DOI QR코드

DOI QR Code

Estimation of Spectrum Decay Parameter χ and Stochastic Prediction of Strong Ground Motions in Southeastern Korea

한반도 남동부에서 부지효과를 고려한 스펙트럼 감쇠상수 χ 추정 및 강지진동의 추계학적 모사

  • 조남대 (서울대학교 대학원 지구환경과학부) ;
  • 박창업 (서울대학교 대학원 지구환경과학부)
  • Published : 2003.12.01

Abstract

We estimated the spectrum decay parameter $\chi$ and the stress parameter ($\Delta$$\sigma$) in southeastern Korea. Especially, we propose a procedure to compute site-independent $\chi$$_{q}$ and dependent $\chi$$_{s}$ values, separately, This procedure is to use the coda normalization method for the computation of site independent Q or corresponding $\chi$$_{q}$ value as the first step followed by the next step, the computation of $\chi$$_{s}$ values for each site using the given $\chi$$_{q}$ value evaluated at the first step, For the estimation of stress parameter, we used seismic data monitored from three earthquakes occurred near Gyeongju in 1999 with the method of Jo and Baag, In addition, we simulated strong ground motion using the $\chi$ value and the stress parameter, In this case, we calculated the $\chi$ value with conventional method. The $\chi$ value of 0.016+0.000157R and the stress parameter of 92-bar was applied to the stochastic simulation, At last, we derived seismic attenuation equation using results of the stochastic prediction, and compared these results with some others reported previously.ported previously.

한반도 남동부에서 관측된 지진기록을 이용하여 스펙트럼 감쇠상수 $\chi$와 응력강하상수를 계산하였다. 특히, 스펙트럼 감쇠상수 $\chi$는 관측소별로 부지고유의 특성을 반영하여 새로운 방법으로 계산하였다. 이 방법은 2단계의 계산과정으로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 코다(coda)파 정규화법을 이용하여 광역적 상수인 비탄성감쇠 Q를 역산하고, 이로부터 스펙트럼의 거리종속적인 감쇠효과를 일으키는 $\chi$$_{q}$값을 계산한다. 두 번째 단계에서는 앞서 계산된 $\chi$$_{q}$값을 관측소별로 동일하게 적용하여 거리와 무관한 스펙트럼 감쇠효과인 부지고유의 $\chi$$_{s}$값을 추정한다. 관측소에 관계없이 평균적으로 계산된 $\chi$값의 진원거리(R)에 따른 경향은 0.016+0.000157R이다. 응력강하상수는 1999년 경주근방에서 세 차례 발생한 지진의 관측자료를 이용하여 조남대와 박창업 방법으로 계산하였으며, 그 결과는 92-bar이다. 이들 상수를 이용하여 추계학적 모사법으로 한반도 남동부에서 발생 가능한 강지진동의 최대지반운동과 주파수에 따른 특성을 간접적으로 추정하였다. 이러한 추계학적 모사의 결과를 바탕으로 진원거리에 따른 지진동 감쇠공식을 유도하였으며 기존의 국내연구와 비교, 분석하였다.

Keywords

References

  1. 조남대, 박창업, “추계학적 모사법을 이용한 한반도 남부에서의 강지진동 연구“, 한국지진공학회집, 제5권, 제4호, 2001, pp. 17-26.
  2. 박동희, 이정모, 김성균, “한반도 동남부의 지진파 감쇠, 지진원 요소”, 한국지진공학회 논문집, 제4권, 제3호, 2000, pp. 99-106.
  3. 박동희, 이정모, 박창업, 김준경, “한반도 동남부의 강진동 모사와 감쇠식”, 지질학회지, 제37권, 제1호, 2001, pp. 21-30.
  4. Junn, J.-G., Jo, N.-D., and Baag, C.-E., “Stochastic prediction of ground motions in southern Korea,” Geosciences Journal, Vol.6, No.3, 2002, pp. 203-214. https://doi.org/10.1007/BF02912691
  5. Brune, J., “Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes,” J. Geophys. Res., Vol. 75, 1970, pp. 997-5006
  6. Boore, D., “Stochastic simulation of high-frequency ground motions based on seismological models of the radiated spectra,” Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 73, 1983, pp. 1865-1894.
  7. Atkinson, G., “Attenuation of strong ground notion in Canada from a random vibrations approach,” Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 74, 1984, pp. 2629-2653.
  8. Hanks, T. and McGuire, R., “The character of high-frequency strong ground motion,” Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 71, 1981, pp. 2071-2095.
  9. Frankel, A., McGarr, A., Bicknell, J., Mori, J., Seeber, L., and Cranswick, E., “Attenuation of high-frequency shear waves in the crust; measurements from New York state, South Africa, and southern California,” J. Geophys. Res., Vol. 95, 1990, pp. 17441-17447. https://doi.org/10.1029/JB095iB11p17441
  10. Bracewell, R., The Fourier transform and its applications, McGraw Hill, 1965.
  11. Aki, K., “Analysis of the seismic coda of local earthquakes as scattered waves,” J. Geophys. Res., Vol. 74, 1969, pp. 615-631. https://doi.org/10.1029/JB074i002p00615
  12. Hanks, T. and Kanamori, H., “A moment magnitude scale,” J. Geophys. Res., Vol. 84, 1979, pp. 2348-2350. https://doi.org/10.1029/JB084iB05p02348
  13. Saragoni, G. and Hart, G., “Simulation of artificial earthquakes,” Earthquake Eng. Str. Dyn., Vol. 2, 1974, pp. 249-267.
  14. 김태경, “경상분지의 지진파 감쇠와 지진관측소 부지효과”, 경북대학교 석사학위논문, 2001.
  15. 노명현, 이기화, “한반도 남동부 지역에서의 최대 지반 운동치의 추정(I): 스펙트럼 파라미터의 추정”, 지질학회지, 제30권, 1994, pp. 297-306.

Cited by

  1. Estimation of site-dependent spectral decay parameter from earthquake ground motions in southern Korea vol.11, pp.2, 2007, https://doi.org/10.1007/BF02913930
  2. Scenario-Based Earthquake Damage Estimation of Bridge Structures in Daegu City Using Hazus-MH Methodology vol.18, pp.4, 2018, https://doi.org/10.9712/KASS.2018.18.4.89