Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회논문집)

Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회)
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Analysis of Site Amplification of Seismic Stations using Odesan Earthquake

오대산지진 자료를 이용한 국내 지진관측소 부지의 지반증폭특성 연구

  • 김준경 (세명대학교 자원환경공학과)
  • Published : 2009.02.28
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Abstract

Site amplification should be considered in order to estimate Soil-Structure Interaction (SSI), seismic source and attenuation parameters with a greater degree of reliability. The horizontal to vertical (H/V) ratio technique, originally proposed by Nakamura (1989), has been applied to analyze the surface waves in microtremor records. Recently, its application has been extended to the shear wave energy of strong motion in order to study the site transfer function. The purpose of this paper is to estimate the H/V spectral ratio using the observed data from 9 seismic stations distributed within the Southern Korean Peninsula, from the Odesan earthquake (2007/01/20). The results show that most of the stations have more stable amplification characteristics in a low frequency band than in a high frequency band. However, each seismic station showed its own characteristic resonant frequency and low and high frequency. The resonant frequency at each station should be estimated carefully, because the quality of seismic data is dependent on the resonant frequency. It can be obtained more reliable results of seismic source and attenuation parameters, if seismic ground motions which deconvolved from site transfer function is used. The site amplification data from this study can be used to generally classify the sites within the Southern Korean Peninsula.

지진원, 지각감쇠 및 구조물과 지반상호간의 동적 특성 등을 신뢰성 있게 평가하기 위해 지반의 증폭특성을 반드시 고려하여야 한다. 주파수 영역에서 H/V 스펙트럼 비를 구하는 방법은 Nakamura(1989)에 의해 처음으로 제시되어 초기에는 지반의 상시미동의 표면파의 특성을 이해하기 위해 제시되어 한계점이 존재하나 근래에 와서 강진동의 전단파 에너지 등에 적용범위가 확장되면서 지반의 동적인 증폭특성(지반증폭함수) 연구에 많이 이용되고 있다. 본 논문에서는 오대산 지진(2007/01/20)으로부터 관측된 9개의 지반진동을 이용하여 H/V 스펙트럼 비를 분석하였고 결과를 이용하여 국내에 분포되어 있는 지진관측소 부지의 지반증폭 특성을 분석하였다. 분석결과 대부분의 지진관측소의 H/V 스펙트럼 비는 저주파수 영역에서는 고주파수 영역에 비해 다소 안정된 지반증폭 특성을 보여주었다. 하지만 지진관측소마다 고유주파수, 고주파수 및 저주파수 대역에서 서로 다른 지반증폭 특성을 보여주었다. 특히 각각 관측소 부지의 고유주파수는 각 관측소의 지진자료의 질을 좌우하므로 정확한 분석이 필요하다. 관측된 지반진동 자료를 이용하여 지진원 및 지각감쇠 요소를 분석할 경우 결과값의 왜곡을 피하기 위해 지반증폭 정보를 제거하면 신뢰성이 보다 향상된 값을 얻을 수 있다. 물론 지반증폭은 국내 지반의 분류 연구에 중요한 정보를 제공한다는 점에서 대단히 중요하다.

Keywords

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