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문제 정의
- 따라서 이번 연구에서는 미국의 HAZUS를 바탕으로 개발한 대만의 TELES를 활용하여 충남 홍성지역의 지진 피해 추정으로 건물의 구조별 및 용도별 피해와 인명피해 정도를 분석하였다. 연구 순서는 우선 연구대상지역을 선정하였다.
제안 방법
- TELES를 통해 보령시에 대해 용도별, 구조별 건물피해와 인명피해 결과를 각각 산출하였다. 피해 결과 산출시 attenuation function을 달리하여 피해정도를 계산하였다.
- 또한 토질에 따라 3등급으로 나누었다. 그리고 역사지진 및 계기지진 자료와 단층자료를 바탕으로 하여 시나리오 지진의 규모와 위치를 결정하였다. 다음으로 구조물의 역량곡선과 취약도곡선을 이용하여 건축물의 피해정도를 결정하였다.
- 다음으로 구조물의 역량곡선과 취약도곡선을 이용하여 건축물의 피해정도를 결정하였다. 끝으로 건축물피해 정도와 인명피해 정도를 GIS software를 이용하여 그림으로 도시하였다. 이번 연구는 연구대상지역의 지진피해정도를 적용하여 계산했다는 것에 의의를 둘 수 있다.
- 건물의 구조별 및 용도별 분류는 각각 15 및 23종류로 분류하였다. 내진설계기준(Seismic Design Level)에 따라 다시 High-code, Moderate-code, Low-code, Pre-code로 분류되며 분류된 건물은 건축연도, 지진발생지역, 부지 효과 등에 의해 총 Floor면적 단위(m2)로 계산되며 과세자료를 이용하여 조사하였며 건축물에 대한 피해는 용도별 및 구조별에 대해 피해정도를 계산하였다. 또한 Day-time과 Commute-time에서의 인명피해 분석에 있어서는 건물의 붕괴에 대해서만 계산을 하고 화재, 댐 붕괴, 교각 붕괴 등에 의한 인명피해는 고려하지 않았다.
- 그리고 역사지진 및 계기지진 자료와 단층자료를 바탕으로 하여 시나리오 지진의 규모와 위치를 결정하였다. 다음으로 구조물의 역량곡선과 취약도곡선을 이용하여 건축물의 피해정도를 결정하였다. 끝으로 건축물피해 정도와 인명피해 정도를 GIS software를 이용하여 그림으로 도시하였다.
- 인구조사와 함께 건물에 대한 Database를 구축하였는데 각 연구지역에서 읍·면·리 별로 건물의 구조별 및 용도별 건물 면적에 대한 조사를 실시하여 이를 토대로 지진피해를 예측하였다. 또한 지진파는 지반의 지질 특성에 의해 파가 심하게 증폭되기도 함에따라 지반 지질 특성을 고려하였다. 이번 연구에서는 표토층의 깊이를 기초로 지반지질을 대체로 1로 분류되는 경암(Hard Rock), 2로 분류되는 보통암(Rock), 3으로 분류되는 연암(Soft Rock)으로 3단계로 구분하여 Soil Type을 결정하였다.
- 본 연구에서는 TELES Program을 이용하여 attenuation function에 따라 피해정도에 대하여 분석을 하였다. 분석 결과 Boore, Joyner & Fumal(1994)과 Jean(2001) 및 Default에서의 결과값의 차이가 다소 나타나고 있다는 것이 확인되었다.
- 연구 순서는 우선 연구대상지역을 선정하였다. 연구대상지역 내 건축물은 용도별로 23개 항목으로 분류를 하였으며, 구조별로 16개 항목으로 구분하여 분류를 하였다. 또한 토질에 따라 3등급으로 나누었다.
- 0까지도 평가되기도 하였다. 이러한 점을 감안하여 홍성지역에서 규모 6.0 지진을 발생시켜 지진피해를 예측하였다. 지진원인 단층을 가상하여 깊이 10km의 진원요소와 길이 3km, 넓이 1km, 주향 20° 와 경사 40° 인 단층면을 지진원 주변으로 생성하였다.
- 또한 지진파는 지반의 지질 특성에 의해 파가 심하게 증폭되기도 함에따라 지반 지질 특성을 고려하였다. 이번 연구에서는 표토층의 깊이를 기초로 지반지질을 대체로 1로 분류되는 경암(Hard Rock), 2로 분류되는 보통암(Rock), 3으로 분류되는 연암(Soft Rock)으로 3단계로 구분하여 Soil Type을 결정하였다.
- Database는 연구대상 지역인 충청남도 홍성, 예산, 보령에서 기본적인 자료를 구축하 였다. 인구조사와 함께 건물에 대한 Database를 구축하였는데 각 연구지역에서 읍·면·리 별로 건물의 구조별 및 용도별 건물 면적에 대한 조사를 실시하여 이를 토대로 지진피해를 예측하였다. 또한 지진파는 지반의 지질 특성에 의해 파가 심하게 증폭되기도 함에따라 지반 지질 특성을 고려하였다.
- 지진피해예측 중에서 용도별 건물피해는 주거용 건물피해, 상가용 건물피해를 도출하였고 구조별 건물피해는 콘크리트 건물피해와 조적조 건물의 피해를 도출하였다. 인명피해는 Severity2에 대해서 Day-time과 Commute-time으로 구분하여 피해를 참조하였다. <그림 2>에서 확인할 수 있는 바와 같이 Jean은 대만의 attenuation function이며 Boore, Joyner & Fumal는 미국 서부의 attenuation function이다.
- 0 지진을 발생시켜 지진피해를 예측하였다. 지진원인 단층을 가상하여 깊이 10km의 진원요소와 길이 3km, 넓이 1km, 주향 20° 와 경사 40° 인 단층면을 지진원 주변으로 생성하였다.
- 피해 결과 산출시 attenuation function을 달리하여 피해정도를 계산하였다. 지진피해예측 중에서 용도별 건물피해는 주거용 건물피해, 상가용 건물피해를 도출하였고 구조별 건물피해는 콘크리트 건물피해와 조적조 건물의 피해를 도출하였다. 인명피해는 Severity2에 대해서 Day-time과 Commute-time으로 구분하여 피해를 참조하였다.
- TELES를 통해 보령시에 대해 용도별, 구조별 건물피해와 인명피해 결과를 각각 산출하였다. 피해 결과 산출시 attenuation function을 달리하여 피해정도를 계산하였다. 지진피해예측 중에서 용도별 건물피해는 주거용 건물피해, 상가용 건물피해를 도출하였고 구조별 건물피해는 콘크리트 건물피해와 조적조 건물의 피해를 도출하였다.
대상 데이터
- Database는 연구대상 지역인 충청남도 홍성, 예산, 보령에서 기본적인 자료를 구축하 였다. 인구조사와 함께 건물에 대한 Database를 구축하였는데 각 연구지역에서 읍·면·리 별로 건물의 구조별 및 용도별 건물 면적에 대한 조사를 실시하여 이를 토대로 지진피해를 예측하였다.
- 특히 홍성은 남한 유일의 피해지진을 경험한 지역으로 과거 활발한 지진활동이 있었음을 알 수 있었으며 현재에도 한반도에서 가장 활발한 지진다발지역의 하나로 꾸준한 지진활동이 전개되고 있음을 알 수 있다. 따라서 이번 연구에서는 홍성군에서 인접한 보령시를 연구지역으로 선정하여 연구를 실시하였다.
성능/효과
- 한반도는 안정된 대륙판 내부에 위치하고 있어 이웃나라인 일본이나 대만에 비해 발생 규모 및 발생 빈도가 낮은 편이나 과거 역사지진과 해외의 피해 사례를 통해 한반도 역시 지진재해로부터 결코 안전하다고 판단할 수 없다. 2004년 12월 서남아 지진으로 인한 지진 피해 등을 접하게 되면서 지진대비가 소홀하거나 발생가능 지진의 크기를 과소평가하면 큰 피해가 발생할 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 한반도의 지진 활동에 대한 연구가 필요하며 대규모 지진 발생시를 위해 종합적인 지진재해평가에 대한 연구가 필요하다.
- 각 attenuation function 중에서 Boore, Joyner & Fumal(1994)의 결과값이 다른 결과값들보다 다소 낮은 결과값을 보이고 있으나 피해면적면에서는 다소 넓게 나타나고 있다는 것을 확인할 수 있다. 또한 Jean(2001) 및 Default의 경우 비교적 유사한 값의 분포를 보이고 있다.
- 본 연구에서는 TELES Program을 이용하여 attenuation function에 따라 피해정도에 대하여 분석을 하였다. 분석 결과 Boore, Joyner & Fumal(1994)과 Jean(2001) 및 Default에서의 결과값의 차이가 다소 나타나고 있다는 것이 확인되었다. 또한 용도면에서는 주거용건물에, 구조면에서는 조적조건물에 대해 모든 경우에서 일관성 있게 피해정도가 높게 나타나고 있다.
후속연구
- 2004년 12월 서남아 지진으로 인한 지진 피해 등을 접하게 되면서 지진대비가 소홀하거나 발생가능 지진의 크기를 과소평가하면 큰 피해가 발생할 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 한반도의 지진 활동에 대한 연구가 필요하며 대규모 지진 발생시를 위해 종합적인 지진재해평가에 대한 연구가 필요하다.
- 또한 용도면에서는 주거용건물에, 구조면에서는 조적조건물에 대해 모든 경우에서 일관성 있게 피해정도가 높게 나타나고 있다. 따라서 향후 국내 실정에 맞는 attenuation function과 연구대상지역에 대한 lifeline 자료 등을 이용하여 지진재해평가를 실시하면 보다 유용한 결과값이 도출될 것이라 판단된다.
- 이번 연구는 연구대상지역의 지진피해정도를 적용하여 계산했다는 것에 의의를 둘 수 있다. 보다 의미있는 결과값을 도출하기 위해서는 향후 국내 건축물 실정에 맞는 구조물의 역량곡선과 취약도곡선, 국내 지반특성을 고려할 필요가 있다고 판단된다.
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