한반도는 판 내부지역으로서 지구조적 과정이 느리게 진행된다. 그 결과 지진발생빈도가 낮으며 불규칙한 지진발생특성을 보인다. 우리나라에는 약 1900년 간의 역사지진기록과 약 100년 간의 계기지진자료가 있어 지진발생특성 연구에 중요한 정보를 제공하고 있으나, 이들 지진자료를 이용할 때에는 자료의 신뢰성과 정밀도에 유의할 필요가 있다.
한반도 주위의 새로운 구조력(neotectionics)을 이해하고, 지진 위험을 평가하기 위해서, 한반도와 그 인접지역의 지진활동을 시간적 및 공간적으로 조사 연구한다. 본 연구는 역사적문헌에서 얻은 기술적인 지진자료와 세계지진 관측망 (WWSSN)에서 얻은 기록등을 사용하여 수행되었다. 한반도의 지진 활동은 13 세기부터 17 세기까지에 가장활발하였다. 지진정지기 (seismic quiescence)는 18 세기에 들어와서 시작하여 약 200 년동안 계속되었다. 최근에와서 지진활동dms 다시 활발하다는 것이 발견되었다. 지진의 위험 분포와 지진회복주기 (return period) 는 축적규모진도수에 의한 통계학적 방법에 의해서 결정되었다. 최근 한반도에서 지진 위험지역은 반도의 서남부 및 서부지역에서 더욱 크다는 것이 발견되었다. Focal mechanism에 의한 일본해 부근의 지진잠재력(neotectonic stress)에 관해서 고찰하면, 옛날의 Paleotectonics의 주력은 지구의 crust의 확장설(expanding)에 의해서 큰 지배를 받았지만, 최근은 태평양 plate가 유라시아 대륙이나 필립핀 plate 밑으로 충돌하여 들어가는 subducting motion 에 큰 지배를 받고 있다는 것이 발견되었다.
제주도의 기온온난화가 한라산 고산식물 분포에 미치는 영향에 대한 연구의 하나로 한라산 고산식물 8종의 수평 및 수직 분포역과 생육환경이 조사되었다. 그 결과 희귀하거나 멸종 위기 상태에 있는 고산식물들에 관한 생물지리학적 기초 자료와 정보가 축적되었다. 한라산 고산식물은 분포특성에 따라 8가지 유형으로 분류되며, 그 중 70퍼센트 정도가 한반도의 고산지나 일본열도의 것들과 공통적인 것으로 밝혀졌다. 이들은 빙하기 동안 동북아시아에서 한반도를 거쳐 제주도로 유입되었고, 일부는 일본열도에 전파된 것으로 생각된다. 현재 이들 고산식물은 열악한 기후, 척박한 토질과 지질 그리고 동결과 융해가 반복되는 주빙하성 환경에 적응하여 산정부 일대에 주로 분포한다. 본 연구는 한라산 고산식물의 분포와 과거 및 현재 환경과의 관계에 대한 기초 자료를 구축하여, 한반도의 자연환경 변천사를 파악하고, 기온온난화가 지속될 때 한라산 고산경관과 생태계가 당면할 문제를 파악하고 대안을 제시하는데 필요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.
한반도 중부지역의 백령도, 간성, 아산-평택, 보은 조곡리와 한반도 남부의 제주도 등지의 한반도 여러 곳에 분포하는 신생대 알칼리 현무암에 포함된 초고철질 맨틀 포획암은 대부분 스피넬 러졸라이트이며 이보다 더 깊은 곳에서 안정한 석류석 러졸라이트는 아직 보고된바 없다. 이는 한반도의 암권맨틀 두께가 석류석 러졸라이트가 안정할만한 깊이까지 도달하지는 않음을 시사한다. 한반도 지각의 일부는 시생대로부터 형성된 것으로 볼 수 있기 때문에 약 150 km 이상의 암권 두께를 갖는 것이 정상이지만 맨틀포획암들로부터 보고된 최대 포획깊이는 60-90 km에 불과하다. 정상적인 한반도 암권의 두께에 비하여 현재의 암권두께가 현저하게 얇은 것은 시생대로부터의 지각진화사를 보임에도 불구하고 평균 80 km내외의 암권 두께를 보이는 북중국 크레이톤의 경우와 매우 비슷하다. 따라서 북중국에서 주장된 것처럼 한반도 역시 지질시대를 통해 수십 km에 달하는 암권맨틀의 하부가 떨어져 나갔을 가능성이 제기된다. 암권맨틀의 상당한 손실을 야기한 주요한 지질사건은 한반도의 여러 지역의 선캠브리아 지각들이 공통적으로 나타내는 19-20억년의 고원생대 화성 및 변성작용과 최근에 활발하고 보고되고 있는 중생대초의 대륙충돌 사건을 감안 할 때 북중국 동부지역과 마찬가지로 고원생대와 중생대초의 대륙충돌일 가능성이 매우 높다.
VS30지도는 부지증폭을 나타내는 주요 변수로 임의의 부지에서 지반운동을 예측하는 ShakeMap의 핵심 변수로 사용된다. 하지만, 한반도의 지질특성과 지형특성을 고려하는 VS30지도는 아직 제시된 적이 없다. 이번 연구에서는 지질과 지형을 고려하는 VS30지도를 작성하기 위해 전단파 속도 주상도로부터 계산 또는 추정된 1,101개의 VS30과 한반도 광범위 지질, 지형정보 레이어를 수집하였다. 이러한 데이터와 일반선형회귀분석 방법을 사용하여 VS30 추정 모델을 개발하였다. 모델은 지질분류에 따라 매립지, 신생대 제4기 퇴적층, 중생대 그룹, 선캄브리아기와 해양층으로 구분된 후 지형정보의 함수로 제안되었다. 지도의 해상도는 기상청에서 기존에 진도추정을 위한 ShakeMap 구동에 사용하는 미국지질조사국(USGS)의 지도의 2배로 하였다. 그 결과, 프락시 기반 VS30지도의 대수로그 잔차의 표준편차는 0.233으로 USGS의 VS30 지도의 표준편차인 0.387보다 낮은 수치를 보인다. 본 연구에서 개발한 VS30지도를 사용한다면 ShakeMap의 불확실성이 줄어들 것으로 기대된다.
한반도 남부 지각에서의 지진파 감쇠 양상을 나타내는 Q값을 구하기 위해 한국지질자원연구원(KIGAM)과 기상청(KMA)의 지진파 자료 중 진앙거리가 100km 이내이고 Sampling 비가 80Hz 이상인 NS방향의 540개 자료를 분석하였다. 각각의 자료에 대해 단일 산란 모델을 적용하여, S파 주시의 두 배부터 20초 길이를 가지는 시간창 위에서 1Hz, 1.5Hz, 3Hz, 6Hz, 9Hz, 12Hz, 15Hz, 18Hz의 주파수 별 coda Q 값을 구하였다. 이렇게 구한 각각의 coda Q, 즉 $Q_c$값으로부터 주파수 관계식(f> 1Hz 일 때 $Q_c=Q_{0}f^n$)을 이용하여 1Hz 에서의 coda Q, $Q_0$를 구하였다. 한반도의 $Q_0$값은 50과 250사이 그리고 n 값은 0.5 와 1.0 사이에 있고 그 지역적 분포는 반도 내 지질구조와 잘 연관됨이 밝혀졌다. 또한 반도 서해부근의 Q 값은 중국 동쪽의 값과 잘 연결되는 것을 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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