• The Journal of Engineering Geology
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• v.28 no.2
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• pp.217-246
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• 2018

During the selection and characterization of target formations in the Small-scale Offshore $CO_2$ Storage Demonstration Project in the Pohang Basin, we have carefully investigated the possibility of induced earthquakes and leakage of $CO_2$ during the injection, and have designed the storage processes to minimize these effects. However, people in Pohang city have a great concern on $CO_2$-injection-intrigued seismicity, since they have greatly suffered from the 5.4 magnitude earthquake on Nov. 15, 2017. The research team of the project performed an extensive self-investigation on the safety issues, especially on the possible $CO_2$ leakage from the target formation and induced earthquakes. The target formation is 10 km apart from the epicenter of the Pohang earthquake and the depth is also quite shallow, only 750 to 800 m from the sea bottom. The project performed a pilot injection in the target formation from Jan. 12 to Mar. 12, 2017, which implies that there are no direct correlation of the Pohang earthquake on Nov. 15, 2017. In addition, the $CO_2$ injection of the storage project does not fracture rock formations, instead, the supercritical $CO_2$ fluid replaces formation water in the pore space gradually. The self-investigation results show that there is almost no chance for the injection to induce significant earthquakes unless injection lasts for a very long time to build a very high pore pressure, which can be easily monitored. The amount of injected $CO_2$ in the project was around 100 metric-tonne that is irrelevant to the Pohang earthquake. The investigation result on long-term safety also shows that the induced earthquakes or the reactivation of existing faults can be prevented successfully when the injection pressure is controlled not to demage cap-rock formation nor exceed Coulomb stresses of existing faults. The project has been performing extensive studies on critical stress for fracturing neighboring formations, reactivation stress of existing faults, well-completion processes to minimize possible leakage, transport/leakage monitoring of injected $CO_2$, and operation procedures for ensuring the storage safety. These extensive studies showed that there will be little chance in $CO_2$ leakage that affects human life. In conclusion, the Small-scale Offshore $CO_2$ Storage Demonstration Project in the Pohang Basin would not cause any induced earthquakes nor signifiant $CO_2$ leakage that people can sense. The research team will give every effort to secure the safety of the storage site.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.20 no.3
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• pp.185-192
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• 2017

A sequence of earthquakes with the main shock $M_L$ 5.8 occurred on September 12 2016 in the Gyeongju area. The main shock was the largest earthquakes in the southern part of the Korean peninsula since the instrumental seismic observation began in the peninsula in 1905 and clearly demonstrated that the Yangsan fault is seismically active. The mean focal depth of the foreshock, main shock, and aftershock of the Gyeongju earthquakes estimated by the crustal model of single layer of the Korean peninsula without the Conrad discontinuity turns out to be 12.9 km, which is 2.8 km lower than that estimated based on the IASP91 reference model with the Conrad discontinuity. The distribution of the historical and instrumental earthquakes in the Gyeongju area indicates that the Yangsan fault system comprising the main Yangsan fault and its subsidiary faults is a large fracture zone. The epicenters of the Gyeongju earthquakes show that a few faults of the Yangsan fault system are involved in the release of the strain energy accumulated in the area. That the major earthquakes of Gyeongju earthquakes occurred not on the surface but below 10 km depth suggests the necessity of the study of the distribution of deep active faults of the Yangsan fault system. The magnitude of maximum earthquake of the Gyeongju area estimated based on the earthquake data of the area turns out to be 7.3. The recurrence intervals of the earthquakes over magnitudes 5.0, 6.0 and 7.0 based on the earthquake data since 1978, which is the most complete data in the peninsula, are estimated as 80, 670, and 5,900 years, respectively. The September 2016 Gyeongju earthquakes are basically intraplate earthquakes not related to the Great East Japan earthquake of March 11 2011 which is interplate earthquake.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.109.2-109.2
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• 2010

방재계획의 하나인 대피장소 및 대피경로의 결정은 방재계획 중 가장 기본이 되는 사항으로 재해발생 시 대비가 적절치 못하면 대규모 인명피해가 발생할 우려가 있기 때문에 결정에 신중을 기해야 한다. 대피장소 및 대피경로의 결정은 직접 대규모 인원이 참여한 모의실험을 실시하여 효율적이고 안전한 방법을 찾는 것이 가장 바람직하다. 그러나 이러한 접근은 현실적으로 불가능하기 때문에 본 연구에서는 대상 지역의 지진해일 대피 시뮬레이션 모형을 제작하고 이를 적용하여 최적의 대피장소 및 대피경로를 지정할 수 있도록 하였다. 이러한 접근을 통하여 실제 지진해일 발생 시 주민들이 가장 빠르고 안전하게 대피하도록 할 수 있으며, 나아가 효율적이고 안전한 방재계획 수립에 큰 역할을 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 과거 지진해일로 인한 피해 경험이 있는 삼척항을 지진해일 대피 시뮬레이션을 위한 대상지역으로 선정하였다. 또한, 현장 조사를 실시하여 대상지역의 지형특성을 고려한 결과를 토대로 지진해일 대피 시뮬레이션에 앞서 필요한 가상 시나리오를 작성하였고 지진해일 대피 시뮬레이션을 통해 비상대처계획(EAP, Emergency Action Plan) 수립에 필수 사항인 대피계획을 검토하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.5 no.1
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• pp.91-96
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• 1992

Earthquake resistant design is evolutionary, and, although great progress has been made since seismic design was made mandatory by building codes, it is still not completely understood. In this paper, a 10 story steel building is analyzed and its results are compared by applying two different actual ground motions to the structure. 12 sets of Loma Prieta, California, earthquake data which occurred in 1989, and recorded 7.1 on the Richter scale and 9 sets of Valparaiso, Chile, earthquake data which occurred in 1985, and recorded 7.8 on the Richter scale were scaled to zone 2B level of UBC-88. By applying earthquake ground motions which had similar Richter scale magnitude, it was found that the Chile earthquake which had long duration of ground motion affected about twice bigger than that of California earthquake which had relatively short duration of ground motion. In addition to the peak ground motion, the duration of the ground motion is a very important factor in structural design.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.40 no.3
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• pp.272-282
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• 2019

Although the knowledge of current seismicity is a critical information for making and implementing effective earthquake-related policy, the detailed seismicity information of the metropolitan areas with high-population density has been largely underestimated due to the high-level of cultural noise and small earthquake magnitude. This study presents 12 earthquakes including 2 earthquakes previously known and 10 additional earthquakes occurred from 2010 to 2017 in Busan, but they were unreported by the Korea Meteorological Administration. Matched filter technique is used to detect micro-earthquakes. Although the epicenters of micro-earthquakes though present a distinguished linearity, a correlation with faults in the area is unknown. A repeated micro-seismicity suggests that there are subsurface structures responsible for observed events. If large earthquakes occur along the fault in Busan, they may cause catastrophic natural disasters. Given the fact that the recent earthquakes did not accompany any surface signatures, it is highly recommended that the current micro-seismicity be investigated, and updated seismicity information be incorporated into establishing active fault maps in Korea.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.14 no.1
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• pp.1-7
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• 2002

In the past, safety assessment on the site of Ulchin Nuclear Power Plants against tsunamis was carried out with probable maximum earthquake magnitude and related tsunamigenic fault parameters. Recently, however, based on the seismic gap theory, some seismologists warned about earthquakes of larger magnitudes than had been expected. In this study, we revaluated tsunami risk with a finite difference model based on linear and nonlinear shallow water equations. Firstly, we simulated the\`83 tsunami and compared the calculated water surface profile with the observed wave heights. Secondly, we evaluated the rise and drop of sea water level at the site of Ulchin Nuclear Power Plant with fault parameters of the past '83, '93 tsunamis and some dangerous faults. Finally, we showed that the cooling water intake facility of Ulchin Nuclear Power Plants would be safely operated in disastrous tsunamis.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2003.04a
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• pp.123-130
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• 2003

어떤 지역에서 발생가능한 지진동을 확률적으로 예측하기 위해서는 그 지역을 포함한 광범위한 지역의 지진원(seismic source zone)을 정의하지 않으면 안된다. 지진원이란 동일한 지진학적, 지체구조적, 지질학적 양상을 가지는 지역을 의미하며, 지진활동이 지역내에서 균질로 하나의 지진규모 - 발생빈도 관계식에 의해 표현될 수 있는 지역으로 가정된다. 또한 하나의 지진원 내의 지진활동성은 그 지역 전반에 걸쳐 고르게 분포하고 미래의 지진은 그 지역내의 어떠한 곳에서도 발생할 수 있다고 가정된다. (중략)

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.3
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• pp.99-105
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• 2000

한반도 동남부 지역에서 발생하고 관찰된 약진 또는 중진의 자료를 이영하여 이 지역의 Q값과 지진원의 특성인 모서리 주파수 (fc), 응력강하량(Δ$\delta$) 및 모멘크규모 (Mw)를 산정하였다. 가속도 스펙트럼의 경사와 관련된 x의 통계학적 분포로부터 추정한 Q의 95% 신뢰범위는 1656~2454 이다. 1998년 1월 18일 울산 앞바다 지진과 1997년 6월 26일 경주지진의 지진원 요소를 구한 결과 fc 는 각각 4.22Hz , 2.94Hz, Δ$\delta$는 각각 106.8 bar, 106.2 bar, Mw는 각각 3.9, 4.0으로 추정되었다. 제한된 자료수로 인하여 이들의 통계학적 성질을 충분히 규명하지는 못하였지만 다른 연구자들의 기존결과와 유사한 값을 보인다. 본 연구의 결과는 강진동 모사에 직접 이용이 가능하며, 이 지역에 위치한 원자력 발전소 내진 안전성 검토에도 이용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2016.11a
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• pp.357-358
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• 2016

최근 재난에 대한 광역적 탐지 및 피해상황을 예측하는데 위성레이더 영상의 활용방안이 대두되고 있다. 본 논문에서는 SENTINEL-1 위성레이더 영상을 활용하여 지진발생으로 인한 지표변위를 관측하고자 하였다. 차분간섭기법(DinSAR)을 적용하여 최근 발생한 이탈리아 중부 지진과 한반도 경주 지진의 지표변위를 관측하고 피해범위를 예측하였다. 연구결과 규모 6.4 이탈리아 지진에서 최대 20.1cm의 침하를 관측하였으며, 규모 5.8 경주 지진의 경우 발생지역 20km 범위에서 약 3cm의 지표변위를 관측하였다. 향후 지상 SAR 자료를 구축할 예정이며 재난지역의 다각적 관측자료 취득 및 보다 정확한 재난 피해를 파악 할 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.19-19
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• 2018

최근 경주, 울산, 포항 등 경상도 지역에서 잇달아 발생한 대규모 지진으로 인해 사회기반시설물의 내진 안전성이 이슈가 되고 있다. 지진 안전 국가라고 여겨지던 우리나라는 상대적으로 지진에 대한 대비가 매우 부족한 실정이며, 자칫 대규모 피해로 이어질 우려가 있다. 특히 상수관망의 경우, 지중에 매설되어 있는 특성상 지진에 취약하고, 그 피해를 발견하기 어려워 장기적인 피해가 불가피하다. 상수관로의 지진피해는 누수와 파손으로 구분할 수 있으며, 파손관의 경우 용수공급능력을 크게 저하시키기 때문에 신속한 복구가 요구된다. 파손관의 복구는 부근에 위치한 차단밸브를 닫아 피해관로의 통수를 차단한 후에 복구 작업을 진행하는 것이 일반적이다. 이때, 차단밸브의 위치에 따라 단수구역이 광범위하게 발생할 수 있어 시스템 전반의 용수공급능력 저하로 이어질 가능성이 있다. 본 연구에서는 지진 발생 후 피해관로의 효율적인 복구전략 마련을 위한 상수관망 지진피해 복구 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 개발 모형은 피해복구에 따른 상수관망 시스템의 용수공급능력을 정량적으로 산정할 수 있으며, 지진 발생과 같은 비정상 상황의 시스템 용수공급능력을 수리학적으로 정확하게 해석하기 위해 압력기반의 해석(Pressure-driven analysis, PDA)을 적용하였다. 또한, 피해관로의 복구 시, 차단밸브에 의해 발생되는 단수구역을 탐색한 후, 수리해석 모의에 적용함으로써 현실적인 용수공급 상황을 모의할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 개발모형을 활용하여 차단밸브의 위치 및 개수가 단수구역의 범위 및 지진복구에 미치는 영향을 정량적으로 비교 분석하였으며, 이를 통해 효율적인 지진피해 복구 전략을 제시하였다.