KR20140145234A - 지진 예측 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지진 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 지진 예측 시스템은 지진파 검출센서의 센서값을 수신하는 데이터 수신부와, 데이터 수신부에서 수신되는 센서값을 누적하여 저장하는 데이터 저장부와, 데이터 저장부에 저장된 센서값을 기초로, 누적된 데이터의 최대센서값인 최대임계치 및 단위시간 당 데이터 변화량의 최대값인 최대기울기값을 계산하고, 데이터 수신부에서 입력된 현재 센서값이 최대임계치 이상이거나, 현재 센서값과 바로 이전의 센서값의 차이가 최대기울기값 이상인 경우 지진이 발생된 것으로 판단하는 지진 판단부를 포함한다.

Description

지진 예측 시스템 및 방법{EARTHQUAKE PREDICTION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 지진 예측 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 센서값의 최대기울기 및 최대임계치 데이터를 기반으로 지진을 예측하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

기존의 지진 예측 시스템은 지진 감지센서(변형율 센서, 각도계 센서, 온도계 센서, 가속도 센서)를 다리나 건물 등의 지진 예측이 가능한 곳에 설치하여 각 센서 입력값의 임계치를 통하여 지진의 상황(위험, 경고)을 판단하였다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 센서값이 나타내는 정상범위의 값과, 위험, 경고 등의 값의 범위를 미리 설정하고, 센서값의 수치를 통하여 지진상황을 예측하였다. 도 1에서는 센서값이 300 이상인 경우 경고 상황으로 판단하고, 센서값이 400 이상인 경우 위험 상황인 것으로 판단하는 것을 도시하고 있다.

하지만, 이러한 종래의 지진 예측 시스템의 경우 초기에 설정해 놓은 임계치에 의해서만 지진 상황을 예측하게 되므로, 임계치를 넘지 않는 상황에는 항상 경고 또는 위험 상황으로 판단하지 않게 되므로, 센서값이 입계치를 넘지 않지만, 임계치에 근접한 상황에서도 경고 또는 위험 상황으로 예측하지 못하는 한계가 있었다.

KR2003-0020536A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 보다 신뢰성 있는 지진 예측을 수행할 수 있는 지진 예측 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 지진 예측 시스템은, 지진파 검출센서의 센서값을 수신하는 데이터 수신부와; 상기 데이터 수신부에서 수신되는 센서값을 누적하여 저장하는 데이터 저장부와; 상기 데이터 저장부에 저장된 센서값을 기초로, 누적된 데이터의 최대 센서값인 최대임계치 및 단위시간 당 데이터 변화량의 최대값인 최대기울기값을 계산하고, 상기 데이터 수신부에서 입력된 현재 센서값이 상기 최대임계치 이상이거나, 상기 현재 센서값과 바로 이전의 센서값의 차이가 상기 최대기울기값 이상인 경우 지진이 발생된 것으로 판단하는 지진 판단부를 포함할 수 있다.

상기 지진 판단부는, 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값의 유효 범위를 미리 설정하고, 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값이 상기 유효 범위를 벗어난 경우 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값을 상기 데이터 저장부에 저장되는 값에서 제외시킬 수 있다.

상기 유효 범위는, 상기 데이터 수신부에서 특정 지역에서 미리 설정된 시간 동안 입력되는 센서값들의 변화량을 기준으로 결정될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 지진 예측 시스템은, 상기 지진 판단부의 판단 결과를 출력하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

상기 지진파 검출 센서는, 변형율 센서, 각도계 센서, 온도계 센서 및 가속도 센서 중 하나일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 지진파 예측 방법은, 지진파 검출센서로부터 센서값을 수신하는 단계와; 상기 수신된 센서값을 누적하여 저장하는 단계와; 상기 저장된 센서값을 기초로, 누적된 데이터의 최대 센서값인 최대임계치 및 단위시간 당 데이터 변화량의 최대값인 최대기울기값을 계산하는 단계와; 현재 센서값이 상기 최대임계치 이상이거나, 상기 현재 센서값과 바로 이전의 센서값의 차이가 상기 최대기울기값 이상인 경우 지진이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 지진파 예측 방법은, 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값의 유효 범위를 설정하는 단계와; 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값이 상기 유효 범위를 벗어난 경우 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값을 상기 저장하는 값에서 제외시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 유효 범위는, 상기 데이터 수신부에서 특정 지역에서 미리 설정된 시간 동안 입력되는 센서값들의 변화량을 기준으로 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 지진 예측 시스템 및 방법에 의하면, 센서값이 특정 임계치에 도달하지 않은 경우에도 현재의 센서값이 기존 누적된 센서값들 중 최대값 이상을 갖거나, 현재의 기울기값이 기존 누적된 기울기값들 중 최대값 이상을 가지는 경우에 지진이 발생한 것으로 판단함으로써 지진 감지를 보다 더 세밀하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 지진 예측 시스템에서 임계치를 지진 상황 판단 방법을 설명하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지진 예측 시스템의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지진 예측 시스템의 지진 상황 판단 방법을 설명하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지진 예측 방법을 설명하는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공하는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 “포함한다(comprise)” 및/또는 “포함하는(comprising)”은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 “및/또는”은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면, 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지진 예측 시스템의 개략 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지진 예측 시스템(100)은 지진파 검출 센서(120)와, 데이터 수신부(140)와, 데이터 저장부(150)와, 지진 판단부(160)와, 표시부(180)를 포함하여 이루어진다.

지진파 검출 센서(120)는 지진파를 검출하는 다양한 센서를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 변형률 센서, 각도계 센서, 온도계 센서 및 가속도 센서 등을 포함할 수 있다.

데이터 수신부(140)는 지진파 검출 센서(120)로부터 데이터를 수신하여 이를 데이터 저장부(150)에 저장하고, 지진 판단부(160)로 센서값을 전달하는 역할을 한다.

즉, 데이터 저장부(150)는 일정한 단위 시간 간격으로 측정되는 센서값들을 데이터 수신부(140)로부터 수신하여 누적하여 이들 데이터들을 저장하는 역할을 한다.

지진 판단부(160)는 데이터 저장부(150)에 저장된 센서값을 기초로, 누적된 데이터의 최대 센서값이 최대임계치 및 단위시간 당 데이터 변화량의 최대값이 최대기울기값을 계산하고, 데이터 수신부(140)에서 입력된 현재 센서값이 상기 최대임계치 이상이거나, 상기 현재 센서값과 바로 이전의 센서값의 차이가 상기 최대기울기값 이상인 경우 지진이 발생된 것으로 판단하는 역할을 한다.

이때, 지진 판단부(160)가 판단된 결과는 표시부(180)로 전송되어 출력될 수 있다.

즉, 본 발명은 상기와 같이 지진 판단부(160)가 현재의 센서값이 미리 설정한 단순 임계치를 기준 이상인지에 따라서 지진을 판단하는 것이 아닌, 현재까지의 저장된 데이터를 기준으로 현재의 센서값이 누적된 데이터들 중 최대값 이상이거나, 현재 센서값이 바로 이전 센서값에서의 변화량이 누적된 데이터들 중 변화량들 중 가장 큰 값 이상인지에 따라서 지진을 판단하는 방법을 사용한다. 이러한 예가 도 3에 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지진 예측 시스템(100)은 미리 설정된 시간 간격으로 계속하여 지진파 검출 센서(120)의 센서값들을 측정한다. 이때, 시간이 름에 따른 센서 측정값들은 계속하여 데이터 저장부(150)에 저장되는데, 도 3에서 볼 수 있듯이 누적된 데이터들 중 가장 큰 데이터 값은 약 300 정도이므로, 300 이 최대임계치로 설정되었으며, 최대기울기는 맨 좌측의 첫 번째 감지 단위 시간에서 120 정도에서 250 정도로 약 130 정도의 변화량을 가져 최대기울기값을 가졌음을 알 수 있다.

이때, 도 3의 맨 우측의 감지 단위 시가에서 단위 시간 당 210 정도에서 400 까지의 약 190 정도의 변화량이 발생되어 지금까지의 가장 큰 기울기값보다 큰 기울기값이 감지되었음을 알 수 있다.

따라서, 마지막 감지 단위 시간에서는 센서값도 이전 누적 데이터보다 가장 큰 최대기울기값을 가짐과 동시에 최대임계치 이상인 값을 가졌음을 알 수 있다. 다라서, 지진 판단부(160)는 마직막 감지단위 시간에서 감지된 센서값을 기초로 지진이 발생하나 것으로 판단할 수 있다.

물론, 도 3에서는 최대기울기값 및 최대임계치 모두 누적된 데이터 값보다 큰 경우를 예로 들었지만, 두가지 값 중 어느 하나의 값이라도 이전 누적된 값보다 큰 경우라면 지진으로 판단할 수 있다.

상기와 같은 방법을 사용함을써, 기존의 방법에서 임계치를 넘지는 않았지만, 큰 변화율을 갖거나 비교적 큰 값인 경우가 이상 감지에서 제외되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지진 예측 방법을 설명하는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 지진 예측 방법은 지진파 검출센서(120)의 센서값을 수신하고(S410), 수신된 센서값을 데이터 저장부(150)에 저장한다(S420).

지진 판단부(160)는 데이터 저장부(150)에 저장된 값을 기초로 최대임계치 및 최대기울기값을 계산하고(S430), 현재 센서값이 최대임계치 이상인지를 판단한다(S440).

만약, 현재 센서값이 최대임계치 이상인 경우에는 지진 상황이라고 판단하고 표시부(180)에 이상 출력을 한다(S470).

현재 센서값이 최대임계치 미만인 경우에는 다시 현재 기울기값이 최대기울기값 이상인지를 판단한다(S450) 이때, 현재 기울기값이 최대기울기값 이상인 경우에는 역시 단계 470으로 돌아가 지진 상황이라고 판단하고 이상을 출력한다.

현재 기울기값이 최대기울기값 미만인 경우에는 지진 상황이 아닌 것으로 판단하고 표시부(180)에 정상 출력을 한다(S460).

이러한 방법으로 본 발명은 지진 상황을 보다 더 세밀하게 판단할 수 있다. 하지만, 이와 같이 판단하는 경우, 이상 감지된 데이터 역시 데이터 저장부(150)에 저장됨으로써 추후 지진 감지시 계속 임계치가 높아지는 오류가 발생할 수 있다.

이러한 점을 방지하기 위하여 지진 판단부(160)는 데이터 저장부(150)에 저장될 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값의 유효 범위를 미리 설정하고, 최대임계치 및 최대기울기값이 유효 범위를 벗어난 경우 최대임계치 및 최대기울기값을 데이터 저장부(150)에서 저장되는 값에서 제외시킬 수 있다.

즉, 도 3에서 마지막 감지 단위 시간에서 이전 최대기울기 및 최대임계치 이상의 현재 센서값이 감지된 경우 지진 상황으로 판단한 후, 감지된 현재 센서값은 데이터 저장부(150)에 저장하지 않음으로써 추후에 동일한 정도의 값이 발생되더라도 지진으로 판단할 수 있게 할 수 있다.

이때, 유효 범위는 특정 지역에서 미리 설정된 시간 동안 데이터 수신부(140)에서 입력되는 센서값들의 변화량을 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 1년 동안 특정 지역에서 센서값들을 측정한 경우 최대임계치 및 최대기울기값들의 누적 데이터들을 수집하고, 이를 기초로 결정될 수 있다.

이때, 종래의 지진 예측 시스템의 임계치와 차별을 두기 위하여 유효 범위는 기존의 임계치와는 다른 개념으로 보다 완화된 범위의 최대임계치 및 최대기울기 값을 갖도록 설정할 수 있다.

또한, 이러한 방법 이외에도 1년에 지진이 일어날 최대 횟수를 감안하여 계속 누적되어 입력되는 센서값들 중 최대임계치 및 최대기울기값 들 중 크기 순으로 상위 일정한 개수의 값을 버림으로써 신뢰성 있는 판단을 할 수 있도록 하는 방법을 사용할 수도 있을 것이다.

이상 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하셔 설명하였다. 하지만, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 기술된 것이고 본 발명의 내용을 이에 한정하거나 제한하기 위하여 기술된 것은 아니다, 그러므로, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예를 실시하는 것이 가능할 것이다, 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 지진 예측 시스템
120: 지진파 검출 센서
140: 데이터 수신부
150: 데이터 저장부
160: 지진 판단부
180: 표시부

Claims (8)

1. 지진파 검출센서의 센서값을 수신하는 데이터 수신부;
   상기 데이터 수신부에서 수신되는 센서값을 누적하여 저장하는 데이터 저장부; 및
   상기 데이터 저장부에 저장된 센서값을 기초로, 누적된 데이터의 최대 센서값인 최대임계치 및 단위시간 당 데이터 변화량의 최대값인 최대기울기값를 계산하고, 상기 데이터 수신부에서 입력된 현재 센서값이 상기 최대임계치 이상이거나, 상기 현재 센서값과 바로 이전의 센서값의 차이가 상기 최대기울기값 이상인 경우 지진이 발생된 것으로 판단하는 지진 판단부를 포함하는 지진 예측 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지진 판단부는,
   상기 데이터 저장부에 저장될 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값의 유효 범위를 미리 설정하고, 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값이 상기 유효 범위를 벗어난 경우 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값을 상기 데이터 저장부에 저장되는 값에서 제외시키는 것을 특징으로 하는 지진 예측 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 유효 범위는,
   상기 데이터 수신부에서 특정 지역에서 미리 설정된 시간 동안 입력되는 센서값들의 변화량을 기준으로 결정되는 것을 특징으로 하는 지진 예측 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 지진 판단부의 판단 결과를 출력하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 예측 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 지진파 검출 센서는,
   변형율 센서, 각도계 센서, 온도계 센서 및 가속도 센서 중 하나인 것을 특징으로 하는 지진 예측 시스템.
   
6. 지진파 검출센서로부터 센서값을 수신하는 단계;
   상기 수신된 센서값을 누적하여 저장하는 단계;
   상기 저장된 센서값을 기초로, 누적된 데이터의 최대 센서값인 최대임계치 및 단위시간 당 데이터 변화량의 최대값인 최대기울기값을 계산하는 단계; 및
   현재 센서값이 상기 최대임계치 이상이거나, 상기 현재 센서값과 바로 이전의 센서값의 차이가 상기 최대기울기값 이상인 경우 지진이 발생된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 지진 예측 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값의 유효 범위를 설정하는 단계; 및
   상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값이 상기 유효 범위를 벗어난 경우 상기 최대임계치 및 상기 최대기울기값을 상기 저장하는 값에서 제외시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 예측 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 유효 범위는,
   상기 데이터 수신부에서 특정 지역에서 미리 설정된 시간 동안 입력되는 센서값들의 변화량을 기준으로 결정되는 것을 특징으로 하는 지진 예측 방법.

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