[논문]상시미동 HVSR 기법 적용을 통한 포항지역의 충적층 및 연일층군의 층후 분석

김정현; 기정석; 노영화

doi:10.9720/kseg.2021.2.211

상시미동 HVSR 기법 적용을 통한 포항지역의 충적층 및 연일층군의 층후 분석
Thickness Analysis of the Alluvium and Yeonil Group in Pohang Area through the Microtremor HVSR Techniques 원문보기

지질공학 = The journal of engineering geology, v.31 no.2, 2021년, pp.211 - 222

김정현 (지오스캔) , 기정석 (지오스캔) , 노영화 (지오스캔)

초록
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포항지진은 2017년 규모 5.4의 포항시 북구 북쪽 7.5 km 부근에서 발생하였다. 지진피해가 크게 발생한 경상북도 포항 북구 지역의 상시미동의 특성을 알아보기 위하여 총 39 지점에 상시미동 자료를 취득하여 수평 대 수직 스펙트럼 비율(Horizontal to Vertical Spectral Ratios, HVSR) 분석연구를 실시하였다. 상시미동은 지역에 따라 각각 다르므로 상시미동을 조사해 그 지역의 공명주파수를 취득한다. 층후 분석을 위해서는 기반암까지의 전단파 속도(Vs) 구조 및 특성을 분석하여 공명주파수를 인근의 시추자료와 대비하여 수평 대 수직 스펙트럼 비율(Horizontal to Vertical Spectral Ratios, HVSR) 분석기법이 일치하는지 비교하였다. 충적층의 공명주파수 1.3 ± 0.07 Hz, 연일층군의 공명주파수 0.69 ± 0.22 Hz로 F₀ = V_s/4H를 이용하여 층후를 구하면 충적층은 26~30 m, 연일층군은 170~250 m로 인근 시추자료와 비교하여 대체로 일치한 것으로 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The magnitude 5.4 earthquake occurred in 2017 near 7.5 km north of Buk-gu, Pohang. In order to find out the characteristics of microtremor in Buk-gu, Pohang, Gyeongsangbuk-do, where earthquake damage occurred significantly, a total of 39 points were acquired to analyze the horizontal to vertical spectral ratio (HVSR). Microtremor vary from region to region, so the resonant frequency of the region is obtained by examining the microtremor. For Thickness analysis, we analyze the structure and properties of shear wave velocity (Vs) up to the underlying rock to compare resonance frequencies to match the horizontal to vertical spectral ratio (HVSR) analysis technique against nearby boring data. Using F0 = Vs/4H with a resonance frequency of alluvium is 1.3 ± 0.07 Hz and a resonance frequency of Yeonil group is 0.69 ± 0.22 Hz, the alluvium thickness was found to be 26~30 m and the Yeonil group thickness was 170~250 m.

주제어

표/그림 (17)

그림 Fig. 1. (a) Geological map and (b) Location map of study area ((b) Orange color: first survey, Yellow color: second survey).
그림 Fig. 2. Measurement location of microtremor in the survey area.
그림 Fig. 3. Analysis process of GEOPSY program.
그림 Fig. 4. Analysis process of GRILLA program.
그림 Fig. 5. HVSR spectrum.
그림 Fig. 5. Continued.
표 Table 1. Survey area frequency
표 Table 1. Continued
그림 Fig. 6. Resonance frequency percentage in survey area.
그림 Fig. 7. Resonance frequency distribution plot in survey area (sky blue square: first, second survey area).
그림 Fig. 8. The location of borehole (evaluation of liquefaction triggering for the Pohang area based on SPT and CPT test, 2020).
그림 Fig. 9. Schematic of the soil profile at each borehole position ( evaluation of liquefaction triggering for the Pohang area based on SPT and CPT test, 2020) ((a) Boring log, (b) (c) SPT value and soil profiles).
그림 Fig. 10. Mapping the depth to alluvium in study area (sky blue square: first, second survey area).
표 Table 2. IBC soil classification
그림 Fig. 11. Geologic map and boring logs of the surveyed area (three-dimensional geologic modeling of the Pohang Basin distributed in Haedo-dong, Nam-gu, Pohang-si, Korea, 2015) ((a) Location and geologic map, (b) Stratigraphic cross-section of 5 deep bore holes in the Phohang Basin)
그림 Fig. 12. Average shear-wave velocity Vs vs. sediment thickness h (or depth of bedrock below the surface). Dots indicate Vs values calculaated by means of F₀ = V_s/4H. The black line represents the fit to the data points. VSS, very soft soil; SS, soft soil; StS, stiff soil; R, rock. The thin horizontal line indicates the sediment thickness of 30 m (new relationships between Vs, thickness of sediments, and resonance frequency calculated by the H/V ratio of seismic noise for the Cologne area (Parolai et al., 2002)
그림 Fig. 13. Mapping the depth to Tertiary system (Yeonil group) in study area (sky blue square: first, second survey area).

AI 본문요약
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제안 방법

상시미동 측정은 1차와 2차로 나누어 조사를 하였으며 1차에서는 이동식 지진계와 기록계를 활용하여 관측지점당 200 Hz 샘플률로 15분 동안 상시미동을 각 지점마다 2회씩 측정하였다. 2차조사에서는 TROMINO 상시미동 측정기를 이용하여 128 Hz 샘플률로 4분 동안 상시미동을 각 지점마다 2회씩 측정하여 총 39개의 지점을 조사하였다.
상시미동 측정은 1차와 2차로 나누어 조사를 하였으며 1차에서는 이동식 지진계와 기록계를 활용하여 관측지점당 200 Hz 샘플률로 15분 동안 상시미동을 각 지점마다 2회씩 측정하였다. 2차조사에서는 TROMINO 상시미동 측정기를 이용하여 128 Hz 샘플률로 4분 동안 상시미동을 각 지점마다 2회씩 측정하여 총 39개의 지점을 조사하였다.

대상 데이터

4의 지진이 발생하여 피해가 심했던 포항시 북구 흥해읍 일대 지역을 연구지역으로 선정하였다. 연구 지역은 1차조사, 2차조사로 나누어 차량과 사람의 통행이 적은 총 39개 지점에서 상시미동을 측정하였다(Fig. 1b).
연구지역은 2017년 포항에서 규모 5.4의 지진이 발생하여 피해가 심했던 포항시 북구 흥해읍 일대 지역을 연구지역으로 선정하였다. 연구 지역은 1차조사, 2차조사로 나누어 차량과 사람의 통행이 적은 총 39개 지점에서 상시미동을 측정하였다(Fig.

데이터처리

4b와 같이 전처리하는 과정을 나타냈다. 지진계에서 획득한 상시미동 자료는 수직성분과 수평성분의 스펙트럼 분석을 통해 분석한 다음 HVSR분석을 통해 공명주파수를 획득한다. H/V 스펙트럼 비의 첫 번째 정곡점에 해당하는 주파수가 해당 부지의 고유 기본 공명주파수를 결정한다 (Fig.
측정한 자료처리로 H/V 스펙트럼 분석은 SESAME 유럽연합에서 개발된 GEOPSY 프로그램과 MOHO S.R.L.에서 개발된 GRILLA 프로그램을 이용하여 다음 Fig. 3a, Fig.

참고문헌 (22)

Ahn, H.S., Park, J.Y., Kim, J.M., Kim, J.C., 2015, Three-dimensional geologic modeling of the Pohang Basin distributed in Haedo-dong, Nam-gu, Pohang-si, Korea, Journal of the Geological Society of Korea, 51(1), 21-36 (in Korean with English abstract).

상세보기
Field, D.J., Hayes, A., Hess, R.F., 1993, Contour integration by the human visual system: evidence for a local "association field", Vision Research, 33(2), 173-193.

상세보기
Hong, M.H., Kim, K.Y., 2010, H/V spectral-ratio analysis of microtremors in Jeju Island, Geophysics and Geophysical Exploration, 13(2), 144-152 (in Korean with English abstract).
Jung, H.O., Kim, H.J., Jo, B.G., Park, N.R., 2010, The microtremor HVSRs in the SW Korean Peninsula I: Characteristics of the HVSR peak frequency and amplification, Journal of the Korean Earth Science Society, 31(6), 541-554 (in Korean with English abstract).

원문보기 상세보기
Kagami, H., Okada, S., Shiono, K., Oner, M., Dravinski, M., Mal, A.K., 1986, Observation of 1 to 5 second microtremors and their application to earthquake engineering, Part III. A two-dimensional study of site effects in the San Fernando Valley, Bulletin of the Seismological Society of America, 76(6), 1801-1812.

상세보기
Kanai, K., Tanaka, T., 1954, Measurement of the microtremor, Bulletin of Earthquake Research Institute, 32, 199-209.
Kang, S.Y., Kim, K.H., Kim, D.Y., Jeon, B.U., Lee, J.W., 2020, Effects of meteorological variations and sensor burial depths on HVSR analysis, Journal of the Korean Earth Science Society, 41(6), 658-669 (in Korean with English abstract).
Kim, Y.J., Ko, K.W., Kim, B.M., Park, D.H., Kim, K.S., Han, J.T., Kim, D.S., 2020, Evaluation of liquefaction triggering for the Pohang area based on SPT and CPT tests, Journal of the Korean Geotechnical Society, 36(10), 57-71 (in Korean with English abstract).

원문보기 상세보기
Lee, H.K., Kim, R.Y., Kang, T.S., 2017, Seismic response from microtremor of Chogye Basin, Korea, Geophysics and Geophysical Exploration, 20(2), 88-95 (in Korean with English abstract).

원문보기 상세보기
Lee, J.H., 1968, Genesis of the native copper deposits in Mesozoic basalt flows in the Yongyang Basin, Korea, The Journal of the Geological Society of Korea, 4(3), 111-166.

상세보기
Lee, J.W., Um, S.H., Kim, C.S., 1967, Report of exploration for natural gas in the Pohang area, Korea, In: Geological Report on Coal Fields of Korea, No. 8, Technical Report KR-58 No. 8, Geological Survey of Korea (GSK), Seoul, Korea, 1-22.
Lee, J.W., Um, S.H., Kim, C.S., 1968, Summary of report of exploration for natural gas in the Pohang area, Korea, In: Geology and Ore Deposit, No. 4, Technical Report KR-66 No. 4, Geological Survey of Korea (GSK), Seoul, Korea, 23-32.
Lermo, J ., Chavez-Garcia, F.J., 1993, Site effects evaluation using spectral ratios with only one station, Bulletin of the Seismological Society of America, 83(5), 1574-1594.
Nakamura, Y., 1989, A method for dynamic characteristics estimations of subsurface using microtremors on the ground surface, Quarterly Report of Railway Technical Research, 30, 25-33.
Ohmachi, T., Nakamura, Y., Toshinawa, T., 1991, Ground motion characteristics in the San Francisco Bay area detected by microtremor measurements, Proceedings of the 2nd International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earth Engineering and Soil Dynamics, Expanded Abstract, LP08, 1643-1648.
Parolai, S., Bormann, P., Milkereit, C., 2002, New relationships between Vs, thickness of sediments, and resonance frequency calculated by the H/V ratio of seismic noise for the Cologne area (Germany), Bulletin of the Seismological Society of America, 92(6), 2521-2527.

상세보기
Song, Y.H. et al., 2006, Development of deep, low-enthalpy geothermal energy, Technical Report KR-03-01, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM), Daejeon, Korea, 87.
Teves-Costa, P., Matias, L., Oliveira, C.S., Mendez-Victor, L.A., 1996, Shallow crustal models in the Lisbon area from explosion data using body and surface wave analysis, Tectonophysics, 258(1-4), 171-193.
Theodulidis, N.P., Bard, P.Y., 1995, Horizontal to vertical spectral ratio and geological conditions: an analysis of strong motion data from Greece and Taiwan (SMART-1), Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 14(3), 177-197.

상세보기
Um, S.H., Lee, D.W., Park, B.S., 1964, Geological report of the Pohang sheet (1:50,000), Geological Survey of Korea, 21.
Walling, D.E., Schuller, P., Zhang, Y., Iroume, A., 2009, Extending the timescale for using beryllium 7 measurements to document soil redistribution by erosion, Water Resources Research, 45(W02418), 1-13.
Yamanaka, H., Takemura, M., Ishida, H., Niwa, M., 1994, Characteristics of long-period microtremors and their applicability in exploration of deep sedimentary layers, Bulletin of the Seismological Society of America, 84(6), 1831-1841.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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