KR100939606B1 - 지진 구역 결정 방법 및 그 서버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지진 구역을 결정하는 방법에 관한 것으로, 종래에는 진앙지가한반도 내륙인 지진만을 근거로 하여 지진 구역을 결정함으로써, 일부 지역에 대한 위험도를 예측하는데 있어서 다소 그 위험도를 작게 산출하는 등, 부정확한 결과를 산출하게 하는 문제점이 있었다. 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 한반도 내륙 뿐만 아니라 한반도의 인근 주변 해양(예컨대, 황해, 동해, 및 남해) 및 인접 국가(예컨대, 중국, 러시아, 일본)의 지진 기록을 분석하여, 지진 구역을 결정하는 방법을 제공한다.

Description

지진 구역 결정 방법 및 그 서버 {METHOD FOR DETERMINING EARTHQUAKE ZONE AND SERVER THEREOF}

본 발명은 지진 구역을 결정하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축/토목 구조물은 자체의 하중과 내부에 놓여지는 각종 장비 및 설비의 하중을 견딜 수 있도록 설계된다.

그러나, 도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기와 같이 하중을 견딜 수 있도록 설계된 구조물일지라도, 지진이 발생되면 지각 일부의 급격한 변화로 지반이 상하좌우로 진동하면서 그 진동이 사방으로 퍼지게 되어, 지표면에 수직으로 세워지는 상기 건축/토목 구조물은 그 지진의 파장이 지표면에 도달하면 그 추가적인 에너지로 인해 구조물의 부재에 추가적인 전단력과, 비틀림 모멘트를 받게 되어, 붕괴될 수 있다. 특히, 현재 지구상에는 많은 지진대가 있으며, 이들 지진대와 근접된 지역에서는 상기와 같은 건축/토목 구조물들이 붕괴될 가능성이 있고, 이로 인해 많은 재산상의 피해뿐만 아니라, 인명피해도 발생되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 건축/토목 구조물은 외부로부터의 충격이나 소정 강도의 지진이 발생시에도 붕괴되지 않도록 설계 및 시공되어야 한다.

그러나, 이와 같이 소정 강도의 지진이 발생시에도 붕괴되지 않도록 설계하기 위해서는, 상기 건축 구조물이 시공되는 지역의 과거 지진 발생 분포를 습득하고, 이를 통해 향후 발생가능한 지진을 예측해야 한다. 그렇지 않고, 무한정한 크기의 지진에도 견딜 수 있도록 건축/토목 구조물을 설계한다면, 건축 시공비가 지나치게 증가하게 되는 문제점이 있다.

이와 같이 과거 지진 발생 분포를 습득하고, 향후 발생가능한 지진을 예측하여 건축/토목 구조물을 설계하는 경우에는, 한반도 내의 어느 지점에서 발생한 지진이 상기 건축/토목 구조물이 시공되는 지역에 까지 영향을 미치는 가를 파악해야 한다. 즉, 상기 건축/토목 구조물의 설계시에, 상기 건축 구조물에 영향을 미치지 않을 정도로 멀리 떨어진 곳에서 발생한 지진은 배제하고, 영향을 미치는 지진만을 고려해야 한다. 이를 위해, 한반도를 3개의 구역(Zone)으로 결정하는 방법이 사용되고 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 지진 구역 결정 방법의 예시도이다.

도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 한반도를 단순히 행정구역상 3개의 구역으로 구획한다.

그러나 이와 같은 종래 기술은 도 2에 도시된 바와 같이 면적의 크기를 기준으로 구역을 결정한다. 이와 같이 한번도 내륙의 면적의 크기를 기준으로 결정하는 이유는, 동일 면적 당 동일한 발생 빈도로 지진이 발생할 것이라는 비과학적인 추측에서 비롯된 것입니다.
이와 같은 문제점을 극복하고자, 상기와 같이 구역을 나누지 아니하고, 한반도 전체를 고려할 수도 있겠으나, 이와 같이 한반도 전체를 고려하면 시뮬레이션의 과다한 부하가 초래되고, 그로 인해 그 결과가 산출되는데 있어 상당한 오랜 시일이 걸리는 단점이 있습니다.
한편, 지진은 내륙 뿐만 아니라, 한반도 인근 주변 해역, 즉 서해, 동해, 남해에서 발생한 지진, 또는 인접 국가, 예컨대 중국, 러시아, 일본에서 발생한 큰 규모의 지진은 한반도 내의 일부 지역에 까지 그 영항권을 둔다. 이러한 이유로, 종래 기술에 따른 지진 구역 결정 방법은 부정확한 문제점이 있다. 즉, 종래 기술에 따르면, 인근 주변 해역, 또는 인접 국가의 지진이 고려되지 않는 문제점이 있다.

한편, 도 3은 도 2에 도시된 구역 내에서의 인공 지진 분포 결정 방법을 나타낸 예시도이다.

도 2를 통해 전술한 바와 같이, 행정 구역상 지진 구역의 결정이 완료되면, 상기 결정된 구역 내에서 향후 실제로 발생가능한 지진을 시뮬레이션하기 위해, 인공 지진을 생성하여 시뮬레이션한다.

이러한 시뮬레이션을 위해 도 3을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 따른 인공 지진 분포 결정 방법은 도 2에서 결정된 구역 내에서 인공 지진의 분포를 상기 결정된 구역을 동일한 거리(등간격)으로 나누어 결정한다. 이와 같이 상기 구역을 등간격으로 나누는 이유는 단순히 지진은 등간격으로, 예컨대 매 10km마다 발생할 것이라는 비과학적인 추측에 기반한 것이다. 다시 말해서 구역의 면적이 넓다면 더 많은 지진이 발생할 것이라는 비과학적인 추측에 기반한 것이다.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 따르면, 상기 결정된 구역의 면적이 더 넓을수록 더 많은 수의 인공 지진이 생성되는데, 실제로는 상기 결정된 구역의 면적과 실제 지진의 발생은 빈도는 아무런 상관 관계가 없다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 제 3 구역의 면적은 다른 구역에 비해 넓으나 지진의 발생 분포는 제 1 구역 및 제 2 구역에 비해 낮다. 따라서, 종래 기술에 따른 인공 지진 분포 결정 방법은 부정확한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 정확한 지진 구역 결정 방법을 제공하고, 아울러 결정된 지진 구역 내에서 인공 지진의 분포를 보다 정확하게 결정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 한반도의 지진 기록을 분석하는 단계와; 한반도 인근 해양의 지진 기록을 분석하는 단계와; 한반도 인접 국가의 지진 기록을 분석하는 단계와; 상기 분석된 기록들을 근거로 하여, 지진 구역을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 구역 결정 방법을 제공한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 한반도, 한반도 인근 해양, 그리고 한반도 인접 국가의 지진 기록을 분석하여, 지진 구역을 결정하는 프로세서와; 상기 결정된 지진 구역을 표시하는 디스플레이 장치와; 상기 결정된 지진 구역을 외부 클라이언트로 제공하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 서버를 제공한다.

본 발명은 인근 주변 해양 및 인접 국가의 지진을 고려함으로써, 한반도의 지진 구역을 보다 정확하게 결정할 수 있도록 한다. 또한, 상기와 같이 결정된 지진 구역들 각각을 서로 동일한 간격으로 나누어 지진 분포를 결정함으로써, 보다 정확한 지진 분포를 결정할 수 있도록 한다. 아울러, 이를 통해 상기 건축 구조물 의 설계시 필요한 내진 강도를 정확하게 산출할 수 있도록 하고, 또한 과다한 내진 설계를 하지 않도록 함으로써, 비용을 절감할 수 있도록 한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 구역 결정 방법의 흐름도이고, 도 5는 도 4에 도시된 방법의 일 과정을 나타낸 예시도이며, 도 6는 본 발명에 따른 구역 결정 방법에 따라 결정된 구역의 예시도이다.

도 4 내지 도 6를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 지진 구역 결정 방법은 인근 주변 해양 및 인접 국가의 지진을 고려하여 지진 구역을 결정하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따른 지진 구역 결정 방법은 황해, 동해, 및 남해에서의 지진 기록을 고려하고, 또한 중국, 러시아, 일본에서의 지진 기록을 고려하여 결정한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 방법은 도 4에서와 같이 한반도의 지진 기록을 분석하는 단계(S101)와; 한반도 인근 해양의 지진 기록을 분석하는 단계(S102)와; 한반도 인접 국가의 지진 기록을 분석하는 단계(S103)와; 상기 분석된 기록들을 근거로 하여, 동일한 발생빈도를 갖도록 각각의 지진 구역을 결정하는 단계(S104)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 분석 단계들(S101~S103)에 의해 분석된 지진들은 예시적으로 도 5에서와 같이 표시될 수 있다.

한편, 상기 지진 구역 결정 단계(S104)는 구체적으로 역사상 실제 발생하였던 지진의 진앙지의 공간적 분포를 기준으로 해상과 내륙으로 구분하여 구역을 나누는 단계와, 상기 구역들 내에서 상기 진앙지의 위치와 그 밀집도를 기준으로 상기 구역을 세부적인 구역으로 나누는 단계와, 상기 구역들이 겹치거나 또는 포함되지 않은 지역이 있는 지를 확인하여, 조정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 인접 해양 및 인접 국가를 고려하여, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 9개의 지진 구역을 결정하였다. 그러나, 본 발명의 권리 범위는 9개의 지진 구역에만 한정되는 것이 아니라, 인근 주변 해양 및 인접 국가를 고려하여 결정될 수 있는 모든 개수의 지진 구역에도 적용된다.

한편, 도 7은 도 6에 도시된 구역 내에서의 인공 지진 분포 결정 방법을 나타낸 예시도이다.

전술한 바와 같이 지진 구역의 결정이 완료되면, 상기 결정된 구역 내에서 향후 실제로 발생가능한 지진을 시뮬레이션하기 위해, 인공 지진을 생성하여 시뮬레이션한다.

여기서, 인공지진을 통한 시뮬레이션이란, 지진에 대한 수치적 시뮬레이션으로서, 특정 지진이 발생시 그에 대한 특정 위치에서의 영향을 계산하는 것을 말한다.

상기 계산에 사용되는 변수로는 진앙지의 위치와 지진의 크기, 고려되는 지역(목표 지역)의 토양의 종류, 그리고 진앙지와 상기 고려되는 지역의 거리 등이 사용된다. 이러한 변수들의 상관관계를 수식으로 표현한 것을 감쇄모델(Attenuation Model)한다. 결국, 지진에 대한 시뮬레이션이라 함은 이 수식을 사 용해서 상기 고려되는 지역에 미치는 영향을 계산하는 것을 말한다. 이러한 시뮬레이션에 사용되는 지진이 실제 일어난 지진이 아닌, 인공지진을 사용할 경우 그 계산은 인공지진의 시뮬레이션이라 한다.

일반적으로 과거의 지진의 영향을 분석할 경우와 달리, 향후 현장에 미칠 수 있는 발생 가능한 지진의 피해를 예측 하기 위해서는 각기 다른 수많은 인공지진을 생성한 후, 그 각각의 지진에 대해 수치적 시뮬레이션을 수행하고, 그 각각의 영향에 대한 통계 분석을 통해서 그 값을 유추하는 것이 일반적이다. 이러한 일련의 과정, 즉 수많은 인공지진의 시뮬레이션의 반복적 실행의 결과를 통계분석적인 과정을 거쳐 현장에서의 발생 확률별 영향(지반가속도)을 산출해 내는 것을 통칭하여 인공지진을 활용한 시뮬레이션이라 한다.

이와 같은 시뮬레이션을 위해 도 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 인공 지진 분포 결정 방법은 상기 결정된 지진 구역에 대해서 가로 및 세로를 일정 비율(예컨대, 가로: 1/4 그리고 세로: 1/4, 또는 가로: 1/10 그리고 세로 1/10)로 나눈 간격으로 인공 지진의 분포를 결정한다. 즉, 상기 결정된 구역의 넓이와 상관없이 같은 개수로 인공 지진 분포가 생성되는 장점이 있다. 따라서 각각의 구역의 지진 특성치(발생빈도, 규모)가 다를지라도 통계학적으로 같은 모집단(sample)의 수를 갖게 할 수 있는 장점이 있다.

여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 이동 단말기 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장 될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 이동 단말기 내부 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다. 이에 대해서는, 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 8는 본 발명에 따른 장치를 나타낸 구성도이다.

도 8를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 장치(100), 즉 서버 또는 워크스테이션은 전술한 바와 같이 인근 주변 해양 및 인접 국가의 지진을 고려하여 지진 구역을 결정하고, 상기 결정된 구역들 각각을 서로 동일한 간격으로 나누어 인공 지진의 분포를 결정한 후, 인공 지진을 시뮬레이션하고, 그 결과를 자신의 디스플레이에 표시하거나, 또는 외부 클라이언트(200)로 제공할 수 있다.

이러한 장치(100)의 구성에 대해서 설명하면 다음과 같다.

상기 장치(100)는 통신 모듈(101)과, 프로세서(102)와, 저장장치(103)를 포함한다.

상기 통신 모듈(101)은 외부 클라이언트(200)로부터 특정 지역에 대한 지진 시뮬레이션 요청을 수신할 수 있다.

상기 저장 장치(102)는 한반도의 지진 기록, 한반도 인근 해양의 지진 기록, 한반도 인접 국가의 지진 기록을 저장한다. 이러한 지진 기록들은 상기 통신 모듈(101)을 통해 외부로부터 수신하여 저장된 것일 수 있다.

상기 프로세서(103)는 사용자의 요청, 또는 상기 외부 클라이언트(200)의 요청에 따라 도 4의 방법, 즉 상기 한반도의 지진 기록, 상기 한반도 인근 해양의 지진 기록, 상기 한반도 인접 국가의 지진 기록을 분석한 후, 한반도의 지진 구역을 결정한다. 그리고, 상기 프로세서(103)는 상기 결정된 구역들 각각을 서로 동일한 간격으로 나누어 인공 지진의 분포를 결정한 후, 인공 지진을 시뮬레이션한 후, 그 결과를 자신의 디스플레이 장치(110)에 표시하거나, 또는 상기 외부 클라이언트(200)로 제공한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

도 1은 건축 구조물에 대한 지진의 영향을 나타낸 예시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 지진 구역 결정 방법의 예시도이다.

도 3은 도 3은 도 2에 도시된 구역 내에서의 인공 지진 분포 결정 방법을 나타낸 예시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 지진 구역 결정 방법의 흐름도이다.

도 5는 도 4에 도시된 방법의 일 과정을 나타낸 예시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 지진 구역 결정 방법에 따라 결정된 구역의 예시도이다.

도 7는 도 6에 도시된 구역 내에서의 인공 지진 분포 결정 방법을 나타낸 예시도이다.

도 8은 본 발명에 따른 장치를 나타낸 구성도이다.

** 도면의 주요 부호 설명 **

100: 본 발명에 따른 장치 101: 통신 모듈

102: 저장장치 103: 프로세서

Claims (7)

1. 서버에서 한반도의 지진 구역을 결정하는 방법으로서,

   상기 서버가 과거에 실제 발생하였던 한반도의 지진 기록을 분석하는 단계와;

   상기 서버가 과거에 실제 발생하였던 한반도 인근 해양의 지진 기록을 분석하는 단계와;

   상기 서버가 과거에 실제 발생하였던 한반도 인접 국가의 지진 기록을 분석하는 단계와;

   상기 서버가 상기 분석된 과거의 기록들을 기초로, 과거에 실제 발생하였던 진앙지의 공간적 분포에 따라 지진 구역을 결정하되, 밀집도를 기준으로 동일한 지진 발생 빈도를 갖도록 지진 구역을 결정하는 단계와; 상기 지진 구역 결정 단계는 상기 과거에 실제 발생하였던 지진의 진앙지의 공간적 분포를 기준으로 해상과 내륙으로 구분하여 구역을 나누는 단계와, 상기 구역들 내에서 상기 진앙지의 위치와 그 밀집도를 기준으로 상기 구역을 동일한 지진 발생 빈도를 갖는 세부 구역으로 나누는 단계와, 상기 구역들이 겹치거나 또는 포함되지 않은 지역이 있는 지를 확인하여, 조정하는 단계를 포함하고,

   상기 서버가 상기 결정된 각각의 지진 구역에 대해 그 넓이와 상관없이 가로 및 세로를 동일한 비율로 등분하는 단계와;

   상기 서버가 상기 등분된 지진 구역을 바탕으로 인공 지진을 시뮬레이션하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 구역 결정 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기록들은 상기 서버의 통신 모듈을 통해 다른 서버로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 지진 구역 결정 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 시뮬레이션 결과를 상기 서버의 통신 모듈을 통해 외부 클라이언트로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 구역 결정 방법.
6. 삭제
7. 삭제

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