답스펙트럼에 부합한 규모로 증폭시켰다. 경험적 그린함수의 경우 모든 고유주기 성분에 대해 의 값으로 기하학적 거리 감쇄가 발생하기 때문에 실제 지진파의 특성과 지진 환경 특성을 유지하기 위해서기하학적 거리감쇄뿐만 아니라 고유·분산감쇄를 적용하고자 하였다. 기하학적 거리 및 고유·분산감쇄가 적용된 경우 푸리에스펙트럼과 응답 스펙트럼을 통해 진원거리가 멀어짐에 따라 장주기성분에 비해 단주기성분의 에너지가 더 빨리 감소함을 알 수 있다.
일반적으로 경험적 그린함수 방법에 의해서는 고유·분산 감쇄에 대해서는 고려되지 않고, 기하학적 감쇄만 적용되고 있다. 따라서 국내 지진 환경에 부합한 경로 감쇄 효과 및 부지효과를 적용한 후 경험적 그린함수 방법을 이용하여 설계 응답스펙트럼과 유사한 지반운동 시간 이력을 생성하고자 하였다.
이를 적용하면 거리에 따라서 주파수성분의 감쇄 정도가 달라지므로 목표스펙트럼에 보다 부합하게 변형할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 지진학적 특성을 반영하는 지진동 감쇄식과 최근 관측된 912 지진의 부합성을 판단하고 본 연구에서 적용하기로 하였다.
있다. 따라서 본 연구에서는 최근 발생한 2016년 912 경주지진(이하 912 지진) 계측기록을 활용하여 이를 해결하기 위한 방법론을 제시하고자 한다. 우선 단층 지진원의 물리적 매개변수(규모, 진원 위치)와 그리고 지진파 전파 시 발생하는 매개변수(거리, 지진파 방향성)에 따른 지진파 주기 성분 특성을 활용하여 시간이력을 합성하였고 비선형 회귀분석을 활용하여 경향성을 나타내었다.
부지효과 중 증폭함수의 경우 기하학적 확산과는 별개로 해당 지역의 전단파속도에 대한 깊이의 함수로 표현된다. 본 연구에서는 어떠한 주파수성분을 선택적으로 감쇄시키기 위해 거리에 따른 응답가속도의 감쇄에 대한 영향을 고려하였고 암반 지반을 대상으로 하기 때문에 지반증폭에 대해서는 고려하지 않았다. 부지효과 중 감쇄 함수는 식 (5)와 같이 나타내며 이때 필터(high frequency  filter) 는지진파가 전파될 때 암반층을 통과하면서 발생하는 감쇄를 의미한다.
이 연구에서는 실 계측기록인 912 지진 계측기록을 이용하고, 우리나라 지진 환경을 고려한 전파과정 중 또는 부지효과에 의한 특성을 유지하여 설계 지진에 부합한 지진파로 변형하고자 하였다. 따라서 여러 지진동 감쇄 식과 최근 발생한 912 지진의 데이터를 이용하여 고유주기별 거리에 따른 응답가속도 감쇄를 비교하였고, 그 중 가장 부합한 감쇄식을 적용하였다.
39로 계산되었다. 이 연구에서는 이를 스펙트럼에 부합하게 변형하기 위하여 장주기성분의 증폭을 통해 목표스펙트럼과의 부합정도를 향상시키고자 한다.
우선 단층 지진원의 물리적 매개변수(규모, 진원 위치)와 그리고 지진파 전파 시 발생하는 매개변수(거리, 지진파 방향성)에 따른 지진파 주기 성분 특성을 활용하여 시간이력을 합성하였고 비선형 회귀분석을 활용하여 경향성을 나타내었다. 이를 통해 지반운동 시간이력 생성 시 고유주기, 규모 그리고 거리에 따른 최적의 조건을 회귀식을 통해 제시하는 절차를 도출할 수 있으며 설계응답스펙트럼에 가장 유사한 지반운동의 시간이력을 합성하여 설계스펙트럼과의 부합정도를 판단하고자 하였다.

가설 설정

기하학적 확산은 거리()에 관한 함수로 여기서 거리는 단층 최단 거리를 의미하며 경험적 근거에 의해 거리 구간에 따른 여러 값으로 도출되지만 본 연구는 내진설계를 위한 지진파 생성이 목적이므로 진원거리를 100 km 이내로 가정하였기 때문에 ^로 적용하였다. 고유·분산 감쇄함수는 거리뿐 아니라 주파수와 관련된 함수로서 비탄성 감쇄상수 를 포함하고 있다.
본 연구에서는 목표와 요소 이벤트 간의 응력강하 비율이 일정하다고 가정하고() 구성단층을 모델링 하여 목표 이벤트의 모멘트 규모를 산정하였다. 요소 이벤트로 사용된 912 지진의 MKL 관측소 기록은 모멘트 규모(_ )가 5.

제안 방법

912 지진 데이터의 거리에 따른 주파수별 응답가속도 감쇄 양상이 위의 감쇄 공식과 가장 유사하다고 판단하여 시간이력을 주파수영역으로 변환 후 위의 스펙트럼 감쇄상수를 적용하여 거리 감쇄 효과를 적용시켰다. 위의감쇄식 식 (5)와 (6)을 이용하여 거리에 따른 고유주기별 응답가속도 값의 감쇄 양상을 다음 Fig.
5와 같이 각각 0°, 90°로 두어 가상의 세 지점 관측소가 파열 표면으로부터 가장 가까운 거리, 즉 단층최단거리(closet distance to rupturing fault plane)가 일정하도록 가상의 단층을 모델링 하였다. 가상의 세 지점 관측소는 주향 방향으로 동일한 간격으로 위치하였으며, 지진원과 관측소 사이 매질의 S파 속도_ km/s, 그리고 구성단층 간의 파열 속도_ km/s를 적용하였다.
활용하였다. 규모에 따른 경향성을 나타내기 위해 EGFM의 매개변수인  값을 1씩 조절하여 모멘트 규모 _ 5.5를 기준으로 _  그리고 에 해당하는 규모로 증폭시켰다. 또한 진원거리에 따른 거리감쇄효과를 고려하기 위해 진원거리를 10 km에서 70 km까지 10 km 간격으로 조절하였다.
구성단층의 크기는 요소 이벤트로 사용된 912 지진의 단층 크기 4×4 km로 사용하였다. 단층의 방향을 나타내는 주향(strike), 경사(dip) 그리고 깊이의 경우 각각 118°, 85°, 12 km인 주향이동단층으로 추정되었으나, 본 연구에서는 EGFM을 이용한 규모의 증폭과 거리효과의 관계를 계산하기 위해 주향과 경사를 Fig. 5와 같이 각각 0°, 90°로 두어 가상의 세 지점 관측소가 파열 표면으로부터 가장 가까운 거리, 즉 단층최단거리(closet distance to rupturing fault plane)가 일정하도록 가상의 단층을 모델링 하였다. 가상의 세 지점 관측소는 주향 방향으로 동일한 간격으로 위치하였으며, 지진원과 관측소 사이 매질의 S파 속도_ km/s, 그리고 구성단층 간의 파열 속도_ km/s를 적용하였다.
부합한 지진파로 변형하고자 하였다. 따라서 여러 지진동 감쇄 식과 최근 발생한 912 지진의 데이터를 이용하여 고유주기별 거리에 따른 응답가속도 감쇄를 비교하였고, 그 중 가장 부합한 감쇄식을 적용하였다. 한반도 남동부의 관측 기록과 부지효과를 반영하여 해당 지역 특성에 부합한 스펙트럼 감쇄상수 식 (6)을 계산하였으며 진원거리에 따른 응답가속도, 최대지반가속도 등에 대한 지진동 감쇄 공식을 도출하였다[10].
하였다. 또한 실제 지진파특성 및 부지특성을 유지하며 내진설계 및 지진 응답해석에서 요구하는 크기에 부합하는 지반운동 시간이력을 생성하기 위해 실 계측기록을 활용하여 지진파를 합성하는 경험적 그린함수 방법을 적용하였다. 경험적 그린함수 방법을 이용하여 지반운동을 합성하는 경우 관측점과 단층의 상대적인 위치 및 거리에 따라 서로 상이한 지진파형을 생성할 수 있고, 설계지진 규모에 부합하는 규모의 지진을 합성할 수 있다.
형상 특성을 충분히 반영하지는 않았다. 또한 입력되는 요소 지진파의 주파수 특성에 따라 합성되는 지진파에 영향을 미치게 되므로 여러 데이터로부터 경향성을 판단할 필요가 있으나 국내 계측된 유효한 지반운동이 많지 않아서 하나의 지진파에 대해서만 평가 및 적용하였다. 향후 보다 많은 데이터가 축적되어 유사한 방법에 의한 연구가 진행된다면 보다 일반적인 설계스펙트럼 부합 지진파 합성 조건을 제시할 수 있을 것이다.
0 초 이상의 장주기영역에서는 구간별로 비율의 차이는 존재하였으나 증폭비가 단주기에 비해 확연히 큰 폭으로 나타났다. 또한 지진파, 단층 파열전파의 방향성에 대한 효과를 최대한 배제하기 위해서 단층 파열시작점(가상의 진원)의 위치는 단층 파열면의 중앙으로 위치시킨 후 거리 감쇄효과를 평가하였다.
5를 기준으로 _  그리고 에 해당하는 규모로 증폭시켰다. 또한 진원거리에 따른 거리감쇄효과를 고려하기 위해 진원거리를 10 km에서 70 km까지 10 km 간격으로 조절하였다. 본 연구에서 고려한 고유주기의 경우 응답스펙트럼에 있어서 변위, 속도 그리고 가속도 민감 구간에서의 변화를 표현하기 위해 전이  초,  초 그리고  초로 선정하여 각 고유주 주기를 고려하여 _기별로 비선형 회귀분석을 하였다.
실 계측기록인 912 지진 시간이력을 활용하였다. 먼저 912 지진의 주파 수성분을 분석하기 위해 응답스펙트럼을 비교하였다. 비교에는 국내 내진설계 기준(KDS 17 10 00)[1]에 제시된 지역 구역 I의 암반 지반(_), 재현 주기 2400년의 5% 감쇠비에 대한 수평 설계지반운동의 가속도 표준 설계 응답 스펙트럼을 대상으로 하였다.
본 연구에서는 실제 지진파특성 및 부지특성을 유지하며 내진설계 및 지진 응답해석에서 요구하는 크기에 부합하는 지반운동 시간이력을 생성하기 위해 실 계측기록인 912 지진 시간이력을 활용하였다. 먼저 912 지진의 주파 수성분을 분석하기 위해 응답스펙트럼을 비교하였다.
우리나라와 유사한 지진환경인 판내부(intra- plate) 지역에서 계측된 기록을 사용해야 하며 관측소 하부 지반이 암반 지반 _ 또는 이에 준하는 보통암 지반일 것이며 설계지진에 부합한 규모의 기록을 선정하게 된다. 선정 후 _ 지반 수평설계지반운동에 대한 응답 스펙트럼에 맞추어 스케일링하여 사용한다. 국내의 경우 설계지진에 적절한 기록이 없기 때문에 해외의 강진 기록을 사용하게 되는데, 지진파 선정 시 지진재해도 재분해를 통해 설계지진에서 가정하는 가장 기여도가 큰 지진의 규모 및 거리를 산정하고, 목표로 하는 설계응답스펙트럼과 가장 유사한 형상을 가지는 지진을 산정하는 것이 가장 바람직하다.
비교에는 국내 내진설계 기준(KDS 17 10 00)[1]에 제시된 지역 구역 I의 암반 지반(_), 재현 주기 2400년의 5% 감쇠비에 대한 수평 설계지반운동의 가속도 표준 설계 응답 스펙트럼을 대상으로 하였다. 실 계측지진은 912 지진 시 진원 거리가 가장 가깝고 암반 노두에 설치되어 있는 명계리 관측소(MKL)의 수평 방향 지반 가속도 시간이력에 대하여 0.01 초 주기 간격으로 0.01 초에서 10 초 주기까지, 5% 감쇠비를 적용한 응답스펙트럼을 활용하였다. 이때 고유주기 0.
요소 이벤트로 사용된 912 지진의 MKL 관측소 기록은 모멘트 규모(_ )가 5.5로 측정되었고 경험적 그린함수 방법에 의해 구성단층의 치수를 증가시키면서 모멘트 규모를 증가시켰다. 구성단층의 치수가 2배인 , 구성단층의 경우() 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _치수가 3배인 경우() 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _ 그리고 인 경우 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _로 나타났다.
이 연구는 가상의 단층을 모델링 후 실 계측기록을 활용하여 가장 부합한 거리에 대한 응답가속도 감쇄식을 선정하였고, 경험적 그린함수 방법을 이용하여 설계응답스펙트럼에 부합한 규모로 증폭시켰다. 경험적 그린함수의 경우 모든 고유주기 성분에 대해 의 값으로 기하학적 거리 감쇄가 발생하기 때문에 실제 지진파의 특성과 지진 환경 특성을 유지하기 위해서기하학적 거리감쇄뿐만 아니라 고유·분산감쇄를 적용하고자 하였다.
그림과 같이 푸리에분석을 통해서 진원거리를 10 km 증가시켰을 때 1 Hz 이상의 고주파 성분이 저주파 성분에 비해 큰 비율로 감소했음을 알 수 있다. 즉 거리에 따라 단주기 성분이 장주기성분에 비해 크게 감소하는 점을 이용하여 스펙트럼에 부합한 지진파 생성 시 고려하도록 하였다.
한반도 남동부에서의 부지효과를 고려한 스펙트럼 감쇄 상수를 이용하여 거리에 따른 지진파 감쇄를 유도하고, 경험적 그린함수 방법을 적용하여 설계 지진에 부합한 규모로 증폭 후 진원거리 및 전파 방향성에 따른 응답가속도 값을 추정하였다. 각각의 경우에 대해서 합성된 시간이력과 기존의 실계측기록을 비교하여 고유주기 성분에 따른 응답가속도의 증폭 비율을 Fig.
따라서 여러 지진동 감쇄 식과 최근 발생한 912 지진의 데이터를 이용하여 고유주기별 거리에 따른 응답가속도 감쇄를 비교하였고, 그 중 가장 부합한 감쇄식을 적용하였다. 한반도 남동부의 관측 기록과 부지효과를 반영하여 해당 지역 특성에 부합한 스펙트럼 감쇄상수 식 (6)을 계산하였으며 진원거리에 따른 응답가속도, 최대지반가속도 등에 대한 지진동 감쇄 공식을 도출하였다[10].
합성을 통해 응답가속도 값의 단주기 대비 장주기성분의 증폭된 정도를 비교하기 위해 기존 계측기록 대비 합성지진파의 단주기성분 증폭비와 장주기 성분 증폭비 그리고 계측기록과 합성지진파의 단주기 대비 장주기 성분 증폭비 식 (11)을 거리, 규모, 방향성에 따라 각각 계산하였다.

대상 데이터

구성단층의 치수가 2배인 , 구성단층의 경우() 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _치수가 3배인 경우() 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _ 그리고 인 경우 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _로 나타났다. 구성단층의 크기는 요소 이벤트로 사용된 912 지진의 단층 크기 4×4 km로 사용하였다. 단층의 방향을 나타내는 주향(strike), 경사(dip) 그리고 깊이의 경우 각각 118°, 85°, 12 km인 주향이동단층으로 추정되었으나, 본 연구에서는 EGFM을 이용한 규모의 증폭과 거리효과의 관계를 계산하기 위해 주향과 경사를 Fig.
목표 이벤트를 합성하기 위해 구성단층을 합산하는 수식은 식 (7)과 같다. 본 연구에서 사용한 요소 이벤트는 실 계측기록인 912 지진의 데이터를 사용하였다.
먼저 912 지진의 주파 수성분을 분석하기 위해 응답스펙트럼을 비교하였다. 비교에는 국내 내진설계 기준(KDS 17 10 00)[1]에 제시된 지역 구역 I의 암반 지반(_), 재현 주기 2400년의 5% 감쇠비에 대한 수평 설계지반운동의 가속도 표준 설계 응답 스펙트럼을 대상으로 하였다. 실 계측지진은 912 지진 시 진원 거리가 가장 가깝고 암반 노두에 설치되어 있는 명계리 관측소(MKL)의 수평 방향 지반 가속도 시간이력에 대하여 0.

데이터처리

또한 진원거리에 따른 거리감쇄효과를 고려하기 위해 진원거리를 10 km에서 70 km까지 10 km 간격으로 조절하였다. 본 연구에서 고려한 고유주기의 경우 응답스펙트럼에 있어서 변위, 속도 그리고 가속도 민감 구간에서의 변화를 표현하기 위해 전이  초,  초 그리고  초로 선정하여 각 고유주 주기를 고려하여 _기별로 비선형 회귀분석을 하였다.
따라서 본 연구에서는 최근 발생한 2016년 912 경주지진(이하 912 지진) 계측기록을 활용하여 이를 해결하기 위한 방법론을 제시하고자 한다. 우선 단층 지진원의 물리적 매개변수(규모, 진원 위치)와 그리고 지진파 전파 시 발생하는 매개변수(거리, 지진파 방향성)에 따른 지진파 주기 성분 특성을 활용하여 시간이력을 합성하였고 비선형 회귀분석을 활용하여 경향성을 나타내었다. 이를 통해 지반운동 시간이력 생성 시 고유주기, 규모 그리고 거리에 따른 최적의 조건을 회귀식을 통해 제시하는 절차를 도출할 수 있으며 설계응답스펙트럼에 가장 유사한 지반운동의 시간이력을 합성하여 설계스펙트럼과의 부합정도를 판단하고자 하였다.
이와 같이 규모, 거리, 상대적인 진원위치에 따른 지진파의 방향성에 대하여 여러 개의 상이한 지진파를 생성할 수 있었고 이들의 관계를 회귀 식으로 나타내었다. 단주기성분 대비 장주기성분은 거리에 따라 다르게 나타났으며 대부분의 규모에 대해 진원거리가 약 30 km 이상에서 장주기 성분의 증폭이 더 크게 나타났다.

이론/모형

설계지진 규모에 부합하도록 실 계측지진기록의 규모를 증폭시키기 위해 경험적 그린함수 방법을 활용하였다. 강지진동을 합성하기 위해 EGFM 을 사용하는 것은 실용적인 방법이라고 할 수 있다.
진원거리를 통한 거리효과는 한반도 남동부의 관측 기록을 이용한 거리 감쇄 식을 활용하였다. 규모에 따른 경향성을 나타내기 위해 EGFM의 매개변수인  값을 1씩 조절하여 모멘트 규모 _ 5.

성능/효과

같은 규모와 거리이지만 전방지향성에 의해 생성된 지진파의 경우 후방지향성이나 지향성을 고려하지 않은 경우에 비해 단주기 대비 장 주기 영역 응답가속도 증폭 비율이 더 크게 나타났다. 또한 같은 규모에서 거리가 멀어짐에 따라 단주기 대비 장주기영역 응답가속도 증폭비율이 크게 나타났다.
5로 측정되었고 경험적 그린함수 방법에 의해 구성단층의 치수를 증가시키면서 모멘트 규모를 증가시켰다. 구성단층의 치수가 2배인 , 구성단층의 경우() 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _치수가 3배인 경우() 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _ 그리고 인 경우 산정된 목표 이벤트의 모멘트 규모는 _로 나타났다. 구성단층의 크기는 요소 이벤트로 사용된 912 지진의 단층 크기 4×4 km로 사용하였다.
변화의 양상을 요소 지진으로 사용된 912 지진 MKL 관측소의 응답가속도 값으로 정규화시켜서 나타냈다. 규모를 증폭시켰을 때 1.0 초 이하의 단주기영역에서는 응답가속도 증폭비가 2.0~6.0 정도로 나타났으며, 1.0 초 이상의 장주기영역에서는 구간별로 비율의 차이는 존재하였으나 증폭비가 단주기에 비해 확연히 큰 폭으로 나타났다. 또한 지진파, 단층 파열전파의 방향성에 대한 효과를 최대한 배제하기 위해서 단층 파열시작점(가상의 진원)의 위치는 단층 파열면의 중앙으로 위치시킨 후 거리 감쇄효과를 평가하였다.
나타내었다. 단주기성분 대비 장주기성분은 거리에 따라 다르게 나타났으며 대부분의 규모에 대해 진원거리가 약 30 km 이상에서 장주기 성분의 증폭이 더 크게 나타났다. 또한 전방지향성과 후방지향성에 따라 지진파 합성 시 고유주기별로 다른 특징을 보였다.
0 초 이내의 고유주기를 나타낸다. 따라서 이 연구에서는 예시로 0.1~1.0 초 범위를 관심주기 영역으로 가정하였고 912 지진의 MKL 관측소 기록의 목표스펙트럼과의 부합 정도는 0.1~1.0 초 범위의 주기를 0.1 초 간격으로 10개 주기에 대해 고려하였을 때, 오차 제곱 합 (SSE) 은 55.39로 계산되었다. 이 연구에서는 이를 스펙트럼에 부합하게 변형하기 위하여 장주기성분의 증폭을 통해 목표스펙트럼과의 부합정도를 향상시키고자 한다.
증폭 비율이 더 크게 나타났다. 또한 같은 규모에서 거리가 멀어짐에 따라 단주기 대비 장주기영역 응답가속도 증폭비율이 크게 나타났다.
51)로 판단하였다. 또한 수식으로부터 단주기 대비 장주기 증폭 비율이 0.94 로 계산되었고, 합성된 시간이력에 대한 응답스펙트럼의 단주기 대비 장주기 비율은 1.04로 나타났으며 장주기성분의 증폭이 계산된 비율보다 실제로 크게 나타났다.
27)로 판단하였다. 또한 수식으로부터 단주기 대비 장주기 증폭 비율이 0.95로 계산되었고, 합성된 시간이력에 대한 응답스펙트럼의 단주기 대비 장주기 비율은 0.75로 나타났으며 장주기성분의 증폭이 계산된 비율보다 작게 타나났다.
15)로 판단하였다. 또한 수식으로부터 단주기 대비 장주기 증폭 비율이 1.04로 계산되었고, 합성된 시간이력에 대한 응답 스펙트럼의 단주기 대비 장주기 비율은 1.6으로 나타났으며 장주기성분의 증폭이 계산된 비율보다 실제로 크게 나타났다. 이는 규모 및 거리에 따른 응답가속도 값의 추정을 위한 회귀분석 과정에서 발생한 오차로, 수식에 의해 계산된 응답가속도 값과 실제 합성된 응답가속도 값의 차이로 인한 결과로 판단된다.
따라서 단주기 대역에서 지진파 에너지가 집중되어 있고 장주기성분에 비해 탁월하게 나타남을 알 수 있다. 또한 지진하중의 산정을 위한 기반암의 지반운동 수준을 나타내는 유효지반가속도를 비교하였을 때 지진 구역 I의 암반지반(_), 재현 주기 2400년 설계응답스펙트럼의 경우 0.22 g인데 비해 MKL관측소의 경우 0.277 g로 높게 관측되었다. 이러한 계측기록을 이용하여 지반운동을 생성하기 위해서는 설계응답스펙트럼에 부합하게 맞추어야 하며, 장주기 성분이 부족하기 때문에 단주기성분에 비해 약 3배 정도 증폭시켜주어야 한다.
2에 나타내었으며, 10 km에서의 응답가속도 값으로 정규화하여 나타내었다. 여기서 특정 고유주기별로 거리에 따른 응답가속도 감쇄를 살펴보면 단주기성분은 거리가 증가할수록 장주기성분 보다 더 크게 감소하는 것을 볼 수 있었다.
전방지향성을 고려하여 합성하였을 때 주기 0.1~1.0 초 범위에서 목표 스펙트럼과 가장 유사하게 합성된 경우는 규모 6.4, 거리 60 km일 때 SSE= 8.27, 후방지향성을 고려하는 경우 규모 6.7, 거리 40 km일 때 SSE=6.51, 방향성을 고려하지 않는 경우 규모 6.7, 거리 50 km일 때 SSE=9.15로 계산되었다. 세 가지 모두 MKL 관측 기록의 SSE=55.
후방지향성 효과를 고려하여 지진파를 생성한 경우 계측기록과 합성 지진파의 단주기 대비 장주기성분 증폭비가 약 1.0 이상인 경우는 진원 거리가 약 30~40 km 이상 떨어졌을 때 나타났다. 규모 6.

후속연구

또한 입력되는 요소 지진파의 주파수 특성에 따라 합성되는 지진파에 영향을 미치게 되므로 여러 데이터로부터 경향성을 판단할 필요가 있으나 국내 계측된 유효한 지반운동이 많지 않아서 하나의 지진파에 대해서만 평가 및 적용하였다. 향후 보다 많은 데이터가 축적되어 유사한 방법에 의한 연구가 진행된다면 보다 일반적인 설계스펙트럼 부합 지진파 합성 조건을 제시할 수 있을 것이다.

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계측 기록의 설계스펙트럼 부합 가상 지진 변환 방법
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이론/모형

성능/효과

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