• 제목/요약/키워드: 미소지진

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지진파 분류를 위한 주성분 기반 주파수-시간 특징 추출 (Principal component analysis based frequency-time feature extraction for seismic wave classification)

  • 민정기;김관태;구본화;이지민;안재광;고한석
    • 한국음향학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.687-696
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    • 2019
  • 기존의 지진파 분류 특징은 강진에 초점이 맞추어져 있어서 미소지진과 같은 지진파는 다소 적합하지 않다. 본 연구에서는 강진과 더불어 미소지진, 인공지진, 잡음 분류에 적합한 특징 추출을 위해 주파수-시간 공간 내에서 히스토그램과 주성분 기반 특징 추출방법을 제안한다. 제안된 방법은 지진파의 주파수 관련 정보와 시간 관련 정보를 결합하는 방법을 적용한 히스토그램 기반 특징 추출방법과 주성분 기반 특징 추출방법을 이용하여 지진(강진, 미소지진, 인공지진)과 잡음, 미소지진과 잡음, 미소지진과 인공지진을 이진 분류한다. 2017년~2018년 최근 국내지진 자료와 분류 성능을 토대로 제안한 특징 추출방식의 효용성을 비교 평가한다.

미소지진 계측기록을 활용한 국내 사력댐 고유주기 산정방법 (Evaluation for Fundamental Periods of Domestic Rockfill Dams with Micro-earthquake Records)

  • 하익수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.53-60
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 국내 사력댐에서 계측된 미소지진 기록(댐 정상부 계측 최대가속도 0.001g 이하)을 활용하여, 사력댐의 고유주기를 신뢰성 있게 산정할 수 있는 방법을 제시하는 데 있다. 이를 위하여, 최근 국내에서 발생한 6회의 지진에 대해 7개의 사력댐에서 계측된 총 20개의 미소지진 계측기록에 대하여, 비교적 크기가 큰 지진 계측기록(댐 정상부 계측 최대가속도 0.02g)에 대해 적용되었던 댐 저부와 정상부 가속도 증폭비에 의한 산정방법과 미소지진 기록에 직접적 적용사례는 없었던 댐 저부(기초부 또는 양안 어버트)와 정상부 가속도의 응답스펙트럼비에 의한 산정방법을 이용하여 사력댐의 고유주기를 산정해 보았다. 고유주기 산정 결과로부터, 각각의 산정방법이 미소지진 계측기록을 이용하여 국내 사력댐의 고유주기를 일관성 있게 산정할 수 있는 지 여부를 검토하였다. 본 연구에서는 국내와 같이 중약진 지역에서 미소지진 계측기록을 활용하여 사력댐의 고유주기를 산정하고자 하는 경우에는, 댐 저부와 정상부 가속도의 응답스펙트럼비를 이용한 방법이 가장 합리적인 방법인 것으로 판단되었다. 이러한 방법은 각각의 지진계측 기록에 대해 일관성 있게 사력댐의 고유주기를 산정함을 확인하였다. 또한, 산정된 결과를 기존의 일본 사력댐들에서 계측된 기록을 활용하여 산정한 일본 사력댐의 고유주기 산정결과와 비교한 결과, 매우 유사한 결과를 보임을 확인하였다.

소규모 배열식 지진관측소를 이용한 미소지진 관측 (Microseismic Monitoring Using Seismic Mini-Array)

  • 신동훈;조창수;이희일
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제16권1호
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    • pp.53-58
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    • 2013
  • 효과적으로 미소지진을 관측하고 분석할 수 있는 소규모 배열식 지진 관측소와 분석 방법을 소개하였으며, 관측능력을 확인하기 위해 2012년 12월 19일부터 2013년 1월 9일까지 시험 관측을 수행하였다. 중앙에 6 채널 지진 기록계 1 대와 3 성분 지진계 1 대를 설치하고 수직성분 지진계 3 대를 중앙으로부터 약 100 m 정도 떨어진 지점에 삼각형 형태로 각 꼭짓점에 설치하여 소규모 배열식 지진관측소를 구성하였다. 모든 지진계는 동일한 계기 응답 함수를 가지며 하나의 6 채널 지진 기록계에 연결되어 200 sps 의 간격으로 관측 자료를 저장하였다. 3 주의 시험 관측 기간 동안 총 16 개의 미소 지진을 관측하였다. 수직성분 지진계에서 관측한 P파의 도달시간 차이, 3 성분 지진계에서 관측한 P파와 S파의 도달시간 차이, P파와 S파 지진 파형의 배열식 분석으로 얻은 후방 방위각들을 이용해 지진의 진원을 결정하기 때문에 하나의 소규모 배열식 관측소만으로도 진원 결정이 가능하였다. 가장 가까운 거리에서 발생한 미소 지진 2 개의 진앙은 관측 부지로부터 1.3 km 거리에 있는 채석장으로 분석되었으며, 채석장의 발파 기록과 분석된 결과가 서로 일치함을 확인하였다.

수압파쇄 및 인공발파 현장실험을 통한 미소지진 계측 및 설계에 대한 연구 (Study on Microseismic Data Acquisition and Survey Design through Field Experiments of Hydraulic Fracturing and Artificial Blasting)

  • 김중열;김유성;윤점동;권성일;권형일;심연식;박주현
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제18권4호
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    • pp.197-206
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    • 2015
  • 이 연구는 셰일가스 개발을 위한 수압파쇄 미소지진 현장계측 기술 확보를 목표로 하고 있다. 이를 위해 셰일층이 부존하는 현장을 선정하여 수압파쇄 실험 및 인공발파 실험을 실시하여 미소지진 계측을 수행하였으며 이를 통해 현장계측에서 고려되어야 할 사항을 검토하였다. 수압파쇄시 계측된 미소지진 자료는 진폭이 0.001 mm/sec ~ 0.003 mm/sec 정도로 그 에너지가 대단히 적었으며 주파수 내용은 5 Hz ~ 20 Hz 범위였다. 인공발파시 계측된 미소지진 자료는 수압파쇄보다 대단히 큰 진폭(0.011 mm/sec ~ 0.302 mm/sec)을 나타내었으며 주파수 범위도 5 Hz ~ 2 kHz로 넓게 나타났다. 미소지진 현장계측 설계를 위해 이론적인 자료 및 현장 경험 등을 토대로 미소지진 현장계측에 적합한 센서 및 계측장비의 선정, 수진기 배열 또는 배치 범위 등에 대해 고찰하였다.

시간-주파수 영역에서의 국지 미소지진과 지하인공폭발의 구별 (Discrimination of Local Microearthquakes and Artificial Underground Explosions on the Basis of Time-Frequency Domain)

  • 김소구;박용철
    • 지질공학
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    • 제7권1호
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    • pp.63-79
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    • 1997
  • 본 연구의 목적은 시간-주파수 영역에서의 미소지진과 인공폭발을 구별하는 것으로 미소지진과 인공폭발의 주파수특성을 연구하기 위해서 3차원 스펙트로그램(주파수, 시간, 진폭)을 이용하였다. 3차원 스펙트로그램은 국지 및 광역 거리에서 관측된 자료에 대하여 각각의 위상에 대한 주파수대역의 연구에 매우 유용한 방법이다. 채석장 발파로부터 관측된 P파와 S파는 Hz 이상에서 큰 진폭을 가졌고 또한 가까운 거리에서는 뚜렷한 Rg파가 관측되었다. 미소 지진의 경우 P파와 S파는 넓은 주파수 대역에서 큰 진폭이나타났다. 인공 폭발과 미소지진의 구별을 위해서는 10Hz 이하에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 이용하였고 각각의 위상에서의 정확한 시간창(time window)을 구하기 위해서 다중 필터 방법(MFM)을 이용하여 군속도를 계산하였다. 또한 3 성분 자료에 관해서는 자료의 순수한 P, SV, SH 성질을 구하기 위해 자유 표면에서의 영향을 보정하고 각각의 위상에 대하여 FFT을 실시하여 7개의 주파수 대역(0.5-3, 2-4, 3-5, 4-6, 5-7, 6-8, 8-10Hz)에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 계산하였다. 위의 과정을 통해 6-8Hz 대역에서 미소지진과 인공폭발이 가장 잘 구별되었다.

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영덕 앞바다 미소지진 발생위치 재결정 (Relocation of Youngduk Offshore Micro-earthquakes)

  • 김광희;유용규;유찬호;강수영;김한준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권4호
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    • pp.267-273
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    • 2011
  • 대륙지각으로부터 해양지각으로의 지각특성 변화가 나타나는 동해연안 해저에서 발생하는 미소지진의 위치를 JHD (Joint Hypocenter Determination) 방법을 사용하여 정밀 재결정하였다. 기상청 국가지진관측망의 지진관측 능력을 충분히 활용하고 지진발생위치 결정에 사용되는 지진의 수를 충분히 확보하기 위하여 연속지진자료를 점검하여, 20 km ${\times}$ 20 km의 연구지역에서 발생하는 56개의 미소지진 자료를 확보하였다. 우선 일반적으로 사용되는 단일진원인자 결정 방법으로 지진의 발생위치를 결정하였으며, 이 결과만으로는 연구지역 해저에 존재하는 해저 구조를 밝혀내기에 충분치 않다. 그러나 JHD 방법을 적용하면, 지진의 발생위치는 공간적 군을 형성하고 지진 발생의 원인이 되는 4개의 단층을 구체적으로 표시한다. 이들 4개의 단층은 2개의 수직으로 분포하는 진원위치와 2개의 가파르게 남쪽으로 경사져서 분포하는 진원위치로 표시된다.

최근 경주지역 미소지진 진원 위치 (Location of Recent Micro-earthquakes in the Gyeongju Area)

  • 한민희;김광희;손문;강수영;박정호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권2호
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    • pp.97-104
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    • 2016
  • 우리나라 남동부에 위치한 경주와 그 주변지역에서는 과거부터 최근까지 크고 작은 지진이 반복적으로 발생하고 있다. 계기지진자료를 검토하여 경주 주변 약 $20km{\times}30km$ 지역 내에서 지진이 많이 발생하고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 이 지역에서 2010년 1월부터 2014년 12월 사이에 발생했지만, 그 규모가 너무 작아 미처 보고되지 않은 300개 이상의 미소지진을 식별하고 그 발생위치를 결정하였다. 연구지역 지하의 속도구조와 진원요소 결정에 사용하는 속도모델의 차이로 인한 오차를 줄이기 위하여 JHD 방법을 사용하였다. 연구지역에서는 활성으로 의심되는 제4기 단층들이 여러 장소에서 보고되고 있으므로, 이 단층들과 미소지진발생과의 관련 가능성을 조사하였다. 본 연구에서 새로이 발생사실이 보고되는 미소 지진들은 연일구조선의 남측분절, 석읍단층 그리고 와읍분지 경계단층과 관련이 있는 것으로 나타난다.

1995-96년 한반도 남동부 지역의 미소지진 자료를 이용한 지각구조 모델의 비교 연구 (A comparative study on the crustal structure models using microearthquakes in the southeastern part of the Korean peninsula from 1995 to 1996)

  • 이기화;정태웅
    • 지구물리
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    • 제2권1호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 한국자원연구소 지진관측망의 1995-96년 미소지진 자료를 바탕으로 한반도 남동지역의 지각구조에 대하여, Lee (1979), 김상조·김소구(1983), 김성균·정부흥(1985)의 세 지각 모델 중 어느 것이 잔차의 최소자승을 만족하는지 검증하였다. 세 모델 잔차의 뚜렷한 차이가 관찰되지 않았으나, Lee 의 지각 모델이 약간 깊은 진원을 산출하는 경향이 있다. 한반도 지각의 층상구조는 아직 명백하지 않으므로 앞으로 더 많은 자연지진 자료 또는 인공지진 자료를 통해서 규명되어져야 한다.

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1996년 양산단층 일대의 미소지진을 이용한 복합단층면해 (A Composite Fault-plane Solution of Microearthquakes in the Yangsan Fault Area during 1996)

  • 이기화;정태웅
    • 지구물리
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    • 제2권4호
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    • pp.235-240
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    • 1999
  • 1995-96년 양산단층 지역의 한국자원연구소 지진관측망에 기록된 미소지진을 복합단층면해의 방법으로 해석하였다. 양산단층 지역에서는 주향 15 ± 3도에 경사 60 ± 8도, 면선각 140도의 역단층이거나, 북서-남동 방향, 즉 주향 128 ± 3도, 경사 56 ± 8도, 면선각 37도의 역단층으로 분석되었다. 응력의 주압축 방향은 동북동-서남서 방향이고 이 응력에 의해 단층은 역단층 운동이 포함된 주향이동을 이루는 것으로 추정된다. 이 방향은 영월지진을 비롯, 이전 연구에서 구해진 한반도 주변의 응력장 방향과 유사하다.

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2015년 12월 22일 발생한 익산지진의 단층면해와 진도 분석 (An Analysis of the Fault Plane Solution and Intensity on the Iksan Earthquake of 22 December 2015)

  • 김진미;경재복;김광희
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.561-569
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    • 2017
  • 2015년 12월 22일 전북 익산시 북쪽 지역에서 발생한 익산지진($M_L=3.85$)의 본진 및 2개 여진에 대해 FOCMEC (FOCal MEChanism determination) 프로그램을 이용하여 단층면해를 구하였다. 본진의 단층면해는 북동-남서 또는 북서-남동 방향의 단층면을 가지는 역단층성 주향이동단층운동의 특성을 보이며, 이는 남한 내륙지진의 단층운동 특성과 거의 유사하다. 익산지진 전후 발생한 미소지진 이벤트를 검출하고자 2015년 12월 15일~2016년 01월 22일 진앙으로부터 반경 100 km 이내에 위치한 13개 관측소에 기록된 연속 지진파형 자료를 PQLII 프로그램(PASSCAL, 2017)으로 분석하고, 19개 지진의 진원지를 새로 결정하였다. 미소지진의 진앙 분포는 특정 단층 혹은 구조선에 집중되는 현상은 나타나지 않았으나, 익산지진과 3개의 여진은 한곳에 집중 분포한다. 익산지진의 진도 분포는 전화 문의 및 피해 접수 자료를 수집하여 구하였으며, 또한, 각 관측소에 기록된 PGA (Peak Ground Acceleration)를 이용하여 계기진도를 도출하였다. 그 결과 익산지진의 MMI 진도등급은 최대 V로 평가된다.