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제일영,전정수,Che, Il-Young,Jeon, Jeong-Soo 대한자원환경지질학회 2006 자원환경지질 Vol.39 No.4
인간의 가청주파수 보다 낮은 저주파수대역의 음파로 정의되는 인프라사운드는 대기압력 변화를 수반하는 다양한 자연현상이나 인간 활동에 의해 지속적으로 발생하여 대기 중으로 전파하고 있다. 인프라사운드의 장거리 전파특성은 음원에 대한 원거리 관측과 분석을 가능하게 하여 자연현상에 대한 지구물리학적인 이해와 대규모 인위적 음원에 대한 탐지기술로 응용되고 있다. 이에 최근 비밀 핵실험 감시와 순수한 지구물리학적 연구를 목적으로 진보된 관측망이 전 세계적으로 구축되는 등 인프라사운드에 대한 관심과 연구가 증가하고 있다. 국내에는 지진파와 인프라사운드를 동시에 관측할 수 있는 지진-음파 관측망이 운영되고 있으며, 이들 자료의 실시간 관측과 분석으로 한반도 및 주변지역에서 발생하는 지진 중 상당수의 인공지진을 명확히 식별하고 있다. 또한 인공지진탐지 이외에도 대규모 자연지진, 운석폭발, 화산폭발, 태풍 등의 자연현상에서 발생한 인프라사운드를 국내 관측망에서 관측하여 분석하고 있다. 지구 물리학적 관점에서 인프라사운드 관측은 상부지각과 대기권 등 지구표면에서 일어나고 있는 대규모 자연 혹은 인위적 현상을 관측할 수 있는 새로운 지구관측기술의 하나로 이용되고 있다. Atmospheric infrasound is defined as low frequency inaudible sound waves generated from natural phenomena and human activities. One property of long-distance travelling of infrasound makes it possible to detect the wave propagated from remote sound sources and to understand many geophysical phenomena generating it. Recently, advanced global infrasound sensor arrays are being deployed to monitor the clandestine nuclear test and to study geophysical phenomena in the world. In Korea, five seismo-acoustic arrays consisting of co-located seismometer and micro-barometer have been operated to discriminate the artificial explosions from the natural earthquakes in and around the Korean Peninsula. In addition to the discrimination purpose, these ways also record distinct infrasonic signals from natural phenomena on global scale such as large earthquake, bolide event, volcanic explosion, typhoon, and so on. As a new frontier in monitoring the earth, infrasound is being applied to understand various phenomena in and above the earth's surface.
원주 KSRS 지진 관측망에 기록된 지진과 폭발 식별 연구
정성주 ( Seong Ju Jeong ),제일영 ( Il Young Che ),강태섭 ( Tae Seob Kang ) 한국지구물리·물리탐사학회 2014 지구물리와 물리탐사 Vol.17 No.3
원주 KSRS 지진관측망을 이용하여 한반도 및 주변지역의 인공지진원을 식별하기 위한 연구를 수행하였다. 신호대 잡음비가 높은 자연지진 150개와 인공지진 56개를 선별하여 표본 집단을 형성하였다. 2차원 Pg/Lg 스펙트럼 진폭 비의 격자를 구성하여 지진원 식별이 용이한 최적의 주파수 영역으로 Pg(4-6 Hz)/Lg(5-7 Hz)을 도출하였다. 스펙트럼으로부터 진폭에 대한 지진 규모와 진원 거리의 영향을 보정함으로써 식별 능력을 향상시키고자 하였다. 지진모멘트에 대한모서리주파수의 역비례 관계로 인한 규모 의존 효과를 보정하기 위하여, Brune의 진원 모델을 가정한 이론 스펙트럼을 관측 스펙트럼에서 제거하였다. 진원 거리에 따른 감쇠효과를 제거하기 위하여, 최적의 감쇠상수를 계산하여 스펙트럼을 보정하였다. 지진파 전파 경로에 대한 보정으로 지역에 따라 스펙트럼 진폭 비가 달라지는 효과를 제거하였다. 자연지진과 인공지진 표본 집단 사이의 식별 정도를 각 보정 단계에서 Mahalanobis 거리 계산을 통하여 비교하였다. 규모와 거리 및 경로 보정 전후 두 표본 집단 사이의 Mahalanobis 거리가 1.98에서 3.01로 증가하여 식별 결과에 뚜렷한 향상이 있었다. This study presents a procedure for discrimination of artificial events from earthquakes occurred in and around the Korean Peninsula using data set in the Wonju KSRS seismograph network, Korea. Two training sets representing natural and artificial earthquakes were constructed with 150 and 56 events, respectively, with high signal to noise ratio. A frequency band, Pg(4-6 Hz)/Lg(5-7 Hz), which is optimal for the discrimination of seismic sources was derived from the two-dimensional grid of Pg/Lg spectral amplitude ratio. The corrections for the effects of earthquake magnitude and hypocentral distance were carried out for improvement of discrimination capability. For correcting the effect of magnitude dependence due to the inverse proportionality of corner frequency to seismic moment, the Brune’s source spectrum was subtracted from the observation spectrum. The spectrum was corrected using the optimal damping coefficient to remove damping effect with the hypocentral distance. The effect of locally varying spectrum ratio was cancelled correcting variation of wave propagation along the ray path. The performance in discrimination between training sets of natural and artificial events was compared using the Mahalanobis distance in each step of correction. The procedure of magnitude, distance, and path corrections show clear improvements of the discrimination results with increasing Mahalanobis distance, from 1.98 to 3.01, between two training sets.
조형익(Hyung-Ik Cho),이문교(Moon-Gyo Lee),김영채(Youngchai Kim),김인호(Inho Kim),제일영(Il-Young Che) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
한국지질자원연구원(KIGAM) 지진연구센터에서는 향후 ‘지진전문연구정보 공공 서비스 체계" 구축의 일환으로 우선적으로 ‘지진관측자료 웹 공유 서비스’를 계획하고 있다. ‘지진전문연구정보 공공 서비스 체계’란, 국내 발생 지진에 대한 기본정보 외에도 산·학·연 현장에서 실질적으로 활용될 수 있는 지진관측, 지진연구 기반의 다양한 결과물을 지진전문연구정보로 정의하고, 공공이 손쉽게 접근할 수 있는 웹을 통해 서비스하는 체계를 말한다. KIGAM은 정부출연연구기관으로서 기본적인 지진정보(발생시각, 위치, 규모)와는 차별화된 지진학술정보와 전문연구정보를 국토지질 공공기술/정보로의 활용성 극대화를 위해 향후 해당 체계를 통해 제공하고자 한다. 내진설계 등에 쓰임새가 높은 계기보정파형, 응답스펙트럼, 시나리오 지진 ShakeMap 등이 포함될 예정이다. 본 논문에서 주로 다룰 ‘지진관측자료 웹 공유 서비스’는 ‘지진전문연구정보 공공 서비스 체계’의 공식적인 구축 이전, 국내 발생 지진에 대한 지진동/지반운동 데이터베이스(Ground motion database)를 목표로 우선 운영될 예정이다. 이를 위해 KIGAM 지진관측망(KGNET)에서 생산되는 지진관측 자료의 수요자 제공을 위한 웹 서비스 플랫폼이 구축 중에 있으며, 태평양지진공학연구센터(PEER) 등 국외 유사 플랫폼 벤치마킹에 기초하고 실무 활용성 증대를 목적으로 설계하였다. 관측 메타데이터를 연동하여 물리량으로 변환된 ASCII 형태의 자료 역시 제공하고, 지진관측소 설치 부지에 대한 지반조사 결과도 게시할 예정이다. ‘지진관측자료 웹 공유 서비스’는 2021년 11월 최근자료부터 단계적으로 시범서비스가 공개될 예정이다.