KR102468928B1 - P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템 - Google Patents

P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102468928B1
KR102468928B1 KR1020220020213A KR20220020213A KR102468928B1 KR 102468928 B1 KR102468928 B1 KR 102468928B1 KR 1020220020213 A KR1020220020213 A KR 1020220020213A KR 20220020213 A KR20220020213 A KR 20220020213A KR 102468928 B1 KR102468928 B1 KR 102468928B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave
initial angle
angle
data
earthquake
Prior art date
Application number
KR1020220020213A
Other languages
English (en)
Inventor
유성화
김병일
박정호
성윤정
신진수
윤여웅
임인섭
Original Assignee
한국지질자원연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국지질자원연구원 filed Critical 한국지질자원연구원
Priority to KR1020220020213A priority Critical patent/KR102468928B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102468928B1 publication Critical patent/KR102468928B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G01V1/008—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/284—Application of the shear wave component and/or several components of the seismic signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/30—Analysis
    • G01V1/303—Analysis for determining velocity profiles or travel times
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/40—Transforming data representation
    • G01V2210/41—Arrival times, e.g. of P or S wave or first break
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60—Analysis
    • G01V2210/61—Analysis by combining or comparing a seismic data set with other data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/70—Other details related to processing
    • G01V2210/72—Real-time processing

Landscapes

  • Remote Sensing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 지진의 발생시 진앙 거리가 가까운 지역에 대한 신속한 지진 진도 발령을 통하여 국가 중요 시설의 피해 및 인명 피해를 최소화하고 오경보를 줄이기 위한 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법은, 복수의 관측소로부터 데이터 수집부에 의해 실시간 지진 자료를 획득하는 제 1 단계; 상기 실시간 지진 자료로부터 측정부에 의해 P파 초기 각도를 측정하는 제 2 단계; 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 탐지부에 의해 P파를 탐지하는 제 3 단계; 탐지된 자료로부터 연산부에 의해 최대 지반 가속도(PGA : Peak ground acceleration)를 도출하는 제 4 단계; 도출된 상기 최대 지반 가속도에 의거하여 발령부에 의해 진도를 발령하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템{A QUICK PROGRESS DETERMINATION METHOD AND SYSTEM USING THE INITIAL ANGLE OF P WAVE}
본 발명은 진도 결정 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지진은 지각 내부의 암석 내에 축적된 변형 에너지(Strain Energy)가 오랜 시간 동안 응축되었다가 암석의 탄성 한계를 초과할 때 암석이 급격하게 파괴되면서 변형 에너지가 일시적으로 방출되는 자연 현상이다.
이러한 지진이 발생할 때 전파되는 에너지에 의해 인명 및 대규모 재산 피해가 발생하게 되며 이를 최소화시키기 위한 노력들이 계속되고 있다.
현재까지의 과학 기술로는 지진에 대한 단기 예측이 불가능하므로, 지진으로 인해 발생되는 피해를 최소화하기 위한 가장 적극적인 방안은 구조물의 내진 설계 강화를 들 수 있으나, 여러가지 사회·경제적 제약 때문에 선진국에서 조차도 대형 구조물을 대상으로 내진 설계의 기준과 등급만을 제시하고 있을 뿐이다.
따라서 지진이 발생한 후 최단 시간 내에 정확한 정보에 기초한 초동 대처가 지진 및 지진 해일로 인한 피해를 최소화하는 현실적이며 실제적인 방법으로 알려져 있다.
이를 위해 전세계적으로 지진 재해를 최소화시키기 위한 지진 조기 경보와, 지진 신속 대응 체계를 구축하여 운영하고 있다.
미국 캘리포니아 지역에서는 P 파를 이용한 지진 규모 추정 방법을 사용하고 있다.
이들은 초당 100개 샘플의 속도와 가속도 수직 성분의 파형 자료를 이용한 탁월 주기 규모(Predominant Period;
Figure 112022017412687-pat00001
) 추정법과 최대 진폭 규모(
Figure 112022017412687-pat00002
) 추정법에 의해 최초 4초 동안 기록된 P 파 파형에서 지진의 규모를 추정한 후, 두 값의 평균을 이용하여 지진 규모를 추정하고 있다.
하지만, 최대 진폭 규모 추정법은 가까운 거리에 있는 관측소에서 관측한 큰 지진의 규모를 추정하는데 문제가 있고, 탁월 주기 규모 추정법은 작은 지진의 규모를 추정할 때 잡음에 의한 영향이 크게 작용하는 문제점이 있었다.
초당 100개 샘플 자료에서는 10 ㎐ 이상의 고주파수 성분에 의해 최대 가속도가 100 gal이 넘었으나 안티 에일리어싱 필터(Anti-Aliasingfilter)를 거치면서 10 ㎐ 이상의 주파수 성분을 제거한 후 획득한 초당 20개 샘플 자료에서는 최대 가속도가 50 gal 정도로 낮아진 것을 알 수 있었다.
즉, 초당 100 샘플 자료의 최대 가속도를 사용할 경우, 구조물의 피해를 과대 평가할 가능성이 높은 문제점이 있었다.
국내 공개특허공보 제10-2016-0146431호
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 지진의 발생시 진앙 거리가 가까운 지역에 대한 신속한 지진 진도 발령을 통하여 국가 중요 시설의 피해 및 인명 피해를 최소화하고 오경보를 줄이기 위한 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법은, 복수의 관측소로부터 데이터 수집부에 의해 실시간 지진 자료를 획득하는 제 1 단계; 상기 실시간 지진 자료로부터 측정부에 의해 P파 초기 각도를 측정하는 제 2 단계; 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 탐지부에 의해 P파를 탐지하는 제 3 단계; 탐지된 자료로부터 연산부에 의해 최대 지반 가속도(PGA : Peak ground acceleration)를 도출하는 제 4 단계; 도출된 상기 최대 지반 가속도에 의거하여 발령부에 의해 진도를 발령하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 실시간 지진 자료는, 인위적인 활동에 의한 진동 잡음을 제거하고 지진에 의한 가속도를 추출하기 위해, 복수의 관측소 각각의 초당 20개 샘플 자료를 기본 자료로 사용하여 초당 최대값 1개를 표출하는 QSCD20 데이터인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 P파 초기 각도를 측정하여 지진 진도를 도출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 탐지부는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용하여 탐지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 가속도 값은 동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 상기 진동의 크기에 비례하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 P파 초기 각도는, 탐지된 실시간 지진 파형에 대해 지속 시간 2초에 대하여 하기 수식 1을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 한다.
[수식 1]
Figure 112022017412687-pat00003
- 여기서,
Figure 112022017412687-pat00004
는 P파 초기 각도이고,
Figure 112022017412687-pat00005
는 역 탄젠트이며,
Figure 112022017412687-pat00006
는 가속도 값(gal)이고,
Figure 112022017412687-pat00007
는 시간(초) 임 -
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 최대 지반 가속도는 관측소의 P파 초기 각도와 최대 지반 가속도 간의 상관 함수식에 의해 도출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 상관 함수식은, 현재까지 발생한 지진 이벤트 중 100 ㎞ 이내의 하나의 관측소의 P파 초기 각도값과, 상기 하나의 관측소에서 관측된 상기 PGA 값을 이용하여 두 변수의 상관성을 파악하기 위한 산점도의 분석이 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 수행된 상기 산점도 분석을 기반으로 하기 수식 2의 회귀 모형을 도출하는 것을 특징으로 한다.
[수식 2]
Figure 112022017412687-pat00008
- 여기서, Y 는 출력 변수이고, X 는 입력 변수이며, f 는 회귀 모형임 -
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 회귀 모형에 의해 독립 변수(X)에 대한 종속 변수(Y)들 사이의 관계를 이용하여 회귀 분석을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 회귀 분석은 결정 계수가 1로 수렴하는 상기 수식 2를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 측정된 상기 P파 초기 각도를 상기 수식 2에 적용하여 최대 지반 가속도를 예측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상기 진도의 발령은 지진 이벤트 P파 시작점을 탐지하고, P파 초기 각도를 계산한 후, 상기 P파 각도와 상기 최대 지반 가속도의 회귀 분석 수식 2를 이용하여 최대 지반 가속도를 도출하고, MMI(Modified Mercalli Intensity Scale) 지진 진도표를 이용하여 진도를 결정하고 발령하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템은, P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에 의해 동작한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템은, 실시간 지진 자료를 각각 수집하는 복수의 관측소; 및 상기 복수의 관측소로부터 수집된 실시간 자료를 제공받는 데이터 관리 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템에서, 상기 데이터 관리 시스템은, 복수의 관측소로부터 실시간 지진 자료를 획득하는 데이터 수집부; 상기 실시간 지진 자료로부터 P파 초기 각도를 측정하는 측정부; 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 P파를 탐지하는 탐지부; 탐지된 자료로부터 최대 지반 가속도(PGA : Peak ground acceleration)를 도출하는 연산부; 및 도출된 상기 최대 지반 가속도에 의거하여 진도를 발령하는 발령부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템에서, 상기 P파 초기 각도를 측정하여 지진 진도를 도출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템에서, 상기 탐지부는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용하여 탐지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템에서, 상기 가속도 값은 동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 상기 진동의 크기에 비례하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, 지진의 발생시 진앙 거리가 가까운 지역에 대한 신속한 지진 진도 발령을 통하여 국가 중요 시설의 피해 및 인명 피해를 최소화하고 오경보를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법의 전체 흐름을 나타내는 플로우 차트.
도 2는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, QSCD20 형식으로 전송받은 지진파형을 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 지진 파형의 P파 초기 각도 계산 구역을 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 자연 지진의 규모에 따라 계산된 다른 각도를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 산점도 분석을 수행한 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 최대 지반 가속도를 예측하는 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템에서, 데이터 관리 서버의 구성을 나타내는 블록도.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법의 전체 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법은 5개의 단계를 포함한다.
제 1 단계(S100)에서는, 복수의 관측소(N)로부터 데이터 수집부(110)에 의해 실시간 지진 자료를 획득한다.
제 2 단계(S200)에서는, 실시간 지진 자료로부터 측정부(120)에 의해 처음 측정되는 P파의 각도인 P파 초기 각도를 측정한다.
제 3 단계(S300)에서는, 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 탐지부(130)에 의해 P파를 탐지한다.
제 4 단계(S400)에서는, 탐지된 자료로부터 연산부(140)에 의해 최대 지반 가속도(PGA : Peak ground acceleration)를 도출한다.
제 5 단계(S500)에서는, 도출된 최대 지반 가속도에 의거하여 발령부(150)에 의해 진도를 발령한다.
이에 대해, 도 2 내지 도 5를 참조하여 좀 더 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, QSCD20 형식으로 전송받은 지진파형을 나타내는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 실시간 지진 자료는 인위적인 활동에 의한 진동 잡음을 제거하고 지진에 의한 가속도를 추출하기 위해, 복수의 관측소(N) 각각의 초당 20개 샘플 자료를 기본 자료로 사용하여 초당 최대값 1개를 표출하는 QSCD20 데이터를 사용한다.
여기서, QDCD20은 한국 지질 자원 연구원에서 개발한 매초당 1회 전송하는 지진 특성 데이터 포맷으로, 행정 안전부 산하 전국 지방 자치 단체에서 운영 중인 지진 관측소(2019년 기준 약 2,700여개소)에서 사용하고 있다.
즉, 제 1 단계(S100)에서, 복수의 관측소(N)로부터 데이터 수집부(110)에 의해 실시간 지진 자료를 획득하는데, 인위적인 활동에 의한 진동 잡음을 제거하고 지진에 의한 가속도를 추출하기 위하여 각 관측소(10, 20, 30, …, n)의 초당 20개 샘플 자료를 기본 자료로 사용하여 초당 최대값 1개를 표출하는 QSCD20 데이터를 획득하여 실시간 지진 자료로 사용한다.
제 2 단계(S200)에서는, 실시간 지진 자료로부터 측정부(120)에 의해 처음 측정되는 P파의 각도인 P파 초기 각도를 측정한다.
좀 더 상세하게는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 측정부(120)는 P파 초기 각도를 측정한다.
제 3 단계(S300)에서는, 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 탐지부(130)에 의해 P파를 탐지한다.
즉, 제 2 단계(S200)를 통해, 측정부(120)는 매초마다 각도를 계산하고, 측정된 값이 임계 각도, 즉 미리 정해진 각도 이상으로 탐지될 경우, 제 3 단계(S300)를 통해 탐지부(130)는 미리 정해진 각도 이상의 P파를 탐지한다.
이때, 탐지부(130)는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용하여 탐지한다.
또한, 탐지부(130)는 탐지 알고리즘을 이용하여 실시간 P파를 탐지한다.
이와 같이 P파를 탐지하는 방법은 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용한다.
동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 지진에 의한 진동이 작을시 가속도 값이 작게 탐지되며 이때 측정되는 각도는 작다.
반면 지진에 의한 진동이 클 경우는 가속도 값이 크게 탐지되며 이때 측정되는 각도는 크다.
즉, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상술한 가속도 값은 동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 진동의 크기에 비례하여 계산된다.
이로 인해, 노이즈와 지진 이벤트의 구분이 가능하다.
또한, 측정부(120)는 매초마다 각도를 계산하고, 측정된 값이 임계 각도, 즉 미리 정해진 각도 이상으로 탐지될 경우, 탐지부(130)는 미리 정해진 각도 이상의 P파를 탐지하는 방법의 장점은 다음과 같다.
기존의 P파 탐지를 위해 사용 중인 임계값 방식은 관측소의 셀프 노이즈 레벨이 높을 경우 작은 이벤트가 발생하더라도 지진 이벤트 인식하기 때문에 오탐지가 잦은 문제점이 있다.
여기서, 임계값 방식이란 측정된 값이 일정값 이상이면 지진 이벤트를 탐지하는 방식이며, 본 발명에서는 P파의 초기 각도를 측정부(120)가 측정하며, 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우, 해당하는 P파를 탐지하게 된다.
이와 같은 방식은 노이즈 레벨이 P파를 탐지하는데 있어 전혀 영향을 미치지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 P파 탐지 방법은 노이즈 레벨이 높더라도 계산을 수행시 노이즈 레벨과 관련이 없기 때문에 셀프 노이즈 레벨이 높은 관측소(보조 지진계)에서도 활용이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 지진 파형의 P파 초기 각도 계산 구역을 나타내는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상술한 바와 같이 탐지부(130)에 의해 P파를 탐지하고, 탐지된 P파를 지속 시간 2 초에 대하여 하기 수식 1을 이용하여 P파 초기 각도를 계산한다.
여기서, X 축은 가속도 값(gal)을 나타내고, Y 축은 시간(초)을 나타낸다.
수식 1은 다음과 같다.
[수식 1]
Figure 112022017412687-pat00009
- 여기서,
Figure 112022017412687-pat00010
는 P파 초기 각도이고,
Figure 112022017412687-pat00011
는 역 탄젠트이며,
Figure 112022017412687-pat00012
는 가속도 값(gal)이고,
Figure 112022017412687-pat00013
는 시간(초) 임 -
즉, P파 초기 각도는 탐지부(130)에 의해 탐지된 실시간 지진 파형에 대해 지속 시간 2초에 대하여 상술한 수식 1을 이용하여 계산한다.
이에 의해, P파 초기 각도와 최대 지반 가속도 간의 상관 함수식을 수립할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 자연 지진의 규모에 따라 계산된 다른 각도를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 자연 지진의 규모에 따라 다른 각도가 계산된다.
본 발명에서는 자연 지진 규모에 따라 P파가 다른 각도 값을 가진다.
즉, 도 4는 각 규모별 동일 관측소의 P파 초기 각도를 계산하여 비교한다.
예를 들어 녹색은 경주의 규모 5.8 지진이고, 주황색은 규모 4.5 지진이며, 파랑색은 규모 3.2 지진이다.
이를 이용하여 P파 초기 각도 계산을 다음과 같은 방식에 의해 수행하여 최대 지반 가속도를 도출한다.
즉, 제 4 단계(S400)에서는, 탐지된 자료로부터 연산부(140)에 의해 최대 지반 가속도를 도출한다.
여기서 최대 지반 가속도는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직인 최대 가속도를 의미한다.
지진의 진도와 관련이 있으며 단위는 보통 g(중력 가속도 단위) 또는 gal(㎝/s2)를 이용한다.
최대 지반 가속도의 도출은 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 산점도 분석을 수행한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 관측소의 P파 초기 각도 값과 동일 관측소에서 관측된 최대 지반 가속도 값을 이용하여 두 변수간의 상관성을 파악하기 위해 산점도 분석을 수행한다.
여기서, X축은 P파 초기 각도이고, Y축은 최대 지반 가속도이다.
좀 더 상세하게는 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 지역별 최대 지반 가속도는 관측소의 P파 초기 각도와 최대 지반 가속도 간의 상관 함수식에 의해 도출된다.
이러한 상관 함수식은 현재까지 발생한 지진 이벤트 중 100 ㎞ 이내의 하나의 관측소의 P파 초기 각도값과, 이 하나의 관측소에서 관측된 상기 PGA 값을 이용하여 두 변수의 상관성을 파악하기 위한 산점도의 분석이 수행된다.
또한, 수행된 산점도 분석을 기반으로 하기 수식 2의 회귀 모형을 도출한다.
[수식 2]
Figure 112022017412687-pat00014
- 여기서, Y 는 출력 변수이고, X 는 입력 변수이며, f 는 회귀 모형임 -
다음, 이러한 회귀 모형에 의해 독립 변수(X)에 대한 종속 변수(Y)들 사이의 관계를 이용하여 회귀 분석을 수행한다.
이러한 회귀 분석은 결정 계수가 1로 수렴하는 하기 수식 3을 이용하여 계산한다.
[수식 3]
Figure 112022017412687-pat00015
여기서, 상기 수식 3은 설명의 용이함을 위해 예시적으로 적용한 것으로 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서는 회귀 분석은 결정 계수가 1로 수렴하는 다양한 수식을 사용할 수 있다.
환언하면, 산점도 분석을 이용하여 상술한 수식 2와 같은 단순 회귀 모형을 도출한다.
도출된 수식 2에 대해 독립 변수(X)에 대하여 종속 변수(Y)들 사이의 관계를 이용하여 회귀 분석을 수행한다.
이때, 회귀 분석을 수행하기 위한 적합한 함수식을 도출하기 위해 결정 계수(R squared)가 1에 가까운 회귀식을 이용한다.
결정 계수는 회귀식의 적합도 정도를 판단할 수 있기 때문에 본 발명에서는 결정 계수가 1에 가장 가까운 수식 2를 이용한다.
도 6은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 최대 지반 가속도를 예측하는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 산점도 분석에 의해 도출된 회귀식에 대한 추세선을 확인할 수 있다.
이와 같이, P파 초기 각도를 상술한 수식 2에 적용하여 최대 지반 가속도를 예측한다.
환언하면, 상술한 바와 같이 제 3 단계(S300)에 의해 초기 P파를 탐지하고, 탐지된 P파 초기 각도를 도출한다.
도출된 P파 초기 각도를 상술한 회귀식에 적용하여 최대 지반 가속도를 예측한다.
한편, 제 5 단계(S400)에서는, 도출된 최대 지반 가속도에 의거하여 발령부(150)에 의해 진도를 발령한다.
즉, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 진도의 발령은 진도의 발령은 지진 이벤트 P파 시작점을 탐지하고, P파 초기 각도를 계산한 후, 상기 P파 초기 각도와 상기 최대 지반 가속도의 회귀 분석 수식 2를 이용하여 최대 지반 가속도를 도출하고, MMI(Modified Mercalli Intensity Scale) 지진 진도표를 이용하여 진도를 결정하고 발령부(150)에 의해 발령한다.
도 7은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템(100)은 상술한 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에 의해 동작한다.
좀 더 상세하게는, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템(1000)은 개별 관측소(10, 20, 30, …, n)를 포함하는 복수의 관측소(N)와, 데이터 관리 시스템(100)을 포함한다.
복수의 관측소(N)로부터 각각 지진 관련 실시간 자료를 데이터 관리 시스템(100)으로 제공하게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템에서, 데이터 관리 서버의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 데이터 관리 시스템(100)은 데이터 수집부(110)와, 측정부(120)와, 탐지부(130)와, 연산부(140)와, 발령부(150)를 포함한다.
데이터 수집부(110)는 복수의 관측소(N)로부터 실시간 지진 자료를 획득한다.
이때, 획득되는 실시간 지진 자료는 인위적인 활동에 의한 진동 잡음을 제거하고 지진에 의한 가속도를 추출하기 위하여 각 관측소(10, 20, 30, …, n)의 초당 20개 샘플자료를 기본 자료로 사용하여 초당 최대값 1개를 표출하는 QSCD20 데이터이다.
측정부(120)는 처음 측정되는 P파의 각도인 P파 초기 각도를 측정한다.
또한, 탐지부(130)는 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우, 해당 P파를 탐지한다.
측정부(120)는 데이터 수집부(110)에 의해 수집된 실시간 지진 자료로부터 처음 측정되는 P파의 각도인 P파 초기 각도를 측정한다.
측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 탐지부(130)에 의해 P파를 탐지한다.
즉, 측정부(120)는 매초마다 각도를 계산하고, 측정된 값이 임계 각도, 즉 미리 정해진 각도 이상으로 탐지될 경우, 탐지부(130)는 미리 정해진 각도 이상의 P파를 탐지한다.
이때, 탐지부(130)는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용하여 탐지한다.
또한, 탐지부(130)는 탐지 알고리즘(예를 들어, 픽킹(Picking) 알고리즘)을 이용하여 실시간 P파를 탐지한다.
이와 같이 P파를 탐지하는 방법은 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용한다.
동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 지진에 의한 진동이 작을시 가속도 값이 작게 탐지되며 이때 측정되는 각도는 작다.
반면 지진에 의한 진동이 클 경우는 가속도 값이 크게 탐지되며 이때 측정되는 각도는 크다.
즉, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 상술한 가속도 값은 동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 진동의 크기에 비례하여 계산된다.
이로 인해, 노이즈와 지진 이벤트의 구분이 가능하다.
또한, 측정부(120)는 매초마다 각도를 계산하고, 측정된 값이 임계 각도, 즉 미리 정해진 각도 이상으로 탐지될 경우, 탐지부(130)는 미리 정해진 각도 이상의 P파를 탐지하는 방법의 장점은 다음과 같다.
기존의 P파 탐지를 위해 사용 중인 임계값 방식은 관측소의 셀프 노이즈 레벨이 높을 경우 작은 이벤트가 발생하더라도 지진 이벤트 인식하기 때문에 오탐지가 잦은 문제점이 있다.
여기서, 임계값 방식이란 측정된 값이 일정값 이상이면 지진 이벤트를 탐지하는 방식이며, 본 발명에서는 P파의 초기 각도를 측정부(120)가 측정하며, 측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우, 해당하는 P파를 탐지하게 된다.
이와 같은 방식은 노이즈 레벨이 P파를 탐지하는데 있어 전혀 영향을 미치지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 P파 탐지 방법은 노이즈 레벨이 높더라도 계산을 수행시 노이즈 레벨과 관련이 없기 때문에 셀프 노이즈 레벨이 높은 관측소(보조 지진계)에서도 활용이 가능하다.
탐지된 자료로부터 연산부(140)에 의해 최대 지반 가속도를 도출한다.
상술한 바와 같이 탐지부(130)에 의해 P파를 탐지하고, 탐지된 P파를 지속 시간 2 초에 대하여 하기 수식 4를 이용하여 P파 초기 각도를 연산부(140)에 의해 계산한다.
연산부(140)는 규모별로 관측소(10, 20, 30, …, n)의 P파 초기 각도-최대 지반 가속도 간 상관 함수식을 수립한다.
수식 4는 다음과 같다.
[수식 4]
Figure 112022017412687-pat00016
- 여기서,
Figure 112022017412687-pat00017
는 P파 초기 각도이고,
Figure 112022017412687-pat00018
는 역 탄젠트이며,
Figure 112022017412687-pat00019
는 가속도 값(gal)이고,
Figure 112022017412687-pat00020
는 시간(초) 임 -
즉, P파 초기 각도는 탐지부(130)에 의해 탐지된 실시간 지진 파형에 대해 지속 시간 2초에 대하여 상술한 수식 4를 이용하여 계산한다.
이에 의해, P파 초기 각도와 최대 지반 가속도 간의 상관 함수식을 수립할 수 있다.
P파 초기 각도 계산을 다음과 같은 방식에 의해 수행하여 최대 지반 가속도를 도출한다.
탐지된 자료로부터 연산부(140)에 의해 최대 지반 가속도를 도출한다.
여기서 최대 지반 가속도는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직인 최대 가속도를 의미한다.
지진의 진도와 관련이 있으며 단위는 보통 g(중력 가속도 단위) 또는 gal(㎝/s2)를 이용한다.
관측소의 P파 초기 각도 값과 동일 관측소에서 관측된 최대 지반 가속도 값을 이용하여 두 변수간의 상관성을 파악하기 위해 산점도 분석을 수행한다.
좀 더 상세하게는 현재까지 발생한 지진 이벤트 중 100 ㎞ 이내의 관측소(10, 20, 30, …, n)를 이용하여 규모별 관측소(10, 20, 30, …, n)의 P파 초기 각도를 계산하고, 두 변수의 상관성을 파악하기 위해 산점도 분석을 수행한다.
즉, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 최대 지반 가속도는 관측소의 P파 초기 각도와 최대 지반 가속도 간의 상관 함수식에 의해 도출된다.
이러한 상관 함수식은 현재까지 발생한 지진 이벤트 중 100 ㎞ 이내의 하나의 관측소의 P파 초기 각도값과, 이 하나의 관측소에서 관측된 상기 PGA 값을 이용하여 두 변수의 상관성을 파악하기 위한 산점도의 분석이 수행된다.
또한, 수행된 산점도 분석을 기반으로 하기 수식 5의 회귀 모형을 도출한다.
[수식 5]
Figure 112022017412687-pat00021
- 여기서, Y 는 출력 변수이고, X 는 입력 변수이며, f 는 회귀 모형임 -
다음, 이러한 회귀 모형에 의해 독립 변수(X)에 대한 종속 변수(Y)들 사이의 관계를 이용하여 회귀 분석을 수행한다.
이러한 회귀 분석은 결정 계수가 1로 수렴하는 하기 수식 6을 이용하여 계산한다.
[수식 6]
Figure 112022017412687-pat00022
여기서, 상기 수식 6은 설명의 용이함을 위해 예시적으로 적용한 것으로 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서는 회귀 분석은 결정 계수가 1로 수렴하는 다양한 수식을 사용할 수 있다.
환언하면, 산점도 분석을 이용하여 상술한 수식 5와 같은 단순 회귀 모형을 도출한다.
도출된 수식 5에 대해 독립 변수(X)에 대하여 종속 변수(Y)들 사이의 관계를 이용하여 회귀 분석을 수행한다.
이때, 회귀 분석을 수행하기 위한 적합한 함수식을 도출하기 위해 결정 계수(R squared)가 1에 가까운 회귀식을 이용한다.
결정 계수는 회귀식의 적합도 정도를 판단할 수 있기 때문에 본 발명에서는 결정 계수가 1에 가장 가까운 수식 5를 이용한다.
발명부(150)는 도출된 최대 지반 가속도에 의거하여 진도를 발령한다.
즉, 본 발명에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에서, 진도의 발령은 지진 이벤트 P파 시작점을 탐지하고, P파 초기 각도를 계산한 후, 상기 P파 각도와 상기 최대 지반 가속도의 회귀 분석 수식 5를 이용하여 최대 지반 가속도를 도출하고, MMI(Modified Mercalli Intensity Scale) 지진 진도표를 이용하여 진도를 결정하고 발령부(150)에 의해 발령한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 지진의 발생시 진앙 거리가 가까운 지역에 대한 신속한 지진 진도 발령을 통하여 국가 중요 시설의 피해 및 인명 피해를 최소화하고 오경보를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
10 : 관측소
20 : 관측소
30 : 관측소
n : 관측소
N : 복수의 관측소
100 : 데이터 관리 시스템
110 : 데이터 수집부
120 : 측정부
130 : 탐지부
140 : 연산부
150 : 발령부
1000 : P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템

Claims (19)

  1. 복수의 관측소로부터 데이터 수집부에 의해 실시간 지진 자료를 획득하는 제 1 단계;
    상기 수집부에 의해 획득된 상기 실시간 지진 자료로부터 관측소의 측정부에 의해 처음 측정되는 P파의 각도인 P파 초기 각도를 측정하는 제 2 단계;
    측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 탐지부에 의해 P파를 탐지하는 제 3 단계;
    탐지된 자료로부터 연산부에 의해 최대 지반 가속도(PGA : Peak ground acceleration)를 도출하는 제 4 단계;
    도출된 상기 최대 지반 가속도에 의거하여 발령부에 의해 진도를 발령하는 제 5 단계;를 포함하며,
    상기 P파 초기 각도는,
    탐지된 실시간 지진 파형에 대해 지속 시간 2초에 대하여 하기 수식 1을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
    [수식 1]
    Figure 112022116218221-pat00037

    - 여기서,
    Figure 112022116218221-pat00038
    는 P파 초기 각도이고,
    Figure 112022116218221-pat00039
    는 역 탄젠트이며,
    Figure 112022116218221-pat00040
    는 가속도 값(gal)이고,
    Figure 112022116218221-pat00041
    는 시간(초) 임 -
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실시간 지진 자료는,
    인위적인 활동에 의한 진동 잡음을 제거하고 지진에 의한 가속도를 추출하기 위해, 복수의 관측소 각각의 초당 20개 샘플 자료를 기본 자료로 사용하여 초당 최대값 1개를 표출하는 QSCD20 데이터인 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 P파 초기 각도를 측정하여 지진 진도를 도출하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탐지부는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용하여 탐지하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가속도 값은 동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 상기 진동의 크기에 비례하여 계산되는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 최대 지반 가속도는 관측소의 P파 초기 각도와 최대 지반 가속도 간의 상관 함수식에 의해 도출되는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상관 함수식은,
    현재까지 발생한 지진 이벤트 중 100 ㎞ 이내의 하나의 관측소의 P파 초기 각도값과, 상기 하나의 관측소에서 관측된 상기 PGA 값을 이용하여 두 변수의 상관성을 파악하기 위한 산점도의 분석이 수행되는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    수행된 상기 산점도 분석을 기반으로 하기 수식 2의 회귀 모형을 도출하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
    [수식 2]
    Figure 112022017412687-pat00028

    - 여기서, Y 는 출력 변수이고, X 는 입력 변수이며, f 는 회귀 모형임 -
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회귀 모형에 의해 독립 변수(X)에 대한 종속 변수(Y)들 사이의 관계를 이용하여 회귀 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회귀 분석은 결정 계수가 1로 수렴하는 상기 수식 2를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    측정된 상기 P파 초기 각도를 상기 수식 2에 적용하여 최대 지반 가속도를 예측하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 진도의 발령은 지진 이벤트 P파 시작점을 탐지하고, P파 초기 각도를 계산한 후, 상기 P파 각도와 상기 최대 지반 가속도의 회귀 분석 수식 2를 이용하여 최대 지반 가속도를 도출하고, MMI(Modified Mercalli Intensity Scale) 지진 진도표를 이용하여 진도를 결정하고 발령하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항 내지 제 13 항 중 한 항에 따른 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법에 의해 동작하는 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템.
  15. 실시간 지진 자료를 각각 수집하는 복수의 관측소; 및
    상기 복수의 관측소로부터 수집된 실시간 자료를 제공받는 데이터 관리 시스템;을 포함하며,
    상기 데이터 관리 시스템은,
    복수의 관측소로부터 실시간 지진 자료를 획득하는 데이터 수집부;
    상기 데이터 수집부에 의해 획득된 상기 실시간 지진 자료로부터 처음 측정되는 P파의 각도인 P파 초기 각도를 측정하는 측정부;
    측정된 값이 미리 정해진 각도 이상일 경우 P파를 탐지하는 탐지부;
    탐지된 자료로부터 최대 지반 가속도(PGA : Peak ground acceleration)를 도출하는 연산부; 및
    도출된 상기 최대 지반 가속도에 의거하여 진도를 발령하는 발령부;를 포함하며,
    상기 P파 초기 각도는,
    탐지된 실시간 지진 파형에 대해 지속 시간 2초에 대하여 하기 수식 1을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템.
    [수식 1]
    Figure 112022116218221-pat00042

    - 여기서,
    Figure 112022116218221-pat00043
    는 P파 초기 각도이고,
    Figure 112022116218221-pat00044
    는 역 탄젠트이며,
    Figure 112022116218221-pat00045
    는 가속도 값(gal)이고,
    Figure 112022116218221-pat00046
    는 시간(초) 임 -
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 P파 초기 각도를 측정하여 최대 지반 가속도를 도출하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 탐지부는 지진 발생시 진동으로 지반이 움직이는 가속도 값을 이용하여 탐지하는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 가속도 값은 동일한 시간 간격으로 계산할 경우, 상기 진동의 크기에 비례하여 계산되는 것을 특징으로 하는,
    P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 시스템.
KR1020220020213A 2022-02-16 2022-02-16 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템 KR102468928B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220020213A KR102468928B1 (ko) 2022-02-16 2022-02-16 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220020213A KR102468928B1 (ko) 2022-02-16 2022-02-16 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102468928B1 true KR102468928B1 (ko) 2022-11-23

Family

ID=84236818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220020213A KR102468928B1 (ko) 2022-02-16 2022-02-16 P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102468928B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101218175B1 (ko) * 2012-07-09 2013-01-03 한국지질자원연구원 지진 감시 시스템 및 이를 이용한 이벤트 유효성 검증 방법
KR101227443B1 (ko) * 2012-07-20 2013-01-29 한국지질자원연구원 지진 조기경보용 파라미터 생산 시스템 및 방법
KR20160146431A (ko) 2015-06-12 2016-12-21 (주)아크로비젼 지진동 기록계 및 로컬 지진동 관리시스템
KR20200059673A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 부경대학교 산학협력단 Ｍｅｍｓ 네트워크를 이용한 실시간 지진동 감시 및 분포 지도 작성을 위한 장치 및 방법
KR102359890B1 (ko) * 2021-10-19 2022-02-09 한국지질자원연구원 하이브리드 지진 조기 경보를 위한 시스템 및 그 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101218175B1 (ko) * 2012-07-09 2013-01-03 한국지질자원연구원 지진 감시 시스템 및 이를 이용한 이벤트 유효성 검증 방법
KR101227443B1 (ko) * 2012-07-20 2013-01-29 한국지질자원연구원 지진 조기경보용 파라미터 생산 시스템 및 방법
KR20160146431A (ko) 2015-06-12 2016-12-21 (주)아크로비젼 지진동 기록계 및 로컬 지진동 관리시스템
KR20200059673A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 부경대학교 산학협력단 Ｍｅｍｓ 네트워크를 이용한 실시간 지진동 감시 및 분포 지도 작성을 위한 장치 및 방법
KR102359890B1 (ko) * 2021-10-19 2022-02-09 한국지질자원연구원 하이브리드 지진 조기 경보를 위한 시스템 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019201178A1 (zh) 基于Lamb波成像的列车部件裂纹损伤检测方法和系统
KR102027252B1 (ko) 임의 지진구역 대상 무작위 생성 지진학습데이터를 이용한 지진여부판별 방법 및 이에 의한 진도예측 시스템
JP2873926B2 (ja) 地震の前兆現象に係わる電磁界観測方法、及びその装置
KR20150035633A (ko) 지진측정장치 및 지진측정방법
CN109805936B (zh) 基于地面振动信号的人体摔倒检测系统
JP2849297B2 (ja) 震度予測システム
US11906678B2 (en) Seismic observation device, seismic observation method, and recording medium on which seismic observation program is recorded
JP2007071707A (ja) リアルタイム地震情報を利用した地震動強さの予測方法および防災システム
CN103913512B (zh) 斜拉索定期检测的损伤定位系统
US11835670B2 (en) Seismic observation device, seismic observation method, and recording medium in which seismic observation program is recorded
KR20230103456A (ko) 건축 구조물의 안전성을 평가하는 구조물 안전 평가 방법 및 상기 방법을 수행하는 구조물 안전 평가 장치
US10458954B2 (en) Structure evaluation system, structure evaluation apparatus, and structure evaluation method
KR101923166B1 (ko) 지진배경잡음을 이용하여 추출된 지진신호의 진폭 크기 보정방법
KR102468928B1 (ko) P파 초기 각도를 이용한 신속한 진도 결정 방법 및 시스템
Srirangarajan et al. Water main burst event detection and localization
Husker et al. Automatic non-volcanic tremor detection in the Mexican subduction zone
Lockman et al. Magnitude-period scaling relations for Japan and the Pacific Northwest: Implications for earthquake early warning
Noda et al. Determination of earthquake magnitude for early warning from the time dependence of P‐wave amplitudes
CN116088050A (zh) 一种基于微震监测破裂源时空强参数的岩爆预测方法
CN105549066B (zh) 生命信息探测方法
JP7180946B2 (ja) 地震情報処理装置
JP7015523B2 (ja) 地震警報システム
RU2510053C1 (ru) Способ динамической оценки сейсмической опасности
Heyburn et al. Earthquake depth estimation using the F trace and associated probability
JP2021071332A (ja) 地震動の到達判定方法、地震動の到達判定システム

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant