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권기백(Ki Baek Kwon),안병석(Byeong Seok Ahn),허다빈(Dabeen Heo),강태섭(Tae-Seob Kang),임호빈(Hobin Lim),한재승(Jaeseoung Han),김영희(YoungHee Kim),이준기(Junkee Rhie),김광희(Kwang-Hee Kim),이진한(Jin-Han Ree) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
배경잡음의 수평 대 수직성분 스펙트럼 진폭비(Horizontal to Vertical Spectral Ratio; HVSR)를 이용하여 경주시 내남면 일대의 천부 지질구조를 영상화하였다. 2016 경주지진 원인 단층 특성 조사를 위해 2020년 11월부터 약 한 달간 67개의 3성분 단주기 지오폰으로 구성된 배열을 운영하였으며, 지오폰 배열(Naenam Fault Array; Lim et al . 2021)은 내남단층의 주향에 수직하도록 설치되었다. 각 지오폰의 샘플수는 초당 2 ms으로 설정하였다. 지오폰 배열을 구성하는 지오폰 간 평균 거리는 약 200 m이며, 총 길이는 약 15 km이다. HVSR 분석에서 자연지진이나 인위적인 원인에 의하여 발생하는 특정한 신호의 영향을 최소화하기 위하여 야간의 시간대에 일시적인 진폭을 제외한 2시간 동안의 상시미동 자료를 이용하였다. HVSR 곡선을 통해 확인 가능한 공진주파수는 각 지오폰 하부에서 강한 임피던스 대비가 발생하는 기반암과 상부 퇴적층 사이 경계면의 깊이와 관계있으며, 이를 통해 퇴적층의 깊이를 추정할 수 있다. HVSR 계산 결과 대부분의 관측소에서 공진주파수로 추정되는 단일 피크가 확인되었으며, 단층 주변에 위치한 일부 관측소에서는 공진주파수가 저주파수 대역에서 나타나는 경향을 보였다. 공진주파수로부터 퇴적층의 두께를 추정하기 위하여 배경잡음 표면파 분석을 통한 퇴적층의 전단파 속도를 결정하였다. 각 지오폰 위치에 대하여 반무한 기반암 상부의 퇴적층으로 이루어진 1층 속도 모델을 구성하였다. 각 지점의 속도 모델에 대하여 합성 HVSR 곡선을 계산하였다. 배경잡음 자료를 이용하여 계산된 HVSR 곡선과 속도 모델의 신뢰성 검증을 위해 합성 HVSR 곡선과 비교하였다. 대부분의 지점에서 가정한 속도 모델은 관측한 배경잡음 HVSR 곡선을 적절하게 근사하였다. 지오폰 배열을 따라 각 지점의 1층 속도 모델을 연결하여 퇴적층 두께 변화를 나타내는 단면을 구성하였다. 그 결과, 양산단층 및 덕천단층 인근을 포함한 일부 지역에서 최상부 퇴적층이 상대적으로 깊은 경향을 보인다. 단층 주위에서 깊은 퇴적층의 두께는 주요 단층들의 주향이동에 수반된 경사이동 성분에 의하여 야기된 것으로 추정된다.