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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 홍태경
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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한반도는 중대형 지진이 발생할 가능성이 적은 안전한 지역으로 여겨져 왔다. 2016년 9월 12일 규모 5.8 경주 지진과 2017년 11월 15일 규모 5.4 포항지진으로 인해 지진에 대한 인식의 변화가 있었으며 지진의 발생이 계속 증가하는 경향에 따라 사람들은 한반도가 지진으로부터 안전하다는 인식에 의문을 가지게 되었다. 서울을 포함한 수도권 지역은 대한민국 인구의 절반 정도인 약 2,500만 명이 거주하는 중요한 곳이다. 이러한 수도권에 큰 규모의 지진이 발생한다면 막대한 인적·물적 피해가 예상된다. 조선왕조실록을 비롯한 고문헌에 따르면 과거 수도권 지역에서 벽이 붕괴하고 기왓장이 떨어지는 등 기록들이 남아있어 큰 규모의 지진이 짐작되고 있다. 이러한 이유로 지진 발생과 피해 예측 평가가 필요하지만, 지금까지는 부족한 실정이다. 특히 수도권 지역 남북으로 가로지르는 추가령 단층대는 활성 여부를 비롯하여 알려진 정보가 적어 많은 연구가 필요하다. 지하속도구조는 지하구조 파악과 지진재해 평가를 위해 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 배경잡음을 이용한 고해상도 표면파 토모그래피 연구를 수행한다. 이를 통해 10km 깊이의 지하 속도구조를 파악한다. 중대형 지진 발생빈도가 낮으며 도시화로 인해 노두에서 지질 구조를 직접 확인하기 어려운 연구지역의 특성으로 인해 상호상관 분석을 이용한 배경잡음 토모그래피 방법이 효과적으로 적용될 수 있다.
수도권 지역에서 조밀한 공간적 분포의 지진 자료를 수집하기 위해 이동식 광대역 지진 관측소 61개소를 설치하였다. 더불어 기존에 운영 중인 상시 관측소를 더하여 총 78개소의 지진 관측망을 구성하였다. 이 광대역 속도 관측망에서 약 5개월 동안의 수직성분의 지진 배경잡음을 수집한다. 3003개의 관측소 쌍 사이에서 지진 배경잡음의 상호상관 함수를 계산하여 레일리파의 그린함수를 추출한다. 다중필터기법(multiple filter technique)을 이용하여 주기 0.5초에서 10초 사이의 기본모드 레일리파의 군속도 분산 곡선을 추출한다. Fast marching method와 iterative subspace inversion 방법으로 각 주파수 대역의 2차원 군속도 지도 역산을 수행한다. 최종적으로 주파수별 군속도 지도에서 역산하여 10km 깊이의 3차원 전단파 속도모델을 구성한다. 이를 통해 수도권 지역에 고해상도 상부지각 속도구조를 파악하였다. 특히 서울은 조밀한 관측망의 특성으로 수백 미터의 깊이에서 고해상도로 구조를 확인할 수 있었다. 전단파 속도구조는 기존의 지표 구조 방향인 남북방향과 유사한 경향성을 보이며 지질 분포, 단층 및 구조선과 상관관계를 가진다. 특히 추가령 단층대를 따라 깊이 4km 이상에서 속도구조가 나뉘어 경계를 형성하며 그 경계에 미소지진이 주로 분포하여 이를 통해 서로 다른 성질을 가지는 매질 사이에서 단층이 발달할 수 있음을 보여준다. 향후 다양한 지진학 및 지질학적 분석을 통해 수도권 지하의 구조와 단층을 밝혀낼 수 있을 것이라 기대한다.
수도권 지역에서 조밀한 공간적 분포의 지진 자료를 수집하기 위해 이동식 광대역 지진 관측소 61개소를 설치하였다. 더불어 기존에 운영 중인 상시 관측소를 더하여 총 78개소의 지진 관측망을 구성하였다. 이 광대역 속도 관측망에서 약 5개월 동안의 수직성분의 지진 배경잡음을 수집한다. 3003개의 관측소 쌍 사이에서 지진 배경잡음의 상호상관 함수를 계산하여 레일리파의 그린함수를 추출한다. 다중필터기법(multiple filter technique)을 이용하여 주기 0.5초에서 10초 사이의 기본모드 레일리파의 군속도 분산 곡선을 추출한다. Fast marching method와 iterative subspace inversion 방법으로 각 주파수 대역의 2차원 군속도 지도 역산을 수행한다. 최종적으로 주파수별 군속도 지도에서 역산하여 10km 깊이의 3차원 전단파 속도모델을 구성한다. 이를 통해 수도권 지역에 고해상도 상부지각 속도구조를 파악하였다. 특히 서울은 조밀한 관측망의 특성으로 수백 미터의 깊이에서 고해상도로 구조를 확인할 수 있었다. 전단파 속도구조는 기존의 지표 구조 방향인 남북방향과 유사한 경향성을 보이며 지질 분포, 단층 및 구조선과 상관관계를 가진다. 특히 추가령 단층대를 따라 깊이 4km 이상에서 속도구조가 나뉘어 경계를 형성하며 그 경계에 미소지진이 주로 분포하여 이를 통해 서로 다른 성질을 가지는 매질 사이에서 단층이 발달할 수 있음을 보여준다. 향후 다양한 지진학 및 지질학적 분석을 통해 수도권 지하의 구조와 단층을 밝혀낼 수 있을 것이라 기대한다.
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