DOI QR코드

DOI QR Code

The Statistical Model of Fourier Acceleration Spectra according to Seismic Intensities for Earthquakes in Korea

국내 지진의 진도별 가속도 푸리에스펙트럼 통계모델

  • Published : 2009.12.31

Abstract

A method of instrumentally estimating the seismic intensity (MMI) based on Fourier Acceleration Spectrum, which is the so-called 'FAS MMI method' of Sokolov and Wald (2002), was considered for its applicability to Korea. In order to implement the FAS MMI method, the empirical models of mean (m) and standard deviation (${\sigma}$) for Korea were derived for MMI ${\leq}$ IV according to individual seismic intensity by using the site-consistent horizontal FAS of 580 records from 65 isoseismal maps prepared based on the reported MMI of Korea Meteorological Administration. The site-consistent FAS at a site were obtained by correcting the observed FAS for the difference of the site amplification function relative to that of the target site of Class D station (Yun and Suh, 2007) which was evaluated to be a representative site for the generic soil profile of Korea. The FAS m model for MMI ${\leq}$ IV follows the overall linear relation in log space according to seismic intensities, featuring the FAS mean model for MMI = IV similar to that of the global model of Sokolov and Wald (2002). The ${\sigma}$-values of the FAS model are found to be greater than those of the global model for MMI ${\geq}$ V, while significantly lower than those of the global model for MMI = IV.

본 연구에서는 지진파의 푸리에 가속도스펙트럼(Fourier Acceleration Spectrum)에 기반한 계측진도 평가방법(Sokolov and Wald, 2002)을 국내에 적용하기 위해 국내 지진 MMI ${\leq}$ IV 범위에 대한 진도별 FAS 통계특성(평균과 표준편차) 모델을 기상청 발표 진도자료로 부터 도출된 65개 지진에 대한 등진도구역도(Isoseismal Maps)와 등진도구역도 상의 일관된 부지특성을 갖는 580개 수평성분 FAS 자료를 기반으로 경험적으로 도출하였다. 일관된 부지특성을 갖는 FAS는 특정 지진관측소에서 관측된 FAS를 국내 지반물성을 대표할 수 있는 D 등급관측소(연관희와 서정희, 2007)의 부지증폭특성을 갖도록 변환하여 도출하였다. 국내 지진의 MMI ${\leq}$ IV의 FAS 평균값은 로그영역에서 진도에 비례하는 선형성을 나타내었으며, 진도 IV에 대한 FAS 평균은 전 세계 모델과 유사한 특징을 보였다. 또한 진도 MMI ${\leq}$ IV의 FAS 표준편차는 진도 V 이상의 전 세계적인 모델의 표준편차 보다는 크게 평가되었으나, 진도 IV에 대한 전 세계적인 모델의 표준편차보다는 현저히 낮은 값을 나타내었다.

Keywords

References

  1. Boore, D.M., ' Simulation of ground motion using the stochastic method,' Pure and applied geophysics, Vol. 160, 635-676, 2003 https://doi.org/10.1007/PL00012553
  2. Wald, D.J., Quitoriano, V., Heaton, T.H., Kanamori, H., Scrivner, C.V, and Worden, C.B., ' TriNet 'ShakeMaps' : rapid generation of peak ground motion and intensity maps in California,' Earthquake Spectra, Vol. 15, 537-556, 1999 https://doi.org/10.1193/1.1586057
  3. Wald, D.J., Quitoriano, V., Heaton, T.H., and Kanamori, H., ' Relationshiops between Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, and Modified Mercalli Intensity in California,' Earthquake Spectra, Vol. 15, No. 3, 557-564, 1999 https://doi.org/10.1193/1.1586058
  4. Sokolov, V.Y., and Wald, D.J., ' Instrumental Intensity Distribution for the Hector Mine, California, and the Chi-Chi, Taiwan, Earthquakes: Comparison of Two Methods,' Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 92, No. 4, 2145-2162, 2002 https://doi.org/10.1785/0120010264
  5. Kaka, S.I., and Atkinson, G.M., ' Relationships between Instrumental Ground-Motion Parameters and Modified Mercalli Intensity in Eastern North America,' Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 94, No. 5, 1728-1736, 2004 https://doi.org/10.1785/012003228
  6. Atkinson, G.M., and Kaka, S.I., ' Relationships between Felt Intensity and Instrumental Ground Motion in the Central United States and California,' Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 97, No. 2, 497-510, 2007 https://doi.org/10.1785/0120060154
  7. 김우한, 김성균, 박창업, ' 가속도 관측망 구성 및 계기진도도 최적화 방안 연구,' 한국지진공학회/기상청, 107, 2006
  8. 임창복, 장천중, 김재관, 최인길, 원전부지 지진안전성 평가기 반 기술개발(원전부지 최대 지진력 평가 연구), KEPRI/TR.E08. C2006.225, 원자력안전기술원/한전전력연구원, 대전, 531, 2006
  9. Chernov, Y.K., and Sokolov, V.Y., ' Correlation of Seismic Intensity wtih Fourier Acceleration Spectra,' Physics and Chemistry of the Earth (A), Vol. 24, No. 6, 523-528, 1999 https://doi.org/10.1016/S1464-1895(99)00065-4
  10. Sun, C.G., Kim, D.S., and Chung, C.K., ' Geologic site conditions and site coefficients for estimating earthquake ground motions in the inland areas of Korea,' Engineering Geology, Vol. 81, No. 4, 446-469, 2005 https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2005.08.002
  11. 연관희, 서정희, ' 지진동모델 파라미터 동시역산을 이용한 지진관측소 분류,' 한국지구물리ㆍ물리탐사학회지, 제 10권, 3호, 183-190, 2007
  12. Kanno, T., Narita, A., Morikawa, N., Fujiwara, H., and Fukushima, Y., ' A New Attenuation Relation for Strong Ground Motion in Japan Based on Recorded Data,' Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 96, No. 3, 879 - 897, 2006 https://doi.org/10.1785/0120050138
  13. 연관희, 박동희, 장천중, 심택모, ' 지진관측자료를 이용한 지 진동감쇠식의 불확실성 평가,' 한국지진공학회 학술발표회, 한국지진공학회, Vol. 12, 116-123, 2008
  14. Building Seismic Safety Council(BSSC), NEHRP recommended provisions for seismic regulations for new buildings, Part 1-Provisions, FEMA 222A, Federal Emergency Management Agency, 290, 1994
  15. 기상청, 2001-2008, 지진연보
  16. 박종찬, 2007, 오대산 지진의 발생현황 및 진도분석, 삼성방재 연구소 위험관리지 봄호
  17. 장천중, 최원학, 연관희, 박동희, 2008년 전력연구원 지진관측 연보, '09전력연-단0053, 한전전력연구원, 대전, 370, 2009

Cited by

  1. Real-time Estimation of the Earthquake Magnitude Using the Bracketed Cumulative and Peak Parameters of the Ground-motion Acceleration of a Single Station vol.18, pp.1, 2014, https://doi.org/10.5000/EESK.2014.18.1.029
  2. Study on the Relations to Estimate Instrumental Seismic Intensities for the Moderate Earthquakes in South Korea vol.22, pp.6, 2018, https://doi.org/10.5000/EESK.2018.22.6.323