관측소보정과 파형의 유사성을 이용한 한반도 지진의 진원위치 향상

Abstract

본 연구를 위하여 기상청, 한국지질자원연구원 등의 국내 유관기관에서 설치/운영 중인 지진관측망에서 관측된 지진자료가 수집되었다. 수집된 지진자료에 대한 P파와 S파의 도착시간 측정을 수행하여 2003년부터 2006년까지의 관측자료에 대한 도착시간 측정 작업을 완료하였으며, 2007년도 자료에 대한 도착시간 측정을 진행 중이다. 일반적으로 지진 발생 위치와 시간을 결정하기 위해서는 최소 4개의 도착시간 관측이 필요하며, 지진파의 관측된 도착시간과 이론적 도착시간 사이의 차이를 최소화 시키도록 지진의 발생 위치와 시간을 조정함으로써 그 값을 구하게 된다(Lee and Stweart, 1981). 이론적 도착시간 계산을 위해서는 대상지역의 지진파 전파 속도 구조에 관한 사전 정보가 필요하다. 계산에 사용된 지진파 전파 속도 모델이 실제 지하구조와 유사하고, 관측된 도착시간에 오류가 없다면, RMS (root-means-square)는 0에 가까워야 한다. 그러나 일반적으로 사용되는 1차원 속도 모델은 실제 지하구조의 횡적 변화를 충분히 반영하지 못한다. 모델에러(Model Error)라고 총칭되는 실제속도구조와 계산에 사용된 모델 사이의 차이는 지진발생위치를 잘못 결정하게 하는 가장 큰 원인이 되기도 한다. 우리나라는 유라시아판 내부에 위치하고 있어 판경계부에서 처럼 많은 지진이 발생하지 않고, 발생하고 있는 지진은 산만하고 비교적 넓은 지역에서 발생하고 있다. 일부 지진과 지역의 경우 군집형태를 이루어 발생하기도 하고, 같은 지역에서 반복적으로 지진이 발생함을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 사용하려는 JHD 방법은 속도구조의 부정확성으로 인한 오차를 줄일 수 있는 효과적인 방법으로서, 지진이 군집을 이루고 있을 때 여러 개의 지진위치를 동시에 결정하는 과정에서 파의 전파 경로 상에 존재하는 model error를 관측소 보정으로 취급하여 지진발생위치와 동시에 결정함으로써 불확실한 속도모델로부터 기인하는 오차를 최소화하여 보다 정확한 지진의 상대적 위치를 결정한다 (Pujol, 1988; Kim et al., 2005).