• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.383-383
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• 2022

기존 큰 지진을 대상으로 한 많은 연구결과들을 살펴보면, 큰 지진이 발생하기 전에 토양 속에 존재하는 다양한 인자들 중에 라돈(²²²Rn, 반감기=3.82일) 농도가 비정상적으로 증가하는 현상을 나타낸다. 이러한 결과들은 라돈발생의 경향성을 분석한다면, 지진발생에 대한 전조증상이나 예측이 가능함을 나타낸다. 본 연구에서는 포항지역을 중심으로 지진발생에 대한 전조증상이나 모니터링을 분석하기 위해 지하수 관측소에 설치된 라돈 관측기기에서 라돈 관측자료를 수집하고 이를 활용하는 연구를 수행하였다. 라돈 관측자료 기간은 2019년 11월부터 2020년 9월까지의 자료이며, 라돈인자 뿐만 아니라 지하수위, 강수량, 수온인자를 같이 분석하였으며, 동일기간 동안 발생한 진도 2 이상의 지진사례 6개(E1(M_L 3.5): 2019.12.30.; E2(M_L 3.2): 2020.01.30.; E3(M_L 2.4): 2020.02.09.; E4(M_L 2.7): 2020.02.16.; E5(M_L 2.8): 2020.05.27.; E6(M_L 2.1): 2020.09.22.)를 대상으로 하였다. 지진발생의 전조증상이 나타나는 지역을 분석하기 위해 Dobrovolsky radius values (Dobrovolsky et al., 1979)와 Harversine 관계식을 적용하였다. 적용결과, 시간적 분석에서 라돈의 증감 경향성이 지진발생의 전조증상과 유의미한 상관성이 있음을 확인하였으며, 공간적인 분석에서도 유의미하지는 않으나 상관성이 나타났다. 그 외 지하수위는 상관성이 어느 정도 나타났으나 강수량은 유의미한 결과를 나타내지는 않았다. 따라서 라돈을 활용한다면 지진발생의 전조증상을 시공간적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.393-400
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• 2018

2016년 9월 12일 발생한 $M_L5.8$ 경주 지진과 2017년 11월 15일 $M_L5.4$ 포항 지진은 국내에 지진 예측가능성에 대한 관심을 불러일으켰다. 지진 예측의 가능성에 대한 회의적인 의견이 있음에도 불구하고 세계적으로는 지진 발생 전 이상 변동을 보이는 인자들의 관측과 평가가 지속되고 있다. 본 연구에서는 양산단층대의 지하수위 정밀 관측을 위해 시범 운용 중인 양산 지하수 정밀관측공에서 2015년부터 관측된 지하수의 비정상적인 상승 사례를 보고하였다. 이 이상 변동은 다양한 수리지질학적 인자들을 고려하였을 때 지진 전조일 가능성이 높다고 판단된다. 그럼에도 불구하고 단일 관정의 단일 요소에서 나타난 자료만으로 지진 전조를 섣불리 판단할 수 없다. 장기적으로는 전조 현상 연구와 평가를 위한 전문기구의 설립이 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권6호
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• pp.683-691
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• 2009

2009년 5월 2일 규모 4.0의 안동 지진이 발생한 시기에 기상청 청양 지자기 관측소에 기록된 자료를 이용하여 지자기 변동성을 분석하였다. 먼저 지자기 관측자료의 주성분을 이용하여 지자기 예측을 수행하고, 지진이 발생한 전후로 예측한 지자기장과 실제 관측된 지자기장 사이에 유의미한 변화량이 있는지 분석하였다. 두 번째로, 지진 발생일과 다른 날의 지자기장을 웨이블릿 셈블런스 기법을 통해 상호 비교하였다. 이 결과에서는 자기장의 수직성분에서 차이가 있음을 발견하였다. 마지막으로 3성분 자료에 대한 고유값 분석을 통해 지진 발생 시기 부근에 고유값의 변화가 발생하였는지 분석하였다. 청양 관측소의 위치가 지진 발생지점과 매우 많이 떨어져 있고 규모가 작아서 명확한 전조 현상을 발견할 수는 없었으나, 지진과 상관성이 높은 지자기 변동성을 발견하였다. 본 연구에서 개발된 다양한 지자기 신호처리 기술은 향후 전조현상 탐지를 위해 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대 한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.89-95
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• 2017

대형재해 발생 전 동물 이상행동 목격사례가 심심치 않게 보도되고 있다. 동물 이상행동이 대형재해 발생과 연관이 있을까, 그렇다면 재해발생을 예지할 수 있을까? 본 연구의 목적은 동물 이상행동과 지진전조 관련 선행연구 고찰을 통해 이에 대한 해답을 탐구(探求)해 봄에 있다. 본 연구에서는 분석방법론에 따라 사례조사, 실험분석, 관찰 분석을 통한 가설검증 연구와 그 한계점을 고찰하였다. 선행연구는 결과적으로 '동물 이상행동을 전조현상으로 볼 수도 있다'와 '보기 어렵다'로 이분되며, 양쪽 모두 다수의 연구가 수행되었다. 그러나 관련연구에서는 데이터의 신뢰성 검증이 어렵고, 우연하게 계측된 데이터의 적은 샘플 수, 적합한 데이터 확보의 어려움 등 공통된 한계점을 지적하고 있다. 이에 지진예지에의 활용 가능성 검토단계에 이르기 위해서는 동물 이상행동과 지진발생과의 인과관계에 대한 과학적 검증이 선행되어야 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권7호
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• pp.824-833
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• 2009

지진전조현상을 모니터링 하기 위해 기상청이 운영하고 있는 청양 지자기관측소에서 총 6개월간 획득된 지자기장 자료를 분석하였다. 지자기 3성분 자료로부터 지하의 전기비저항 변화를 반영하는 전달함수 및 분극값을 계산하였고, 이를 동일기간 발생한 지진이벤트와 비교하였다. 전달함수의 경우 일별 전달함수 값의 변화가 상당히 심하였으며, 발생한 지진 및 Kp 인덱스와의 상관성을 찾기 어려웠다. ULF 대역 자기장은 지진발생 전 뚜렷한 분극값의 증가가 관찰되었으나, 지진이 발생하지 않은 기간에도 이러한 변동 패턴이 나타났다. 따라서 이러한 분극값의 변화는 지진 전조현상으로 단정하기에는 한계가 있고, 향후 타 관측소 자료의 추가적인 확보 및 분석을 통해 과거 발생한 일정규모 이상의 지진과 관련성을 분석할 필요가 있다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.313-324
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• 2018

한반도 지진에 대한 전조인자 연구를 위해 대전, 청원지역 지하수 관측정에서 심도별(-60 m, -100 m)로 화학성분과 라돈, 수위변화를 주기적으로 측정하였다. 관측정 특정심도 지하수의 pH와 전기전도도 값이 포항지진 발생에 따라 큰 폭으로 증가하는 등 비교적 뚜렷한 상관성을 보였다. 주요화학 성분 중에는 대전관측정에서는 ${HCO_3}^-$, $Cl^-$의 농도가 지진과의 연관성 있는 변동을 보이며, 청원지역 관측정에서는 $Mg^{2+}$, $Cl^-$, ${NO_3}^-$의 농도가 변화를 보였다. 그러나 지하수의 주요 화학성분의 변화는 지진발생과의 상관성이 명확하지는 않다. 대전관측정 지하수내 라돈 함량은 지진 발생 전 최저 162 Bq/L에서 지진발생 직후 573 Bq/L로 크게 증가하는 경향을 보여 지진과의 뚜렷한 상관성을 보여주었다. 지하수위의 경우에는 지진발생과의 상관성은 확인되지 않고 갈수기로 인한 지속적인 하강의 양상을 보여주었다. 그러나 포항 진앙지 10 km 이내 국가 지하수 관측정에서는 지진발생 직전 뚜렷한 지하수위의 하강 현상을 보여주었다. 결론적으로 포항지진 진앙지와 약 180 km 이상 떨어진 지역이지만 대전 관측정에서 라돈가스는 지진과 가장 뚜렷한 상관성을 보여 지진전조인자로서의 신뢰성할 수 있는 후보로서 가능성을 확인하였다. pH, 전기전도도, ${HCO_3}^-$, $Cl^-$성분은 지진과 일정 부분 상관성을 보여주었지만 보다 더 장기적인 모니터링을 통하여 지진전조로서 가능성을 확인할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권6호
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• pp.429-438
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• 2014

최근 3년간 지진과 연관된 지자기 변동성을 파악하기 위해 주성분 분석 및 웨이블릿 기반 셈블런스에 기반한 분석 기술을 적용하였다. 이 기술은 지자기 관측 자료의 주성분을 이용하여 지자기 예측을 수행하고, 지진이 발생한 전후로 예측한 지자기장과 실제 관측된 지자기장 사이에 유의미한 변화량이 있는지 분석한다. 일반적으로 지자기자료가 지진에 의한 변동성을 잘 반영하는 것으로 알려져 있지만, 특정 지진에 대한 분석을 통해 상관성을 증명한 것이 대부분이다. 본 연구에서는 2009년부터 2011년까지 한반도 및 주변에서 발생한 총 17차례의 지진에 대해 다양한 지자기 변동성을 분석하여 지진 전조 및 지진 동반 신호를 성공적으로 발견할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.249-255
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• 2010

1990년대 이후 지진발생과 관련된 ULF 대역 지사가장의 변동이 다수 보고된 후, 분석 분석 방법을 이용한 지자기장 분석은 단기 지진예측에 큰 기여를 할 것이라 기대되고 있다. 본 연구는 기존 연구를 참조하여 개량된 분극 분석 방법을 개발하고, 이를 이용하여 청양관측소의 지자기 삼성분 자료를 분석하였다. 분석 주파수는 지진발생에 가장 민감하다고 알려진 0.01 Hz 대역이며, 수직 자기장과 수평 자기장의 분광에너지 비, 즉 분극값을 일단위로 계산하였다. 총 10개 월 동안의 사료가 분석되었으며, 분석경과를 Kp 인덱스 및 동일기간 발생한 지진이벤트와 비교하였나 청양의 분극값 변동은 Kp 인덱스와 관련성이 적었으며, 두 기간에서 지진발생과 관련한 주목할 만한 분극값의 증가가 관찰되었다. 일본 Kanoya 관측소의 자료와 비교해 본 결과, 청양의 분극값 증가는 광역적인 자기장의 변동에서는 지진발생과 밀접한 관계가 있는 것으로 생각된다. 또한, 자기장의 통계적 특성을 고려한 정규화된 분극값의 변동에서는 이러한 특징이 보다 뚜렷하게 확인된다. 따라서 분극 분석 방법은 지진전조형상 모니터링을 위해 유용하게 활용됨 수 있으며, 향후 추가적인 자료 확보 및 분석을 통해 지진발생과 관련된 ULF 변동을 탐지하는데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.21-33
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• 2015

이 연구는 국내에서 운용되고 있는 지하수 장기관측망의 자동 관측자료를 이용하여, 발생빈도가 상대적으로 높은 M3.0 내외의 소규모 지진에 의한 영향과 지진 전조현상에 의한 지하수의 변화 관측 및 구분가능성을 평가하고자 수행되었다. 사용된 지하수 관측자료는 2012년 4월~6월 기간의 1시간 단위로 김천지좌, 강진성전, 공주정안 3개 관측소의 암반관측공에서 관측된 자료이다, 지하수위, 수온 및 EC 값의 시계열 자료에서 부분적으로 급격한 이상변동이 관측되었으며, 이변동은 2012년 5월 30일 경북 영덕에서 발생한 M3.1 지진의 전조와 그 영향으로 해석된다. 그럼에도 불구하고 지진의 규모 및 발생위치와 관측공까지의 거리와 지하수 변동의 크기는 선형관계를 보이지 않으며, 이는 관측공 자체의 구조적 특성과도 연관된다. 따라서 지진관측을 고유목적으로 하는 관측공의 설치, 운용이 필요하며, 이를 통한 장기적 모니터링은 지진 재난지역에서의 비상수자원 확보와 지하공간 안전성 확보의 기반정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.408-408
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• 2021

지진에 의한 변동과 전조 현상을 규명하기 위한 다양한 연구들이 진행되었으며, 기존 연구들에서는 지진 발생의 주요 원인은 주로 단층 운동에 의한 지각 반응을 중심으로 분석하고 그 결과들을 제시하였다. 지하층에서 지진이 발생하나 발생의 원인은 지각뿐만 아니라 수환경과 연계된 인자들까지 존재하여 매우 다양하다. 즉, 지각, 토양, 토질 등 지하의 변동과 연관성이 매우 높고 수 많은 수환경자료들(지하수위, 라돈, ph, 기타 수질 요소)을 통해서 지각운동에 따른 변화와 지진발생 가능성에 대한 상관관계를 규명할 수 있는 가능성이 매우 높다. 기존 지진이 나타나는 주요 원인은 주로 활성 단층 운동에 의한 지각 반응의 영향으로 지진 발생 이전에 지각의 팽창과 변형에 의해 지하수, 지하수 수질요소(라돈, 전기전도도, 수온 등)의 지화학적 변동이 일어날 수 있는 가능성이 존재하며, 이러한 수환경 빅데이터는 지진 발생 가능성 증대와 재현기간 및 규모 증대 등 상관성이 매우 큰 것으로 분석된다. 본 연구에서는 국내발생하는 지진에 대한 경향성 분석을 통하여 내륙에서 발생하는 지진과 바다에서 발생하는 지진의 경향성 및 연관성을 분석하고자 한다. 또한 지진 발생 지역에 대하여 수환경 빅데이터(지하수위, 라돈, 수온, 전기전도도, 강수량 등)와 지진발생과의 상관관계를 분석하여 주요 원인을 제시하고자 한다.