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정동찬(Dongchan Chung),홍태경(Tae-Kyung Hong),김병우(Byeongwoo Kim),이준형(Junhyung Lee),박성준(Seongjun Park),김우한(Woohan Kim) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
판 내부 환경에 위치한 한반도의 대규모 지진은 발생 빈도가 낮고 재래 주기가 길지만, 다양한 역사적 자료들은 한반도에서 발생했던 많은 지진 피해를 기록하고 있다. 2011년에 발생했던 규모 Mw 9.0의 동일본 대지진은 한반도의 지진 활동에 많은 영향을 주었다. 동일본 대지진 이후 2016년과 2017년에 각각 ML 5.8과 ML 5.4의 지진이 경주와 포항 지역에서 발생하였고, 지진 피해에 대한 사회적 관심과 우려를 불러일으켰다. 제4기 단층인 추가령 단층, 포천 단층, 왕숙천 단층 등은 한반도 인구의 약 절반이 모여 있는 서울 및 경기도 지역을 가로지르고 있다. 이 단층들의 활성 여부에 따라 큰 지진 피해 가능성이 제기된다. 이러한 잠재적 위험성에도 불구하고, 수도권 지역의 단층 구조와 지진 발생 특성에 대한 연구는 미미하다. 2018년 9월부터 수도권 지역에 이동식 지진관측망이 설치되어, 이 지역에 대한 지진 활동 감시 및 연구가 이루어졌다. 이동식 지진관측망에 기록된 지진파형 자료를 활용하여 지진을 탐지한다. 지진 발생 위치와 발생 시각을 가정하고, 각 지진 관측소별 P파와 S파의 예상 도착 시간의 에너지양을 평가하여 지진을 탐지한다. 지진 에너지는 해당 시간에서의 신호 대 잡음 평균 진폭 비율(signal-to-noise average amplitude ratio)을 나타내는 STA/LTA 알고리즘을 통해 평가된다. 2019년 1월부터 2021년 4월까지 서울 지역에 설치된 44개의 지진 관측소를 이용해 서울 및 수도권 지역에서 48개의 미소 지진을 탐지하였다. 또한, 지진파의 초동 분석 및 S/P 진폭비를 이용하여 서울 지역에서 발생했던 최대 규모 ML 2.5 이하의 미소 지진들의 단층면해를 도출하였다. 단층면해는 지진을 발생시키는 진원의 단층구조와 운동 감각을 표현한다. 이 지역에서 발생한 지진의 단층면해는 N20°E~N45°E 범위의 주향이동성 단층이 우세한 것으로 나타났으며, 이는 서울 지역의 지표에서 추정되는 단층 방향과 거의 평행하다. 분석된 지진 활동과 단층면해 결과는 서울 지역의 지하 단층이 존재 가능성을 제시한다. 본 연구는 서울 및 수도권 지역에서의 지하 구조 연구 및 지진 재해 경감에 대한 기초적인 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
홍태경(Tae-Kyung Hong),이준형(Junhyung Lee),박성준(Seongjun Park),김병우(Byeongwoo Kim),정동찬(Dongchan Chung),이정인(Jeongin Lee),길동우(Dongwoo Kil),김일구(Ilgoo Kim),김우한(Woohan Kim),이준기(Junkee Rhie),신동훈(Dong-Hoon Sheen),장 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
수도권 지역은 세계적으로도 인구밀도가 높은 지역으로, 약 2천만명의 사람들이 거주하고 있다. 계기지진기록으로 확인된 수도권 지역 지진 발생 빈도는 높지 않지만, 과거 역사지진 기록은 지진 피해 발생 가능성을 지시하고 있다. 또한 추가령 단층, 포천 단층, 왕숙천 단층 등 제4기 단층이 수도권 지역을 가로지르고 있어, 이들 단층의 활성 여부에 따라 지진 위험도가 크게 달라질 가능성이 있다. 2016년 규모5.8의 경주지진 이후 수도권 지역의 지진 위험성에 대한 우려가 증가했다. 지난 4년간 수도권 지역에 임시 관측소 60개소가 운영되었다. 임시 관측소와 지역내 국가 관측망을 활용하여, 지진을 탐지하고 분석하였다. 탐지된 지진의 진원요소와 단층면해가 결정되었으며, 기존 계기지진기록과 비교되었다. 또한 관측망에 기록된 원거리 및 국지지진거리 지진 자료 및 배경 잡음을 활용하여 상부지각 토모그래피와 수신함수 분석을 통해 지각구조를 파악한다. 지진 분포와 단층면해 분포를 통해 단층의 자세와 위치를 추론한다. 특히 추가령 단층대를 가로지르는 탄성파 탐사가 2020년과 2021년에 3개 측선, 총 연장 ~60 km 거리에 구간 길이에 걸쳐 수행되었다. 본 연구에서는 그동안 수행된 지진 및 지각구조 연구 결과를 종합하고, 수도권 지역 단층의 활성화 여부에 대해 토의한다.