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Instrumental Seismic Intensity based on Fourier Acceleration Spectra of the earthquake ground-motion

지진파의 가속도 푸리에스펙트럼 크기를 이용한 계측진도 평가

  • Published : 2009.12.31

Abstract

A method of instrumentally estimating seismic intensity (MMI) based on the Fourier Acceleration Spectrum of earthquake ground-motion, the so-called 'FAS MMI method' of Sokolov and Wald (2002), was evaluated for its applicability to Korea based on the empirical models of mean (m) and standard deviation (${\sigma}$) for Korea according to individual seismic intensity for MMI ${\leq}$ IV (Yun et al., 2009). This evaluation showed that the error in estimating the seismic intensity using the FAS MMI method is ${\sigma}$ = 0.74 MMI, and was further reduced to ${\sigma}$ = 0.61 MMI if the dependency of the error on earthquake magnitude and distance is additionally corrected. It is also shown that FAS MMI based on the FAS semi-empirically evaluated from small earthquakes for damaging earthquakes in Korea with maximum MMI ${\geq}$ VI could predict the observed MMI with the maximum error of 0.63 by using the combined FAS m-${\sigma}$ models of Korea for MMI ${\leq}$ IV and global region for MMI ${\geq}$ V.

지진파의 푸리에 가속도스펙트럼(Fourier Acceleration Spectrum)에 기반한 계측진도 평가방법(Sokolov and Wald, 2002)의 국내 적용성을 평가하기 위해 관련 논문(연관희 등, 2009)에서 평가된 국내 지진의 진도 MMI ${leq}$ IV 범위에 대한 진도별 FAS 평균(m)과 표준편차(${\sigma}$) 모델을 이용하여, FAS 진도평가방법의 타당성을 평가하여 보았다. FAS 통계특성 모델 평가시 사용된 지진관측자 료의 FAS를 이용하고 본 연구에서 프로그램으로 구현된 FAS 진도평가기법을 적용할 경우 관측된 진도를 ${\sigma}$ = 0.74 MMI의 오차로 추정할 수 있었으며, 오차의 지진규모-거리 의존성을 추가로 보정할 경우 오차를 ${\sigma}$ = 0.61 MMI 까지도 저감할 수 있었다. 또한 본 방법을 MMI ${\leq}$ IV에 대한 국내 FAS 통계특성 모델과 MMI ${\geq}$ V에 대한 전 세계 FAS 통계특성 모델을 함께 이용하여, 진도 VI 이상인 국내 피해지진의 진도를 미소지진관측자료의 지진원특성을 이론적으로 증가시켜 도출된 스펙트럼을 이용하여 추정한 결과 최대 진도추정 오차 0.63 이내로 예측할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Chernov, Y.K., and Sokolov, V.Y., ' Correlation of Seismic Intensity wtih Fourier Acceleration Spectra,' Physics and Chemistry of the Earth (A), Vol. 24, No. 6, 523-528, 1999 https://doi.org/10.1016/S1464-1895(99)00065-4
  2. Sokolov, V.Y., and Wald, D.J., ' Instrumental Intensity Distribution for the Hector Mine, California, and the Chi-Chi, Taiwan, Earthquakes: Comparison of Two Methods,' Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 92, No. 4, 2145-2162, 2002 https://doi.org/10.1785/0120010264
  3. 연관희, 박동희, 박세문, ' 국내 지진의 진도별 가속도 푸리에 스펙트럼 통계모델,' 한국지진공학회 논문집, 제 13권, 6호, 11-25, 2009 https://doi.org/10.5000/EESK.2009.13.6.011
  4. 연관희, 서정희, ' 지진동모델 파라미터 동시역산을 이용한 지진관측소 분류,' 한국지구물리 . 물리탐사학회지, 제 10권, 3호, 183-190, 2007
  5. Wald, D.J., Quitoriano, V., Heaton, T.H., and Kanamori, H., ' Relationshiops between Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, and Modified Mercalli Intensity in California,' Earthquake Spectra, Vol. 15, No. 3, 557-564, 1999 https://doi.org/10.1193/1.1586058
  6. Kaka, S.I., and Atkinson, G.M., ' Relationships between Instrumental Ground-Motion Parameters and Modified Mercalli Intensity in Eastern North America,' Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 94, No. 5, 1728-1736, 2004 https://doi.org/10.1785/012003228
  7. Atkinson, G.M., and Kaka, S.I., ' Relationships between Felt Intensity and Instrumental Ground Motion in the Central United States and California,' Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 97, No. 2, 497-510, 2007 https://doi.org/10.1785/0120060154
  8. 연관희, Walter Silva, 박동희, 장천중, ' 수정된 Levenberg-Marquardt 역산방법에 의한 한반도 남부의 추계학적 지진 요소 평가,' 한국지진공학회 춘계학술발표회, 한국지진공학회, 제 6권, 1호, 20-28, 2002
  9. 박종찬, '오대산 지진의 발생현황 및 진도분석,' 삼성방재연구소 위험관리지, 봄호, 2007
  10. 연관희, 박동희, 박세문, ' 1936년 지리산지진 및 1978년 홍성 지진의 규모 재평가,' 추계지질과학 연합 학술발표회, 대한지질학회, 106, 2008
  11. 경재복, 허서윤, 도지영, 조덕래, ' 2007년 1월 20일 오대산 지진(Ml=4.8)의 진도, 단층면해 및 단층과의 관계,' 한국지구과학회지, 제 28권, 2호, 202-213, 2008 https://doi.org/10.5467/JKESS.2007.28.2.202
  12. 경재복, 이희욱, ' 1997년 6월 26일 경주지진의 진도분석 및 지진 지질학적 의의,' 지질공학회지, 제 8권, 1호, 13-24, 1998
  13. 조봉곤, 김성균, 김우한, 김준경, 박창업, ' 1996년 12월 13일 영월지진의 진도평가와 한반도 지진에너지감쇠 특성,' 한국지진공학회 춘계 학술발표회, 한국지진공학회, 제 1권, 1호, 21-27. 1997
  14. 경재복, 이기화, 한세섭, '20C 한반도 지진활동 특성과 영월 지진(1996년 12월 13일)의 피해 및 진도 분석,' 한국지진공학회 춘계 학술발표회, 한국지진공학회, 제 1권, 1호, 77-87, 1997
  15. 엄상호, 한반도의 지진위험도, 한국동력자원연구소, 대전, 295, 1983
  16. Brune, J.N., ' Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes,' Journal of Geophysical Research, Vol. 75, 4997-5009, 1970 https://doi.org/10.1029/JB075i026p04997
  17. Brune, J. N., ' Correction,' Journal of Geophysical Research, Vol. 76, 5002, 1971 https://doi.org/10.1029/JB076i020p05002
  18. 연관희, 박동희, 장천중, ' 한반도 인근 지진의 Brune 응력강하량(파라미터) 추정에 대한 고찰,' 한국지진공학회 학술발표회, 한국지진공학회, 제 10권, 70-77, 2006
  19. 연관희, 박동희, ' 오대산지진(M=4.8, '07. 1. 20)의 점지진원 스펙트럼 모델 특성,' 한국지구물리.물리탐사학회지, 제 10권, 4호, 241-251, 2007
  20. 연관희, 박동희, 박세문, ' 홍성시내 임시 지진관측 자료를 이용한 부지특성 평가,' 한국지진공학회 학술발표회, 한국지진공학회, 제 13권, 47-54, 2009
  21. 서정희, ' 홍성지진(1978.10.7) 조사보고,' 대한광산학회지, 제10권, 158-165, 1979

Cited by

  1. Study on the Relations to Estimate Instrumental Seismic Intensities for the Moderate Earthquakes in South Korea vol.22, pp.6, 2018, https://doi.org/10.5000/EESK.2018.22.6.323