• 제목/요약/키워드: seismic attenuation

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한반도 지진재해예측을 위한 HAZUS의 강진동 감쇠식 비교연구 (Attenuation Relations in HAZUS for Earthquake Loss Estimations in Korea)

  • 강수영;석봉출;유해수;김광희
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.15-21
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    • 2007
  • 정확한 지진재해 예측을 위해서는 대상지역 특성을 고려하여 개발한 강진동 감쇠식을 사용해야 한다. 본 연구에서는 한반도의 감쇠식에 관한 기존연구에서 제시한 여러 감쇠식 및 지진자료를 비교한 후 그 유형이 가장 유사한 관계식을 선별하였다. 지진재해예측을 위한 HAZUS에서는 미국을 서부와 중동부로 구분한 강진동 감쇠식을 지원하는데, 앞서 선별한 국내 감쇠식과 부합하는 미국의 감쇠식 종류를 알아보았다. 이번 연구는 향후 HAZUS를 이용하여 한반도의 지진재해를 예측하고자 할 때, 우리나라의 감쇠현상과 가장 유사한 미국의 강진동 감쇠식을 사용함으로써 신뢰성 높은 재해예측에 효과적인 영향을 줄 것으로 기대한다.

지반 탁월주기와 지반 운동특성에 관한 연구 (A Study on Predominant Periods and Attenuation Characteristics of Ground Motion)

  • 김소구;차정식;정형식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권2호
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    • pp.139-156
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    • 1995
  • 지반진동특성의 지진공학적인 정밀측정의 일환으로 지반진동의 탁월주기와 지반진동의 거리에 따른 감쇠특성을 현장실험을 통하여 조사하였다. 이 조사는 세가지 부분의 실험을 통하여 결과를 얻었다. 첫째, 지반의 탁월주기는 고감도 디지탈 속도지진계-3축성분 속도계를 이용하는 Seismometer와 디지탈 Seismograph를 이용하여 지반과 건물에서 일정한 주기를 가진 연속적인 미소진동으로 부터 지반 및 건물진동의 탁월주기를 계측하였다. 지반에서의 탁월주기는 0.18~0.23 sec, 건물2층의 탁월주기는 0.26~0.31 sec였다. 둘째, 지반 구조조사는 디지탈 탄성파탐사기를 이용하여 굴절법을 이용한 탄성파탐사를 실시하였다. 실험장소인 한양대학교 안산캠퍼스의 지층구조는 상부층(표토층: surface layer)은 저속도층으로서 662m1s, 하부층(지반층: base ground)은 2210m/s의 P파 속도를 갖고, 주시곡선도로부터 표토층의 두께는 약 7m로 검측되었다. 이것은 7m두깨의 표토층(top soil)과 그 하부에 사질 점토성의 지반층(base ground)이 존재함을 암시한다. 셋째, Seisgun을 이용하여 인공적인 탄성파 에너지원을 만들어 지반의 진동 감쇠특성을 조사 하였다. 거리 감쇠상수(spatial attenuation conf$\ulcorner$icient) Y는 거리에 따른 진폭 을 계산하여 Z-성분(vertical)은 0.0137, X-성분(longitudinal)은 0.0025, Y-성분(transverse)은 0.0290이고 Spatial QP의 값은 각각 5.913~7.575, 32.371 ~41.452, 2.794~3.579의 값이 산출되었었다. 이 결과 다른 두성분에 비해서 종방향(z-성분, longitudinal)성분은 감쇠경향이 낮음을 알 수 있다. 그러므로 이 경우에 구조물 설계시 종방향(x-성분, longitudinal)성분에 대 한 내진설계가 고려 되어야 할 것이다.

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물리적 지진모델링 기반 강지진동 모사를 통한 진도 감쇠 특성 분석 (An Analysis of Intensity Attenuation Characteristics by Physics-based Strong Ground-Motion Simulation)

  • 김수경;송석구;경재복
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.56-67
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    • 2019
  • 본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼(버전 16.5)을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다. 지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 진앙 인근을 가정하였으나 지각 전파 모델의 경우 남캘리포니아 강지진동 모사 플랫폼에서 제공하는 미국의 대표적인 지각 모델 두 개를 사용하였다. 하나는 판 내부를 대표하는 미국 중동부 지역(Central and Eastern United States, CEUS) 모델이고 다른 하나는 판의 경계를 대표하는 미 서부 지역(LA Basin) 모델이다. 버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. 동일 규모의 지진이라 하더라도 지진발생 환경이 다른 지역(CEUS vs LA Basin)에서는 같은 진앙 거리에서 진도 2 등급에 가까운 차이가 발생할 수 있음을 본 연구를 통해서 발견하였다. 본 연구에서 나타난 지역별 진도 감쇠 특성의 차이를 감안할 때 한반도에서 좀 더 정밀한 지진재해 평가를 위해서는 지역에 적합한 진도 감쇠 특성을 이해하는 것이 중요할 것으로 판단되며 본 연구는 지역 특화된 진도 감쇠 특성을 고려하지 않을 경우 진도 감쇠 분포의 불확실성 정도를 잘 보여준다.

A rock physical approach to understand geo-mechanics of cracked porous media having three fluid phases

  • Ahmad, Qazi Adnan;Wu, Guochen;Zong, Zhaoyun;Wu, Jianlu;Ehsan, Muhammad Irfan;Du, Zeyuan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제23권4호
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    • pp.327-338
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    • 2020
  • The role of precise prediction of subsurface fluids and discrimination among them cannot be ignored in reservoir characterization and petroleum prospecting. A suitable rock physics model should be build for the extraction of valuable information form seismic data. The main intent of current work is to present a rock physics model to analyze the characteristics of seismic wave propagating through a cracked porous rock saturated by a three phase fluid. Furthermore, the influence on wave characteristics due to variation in saturation of water, oil and gas were also analyzed for oil and water as wet cases. With this approach the objective to explore wave attenuation and dispersion due to wave induce fluid flow (WIFF) at seismic and sub-seismic frequencies can be precisely achieved. We accomplished our proposed approach by using BISQ equations and by applying appropriate boundary conditions to incorporate heterogeneity due to saturation of three immiscible fluids forming a layered system. To authenticate the proposed methodology, we compared our results with White's mesoscopic theory and with the results obtained by using Biot's poroelastic relations. The outcomes reveals that, at low frequencies seismic wave characteristics are in good agreement with White's mesoscopic theory, however a slight increase in attenuation at seismic frequencies is because of the squirt flow. Moreover, our work crop up as a practical tool for the development of rock physical theories with the intention to identify and estimate properties of different fluids from seismic data.

한반도 남부에서의 지진파 감쇠: 고유감쇠와 산란감쇠의 분리 (Seismic Wave Attenuation in the Southern Korean Peninsula: Separation of Intrinsic and Scattering Attenuations)

  • 김성균
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.40-48
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    • 2009
  • 지각내에서 지진파의 감쇠기구는 매질 고유의 흡수와 에너지의 산란에 의하여 조정된다. 한반도 남부에서 전체 감쇠로부터 산란과 고유의 에너지 손실량을 분리하여 추정했다. 전체감쇠를 고유 Q와 산란 Q로 분리하기 위하여, 단일 후방산란된 coda Q와 다중산란 이론의 관계로부터 유도되는 공식이 사용되었다. Q는 주파수 대역 1.5-20Hz 범위내에서 고유 Q가 산란 Q보다 훨씬 작은 것으로 나타났다. 이것은 한반도 지각내에서 고유 흡수에 의한 에너지 손실이 산란효과에 의한 손실보다 더욱 크다는 것을 의미한다. 1.5-3Hz범위의 고유 Q를 제외하고는 고유 Q와 산란 Q가 지진학적으로 활동적인 다른 지역에 비하여 큰 것으로 나타났다.

On the variability of strong ground motions recorded from Vrancea earthquakes

  • Pavel, Florin;Vacareanu, Radu;Arion, Cristian;Neagu, Cristian
    • Earthquakes and Structures
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    • 제6권1호
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    • pp.1-18
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    • 2014
  • The main focus of this paper is the analysis of the different components of the variability for strong ground motions recorded from earthquakes produced by the Vrancea subcrustal seismic source. The analysis is performed for two ground motion prediction equations: Youngs et al. (1997) and Zhao et al. (2006), recommended within the SHARE project for the Vrancea subcrustal seismic source and which are proposed in the work of Delavaud et al. (2012) and graded best in Vacareanu et al. (2013c). The first phase of the analysis procedure consists of a grading procedure. In the second phase, the single station sigma procedure is applied for both attenuation models in order to reduce some parts of ground motion models' variability produced by the ergodic assumption. The strong ground motion database which is used throughout the study consists of over 400 accelerograms recorded from 9 Vrancea intermediate-depth seismic events. The results of the single station sigma analysis show significant reduction of the standard deviations, especially in the case of the Youngs et al. (1997) attenuation model, which is also graded better than the other selected GMPE.

Focal Depth Factors in the PSH Analysis

  • Kim, Jun-Kyoung
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.83-86
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    • 1998
  • The results from the Individual Plant Examination of External Event of Yonggwyang nuclear power plants, unit 3 & 4, in Korea have shown that the high degree of diversities of the experts' opinions on seismicity and attenuation models is su, pp.sed to be generic cause of uncertainty of APEs(annual exceedance probability) in the PAHA(probabilistic seismic hazard analysis). This study investigated the sensitivity of the focal depth, which is one of the most uncertain seismicity parameters in Korea, Significant differences in resultant values of annual exceedance probabilities and much more symmetrical shape of the resultant PDFs(probability density functions), in case of consideration of focal depth, are found. These two results suggest that, even for the same seismic input data set including the seismicity models and ground motion attenuation models, to consider focal depth additionally for probabilistic seismic hazard analysis evaluation makes significant influence on the distributions of uncertainties and probabilities of exceedance per year for the whole ranges of seismic hazard levels. These facts suggest that it is necessary to derive focal depth parameter more effectively from the historical and instrumental documents on earthquake phenomena in Koran Peninsula for the future study of PSHA.

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중약진 지역에서의 전력송전시스템의 지진재해 신뢰성 평가 (Seismic Reliability Evaluation of Electric Power Transmission Systems in Low and Moderate Seismicity Regions)

  • 고현무;김영호;박원석
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.155-162
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    • 2002
  • A technique for the seismic reliability evaluation of electric power transmission systems(EPTS) adapted to ground motion characteristics of Korea has been developed to evaluate reliability indices corresponding to the whole system and to each node within. A network model with nodes and links for EPTS has been established, and a seismic substation-fragility curve obtained from seismic fragilities of power system facilities has been derived. A point source model, the doubly truncated Gutenberg-Richter relationship, and earthquake intensity attenuation formula have been applied to simulate seismic events. Using Monte-Carlo simulation method, the seismic reliability of EPTS is evaluated and, it appeared that seismic effect on EPTS in low and moderate seismicity regions has to be considered.

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스펙트럼 기울기를 이용한 자연지진음과 인공지진음 특성 분석 (Analyzing characteristics of Natural Seismic Sounds and Artificial Seismic Sounds by using Spectrum Gradient)

  • 윤상훈;배명진
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권1호
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    • pp.79-86
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    • 2009
  • 본 논문에서는 자연지진음과 인공지진음 특성 분석을 위해 스펙트럼 기울기 파라미터 추출을 위한 알고리즘을 제안하였다. 신뢰성을 높이기 위해 다양한 지역에서 실험을 실시하였고 제안한 알고리즘을 이용하여 실험 데이터로부터 자연지진음과 인공지진음의 기울기 지수를 추출함으로써 특성을 분석하였다. 실험 및 분석결과 자연지진음이 인공지진음보다 스펙트럼에서 고주파 감쇠가 크고 저주파대역에 집중되어 있어 자연지진음의 기울기 지수가 인공지진음의 기울기 지수보다 높은 것으로 나타났다.

일본 기상청 계측진도의 국내 활용 (Application of the JMA instrumental intensity in Korea)

  • 김혜림;김성균;최강룡
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.49-56
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    • 2010
  • 계기에 의한 진도산정은 보통 PGA와 진도와의 경험적인 관계식으로부터 계산되어 왔다. 그러나 일본 기상청은 지진에 의한 피해의 정도는 관측된 PGA보다는 진도와 상관이 더 크다는 점에 착안하여, 지진 계측기에 의해 실시간으로 진도를 산정(JMA 계측 진도)함으로서 지진재해를 좀 더 정확히 평가하는 방안을 채택하고 있다. 이 연구의 목적은 국내에서의 JMA 계측진도의 실제적인 활용방안을 제시하는 것이다. 한반도는 강진의 발생빈도가 낮기 때문에 사용할 수 있는 강진자료가 충분치 않다. 따라서 한반도의 지진원 특성과 감쇠특성에 맞는 강진동을 추계학적인 방법으로 합성하였다. 이러한 방법으로 합성된 강진자료에 대하여 JMA 계측진도를 포함한 6개의 공학적 지진동 상수들을 계산하였다. 다음으로 계산된 상수들 사이의 경험적인 관계식을 결정하였으며, 이 상수들을 몇 개의 그룹으로 분류하기 위한 군집분석을 수행하여 지진동 상수들을 분류하였다. 그 결과, JMA 가속도 ($a_0$)는 스펙트럼 진도와 유사한 그룹으로 분류되었으며, CAV(Cumulative Absolute Velocity)와는 비교적 관계가 먼 그룹으로 나타났다. JMA 계측진도는 지진재해 평가에 있어서 다른 하나의 평가척도로서 사용이 기능할 것으로 생각된다. 한편 지진재해의 예측에 활용이 가능한 PGA와 $a_0$에 대한 감쇠식이 모멘트 규모와 진원거리의 함수로 유도되었다.