신속 지진피해통보를 위한 지반가속도의 초당 최대값 구간적산 방법의 활용에 관한 연구 연관희 = Study on the Use of Bracketed Summations of the Peak Ground-motion Acceleration Per Second for Rapid Earthquake Alert Notifications

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In an effort to further exploit the peak ground-motion acceleration (PGA) information per second available in real time by the enacted law, bracketed summations of the PGA per second (BSPGAk) for 30 seconds based on the records with a rate of 100 samples were compared with the cumulative absolute velocity (CAV) and earthquake intensities based on a worldwide database of records from small-to-large earthquakes. The CAV, currently in use as an earthquake damage indicator for nuclear power plants due to its strong correlation with the earthquake intensity, has the disadvantage of requiring a massive amount of digital data with a rate of more than 100 samples per second. The comparative study shows that the BSPGAk is well correlated with the CAV over the wide range of strong ground-motion levels, which suggests that the BSPGAk is one of the new promising ground-motion parameters especially useful for rapid earthquake alert notifications through an earthquake monitoring network.
Based on the domestic database of records from small-to-moderate earthquakes with felt reports, it is also observed that the BSPGAk is comparable to the CAV and better than the PGA in predicting the intensity by using the correlation relation.

국문 초록 (Abstract)

지반가속도의 초당 최대값은 최근 제정된 지진재해대책법에 따라 지진기록계로부터 통신망을 통해 소방방재청으로 실시간 제공되어야 한다. 본 연구에서는 현재 PGA를 기반으로 한 신속한 지진피해통보 용도로만 고려되고 있는 지반가속도의 초당 최대값의추가적인 활용성을 검토하고자, 국내외 강진자료 및 중소규모 지진자료에 대한 초당 100 샘플링된 지반가속도 자료의 1초 구간내 최대절대값을 30초 동안 적산한 결과(BSPGAk)를 CAV(Cumulative Absolute Velocity) 및 진도 등과 비교하였다. CAV는 진도와의 높은상관성으로 지진발생시 원자력발전소의 운전초과기준으로 사용되고 있으나, 계산시 초당 100 샘플링 이상의 많은 양의 지진파형 디지털자료를 필요로 하는 단점이 있다. 비교 결과 BSPGAk는 지진규모에 따른 지진동 수준과 상관없이 CAV와 전 범위에서 높은 상관성을나타내었으며, 다수의 관측소가 연계된 지진관측망 운영시 유용하게 활용될 수 있는 신속 지진피해평가 지진동 파라미터로 확인되었다.
국내 중소규모 유감지진자료에 대한 지진진도 자료와의 비교결과, BSPGAk-진도 상관식을 이용한 진도추정 오차는 CAV-진도 상관식의진도추정 오차와 유사하였으며, PGA-진도 상관식보다 진도를 신뢰성 있게 추정하였다.

참고문헌 (Reference)

1 기상청, "지진연보, 2009～2010"

2 연관희, "지진동모델 파라미터 동시역산을 이용한 지진관측소 분류" 한국물리탐사학회 10 (10): 183-190, 2007

3 소방방재청, "지진가속도계측기 설치 및 운영기준"

4 박동희, "원전 운전기준지진 초과판정 기준으로 절대누적속도의 활용" 31-34, 2011

5 연관희, "국내 지진의 진도별 가속도 푸리에스펙트럼 통계모델" 한국지진공학회 13 (13): 11-25, 2009

6 김우한, "가속도 관측망 구성 및 계기진도도최적화 방안 연구" 한국지진공학회/기상청 2006

7 Wald, D. J., "TriNet ‘ShakeMaps’ : rapid generation of peak ground motion and intensity maps in California" 15 (15): 537-556, 1999

8 Kaka, S. I., "Relationships between Instrumental Ground-Motion Parameters and Modified Mercalli Intensity in Eastern North America" 94 (94): 1728-1736, 2004

9 Atkinson, G. M., "Relationships between Felt Intensity and Instrumental Ground Motion in the Central United States and California" 97 (97): 497-510, 2007

10 Wald, D. J., "Relationshiops between Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, and Modified Mercalli Intensity in California" 15 (15): 557-564, 1999

11 U.S. Nuclear Regulatory Commission, "Pre-earthquake Planning and Immediate Nuclear Power Plant Operator Postearthquake Actions"

12 PEER, "NGA Strong Motion Database"

13 Worden, C. B., "A Revised Ground-Motion and Intensity Interpolation Scheme for ShakeMap" 100 (100): 3083-3096, 2010

14 Reed, J.W., "A Criterion for Determining Exceedance of the Operating Basis Earthquake (NP-5939)" EPRI 1988

15 장천중, "2008년 전력연구원 지진관측연보" 한전전력연구원 370-, 2009