WO2018216827A1 - 지진 충격 완화와 관련된 장치 및 방법 - Google Patents

지진 충격 완화와 관련된 장치 및 방법 Download PDF

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WO2018216827A1
WO2018216827A1 PCT/KR2017/005337 KR2017005337W WO2018216827A1 WO 2018216827 A1 WO2018216827 A1 WO 2018216827A1 KR 2017005337 W KR2017005337 W KR 2017005337W WO 2018216827 A1 WO2018216827 A1 WO 2018216827A1
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earthquake
point
energy
shock mitigation
hole
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PCT/KR2017/005337
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김태진
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지랜드 주식회사
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/12—Underwater drilling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting

Definitions

  • the present invention relates to apparatus and methods related to seismic impact mitigation. More specifically, when energy generated by a volcanic eruption is channeled through a particular subsea range path towards the point of occurrence of an earthquake, a plurality of energy formed on the aforementioned path may be used.
  • the present invention relates to a technique for mitigating a shock caused by an earthquake or preventing the occurrence of an earthquake by releasing a low temperature current through a hole.
  • one of the causes of the Ecuador earthquake may be seismic energy generated by volcanic eruptions in the GHS.
  • Another cause of the earthquake may be solar radiation. Sunlight is absorbed by the earth's surface and accumulates in the form of energy. This accumulated energy can also cause earthquakes.
  • another cause of the earthquake may be the movement of the tectonic plate.
  • energy generated from the movement may be accumulated on the earth's crust or the earth's surface. This accumulated energy can also cause earthquakes.
  • the present invention relates to a technology for mitigating an impact caused by an earthquake or preventing an earthquake.
  • an apparatus related to earthquake impact mitigation includes a database unit for storing a map of a geological structure and information on each point on the map, and an energy generated by an eruption of a volcano is an earthquake point at which an earthquake is predicted. And a determination unit for searching a path to be delivered in the database unit, and determining a hole position on the path to generate a hole for releasing the energy to the cold current of the seabed in the process of transferring the energy to the earthquake point. .
  • the database unit may include at least one of geothermal information on the seabed topography, information on the current flow, and information about a damping ratio, which is determined according to the geological structure and indicates a degree of amplifying vibration.
  • the determination unit may determine, as the hole position, a point where the geothermal heat is relatively high in the path based on the geothermal information on the seabed terrain.
  • the determining unit may determine a point where the relatively cool current flows in the path as the hole position based on the information on the current.
  • the determination unit may determine, as the hole position, a line on the point of the earthquake point that has a relatively small amplification coefficient based on the information on the amplification coefficient.
  • the point where the energy is generated due to the eruption of the volcano is Galapagos Island, the earthquake point is Ecuador, and the specific channel (Channeling) through which the energy generated by the volcanic eruption is transmitted toward the earthquake occurrence point is Carnegie Ridge, CAR), through which energy can be released to cold currents to mitigate the impact of earthquakes or to prevent earthquakes.
  • CAR Carnegie Ridge
  • a plurality of hole positions formed on the path may be located in the northeast facing the Esmeraldas region, which is frequent earthquake in Ecuador, among the Carnegie subsea ranges.
  • a method for determining a point for earthquake shock mitigation based on an earthquake shock mitigation device may include a path through which energy generated by an eruption of a volcano is transferred to an earthquake point at which an earthquake is predicted. Searching on a map of the map and information on each point on the map, and determining, on the path, a hole location where a hole for releasing the energy will be generated in the course of transferring the energy to the earthquake point. .
  • the pre-stored information may include at least one of geothermal information on the seabed topography, information on the sea current, and information on an amplification coefficient indicating a degree of amplifying vibration, which is determined according to geological structure.
  • the determining may include determining, as the hole position, a point where the geothermal heat is relatively high in the path based on geothermal information on the seabed terrain.
  • the determining may be based on the information on the current, the location of the relatively cold current flows in the path as the hole position.
  • the hole position may be determined based on the information on the amplification coefficient, on the line facing the point where the amplification coefficient is relatively small among the earthquake points.
  • the energy generated by the eruption of the volcano is the Galapagos Island (Bing)
  • the earthquake point is Ecuador (Bang)
  • the hole location may be present in the Carnegie Submarine Mountains (Channeling) through which cold currents flow have.
  • the hole location may be located in the northeast facing the Esmeraldas region, which is frequent earthquake in Ecuador.
  • FIG. 1A illustrates a volcanic eruption at a Galapagos hotspot (GHS) as an energy source, an earthquake (Bang) at Ecuador as an energy sinker, and a carnegie underneath the Carnegie It is a conceptual diagram illustrating a process of channeling through Ridge, CAR, and a process of releasing such energy through a cut located in the Carnegie subsea mountains in the course of energy delivery.
  • GRS Galapagos hotspot
  • FIG. 1B is a graph of the number of volcanic activities and the number of Ecuador earthquakes occurring in the Galapagos region of FIG. 1A.
  • 1C shows a map of the earthquake-producing areas of Table 1, which will be discussed in the following description (M.-A. Gutscher, J. Malavielle, S. Lallemand, J.-Y Collot, Tectonic segmentation of the North Andean margin) impact of the Carnegie Ridge collision, Earth and Plenetary Science Letters, 168,255-270,1999).
  • FIG. 2A is a graph depicting monthly measurements of the number of volcanic activities in the GHS region and the number of earthquakes in Ecuador over a period of time.
  • 2B is a graph showing monthly equatorial solar light.
  • FIG. 3 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of an apparatus related to earthquake shock mitigation according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram exemplarily illustrating a structure of a terrain considered by a determiner when determining a hole location according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5A shows the Ecuador-Carnegie seabed
  • FIG. 5B shows the Japan-Izu Arc-Bonin Arc, Mariana Arc
  • FIG. 5C shows the US-California-Juandepuca undersea mountains. Fuca Ridge
  • FIG. 5D shows Peru-Nazca Ridge, Chile-Iquique Ridge-Juan Fernandez Ridge
  • FIG. 5E shows Mexico-East Pacific Subsea Ridge
  • FIG. 5F is a diagram exemplarily illustrating that a Bing, Bang, Channeling, and Cut mechanism is applied to each of the Sicily / Pantellenia / Campanian Volcaninc Arcs.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure of a method associated with earthquake shock mitigation according to an embodiment.
  • FIG. 1A illustrates a volcanic eruption at a Galapagos hotspot as an energy source, an earthquake at Ecuador as an energy sinker, and the Carnegie Ridge
  • CAR Figure 1 is a conceptual diagram showing the process of releasing through the channel (Cut) located in the Carnegie subsea mountains where the cold current current flows in the process of channeling and energy transfer through the (),
  • Figure 1b It is a graph showing the number of volcanic activity and the number of earthquakes occurring in the GHS
  • Figure 1c is a map of the earthquake generating region of Table 1 to be described later.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a structure of an area to which the idea of the present invention is applied, the idea of the present invention is not limited to the area shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1A Japan (FIG. 5B), USA (FIG. 5C), Chile (FIG. 5D), Peru (FIG. 5D) having a regional structure similar to that shown in Ecuador (FIG. 1A). , Mexico (FIG. 5E), Italy (FIG. 5F), and the like.
  • the Galapagos Hot Spot (GHS) shown in FIG. 1A is a point of active volcanic activity. This volcanic activity in the GHS may be one of the sources 11 of energy that causes earthquakes.
  • each of the sunlight accumulated on the ground surface or the movement of the ground surface may be one of the sources of another energy source that causes a volcano or even an earthquake.
  • FIG. 2A shows the cumulative number of volcanic eruptions occurring in the GHS from 1977 to 2016 and the number of earthquakes occurring in Ecuador, Colombia, and Peru over a monthly basis.
  • the number of months of volcanic eruptions and the number of earthquakes are correlated.
  • the correlation of months is related to the solar energy that accumulates on the surface of each month. In other words, volcanic eruptions and earthquakes can occur frequently when solar energy accumulates on the Earth's surface.
  • FIG. 2B shows monthly equatorial solar light. Referring to Figure 2b it can be seen that in March and September sunlight is higher than other months. Referring also to FIG. 2A for volcanoes, it has a peak similar to that of FIG. 2B. Table 1 below shows 42 earthquakes (24 in Ecuador, 16 in Colombia and 2 in Peru) after 287 days ( ⁇ 129 standard deviations) after the volcanic eruption in GHS.
  • the aforementioned energy or other types of seismic energy generated in the GHS travel in the direction of Ecuador, the energy sinker 14.
  • the energy sinker 14 means the point where the earthquake occurred or the point where the occurrence of the earthquake is predicted, and Ecuador means an exemplary region for this energy sinker 14.
  • a path through which energy moves from the energy source 11 to the energy sinker 14 will be referred to as 'channeling'.
  • FIG. 1A Another type of seismic energy generated or described above by GHS is not shown in FIG. 1A, but not shown in Ecuador Insular Shelf (EIS), CAR 12, Ecuadorian Trench, Ecuador Continental Shelf. (ECS) in turn, moving towards Ecuador.
  • EIS Ecuador Insular Shelf
  • CAR CAR 12
  • ECS Ecuadorian Trench
  • a plurality of holes 13 are formed in the CAR 12.
  • the process of forming the hole 13 will be referred to as 'Cut'.
  • the energy generated by the Bing is emitted through Ecuador (24 times), Colombia (16 times) and Peru (2 times), which correspond to the energy sinker 14. do.
  • the amount of energy delivered to energy sinker 14 may be relatively small compared to when holes 13 are not present. This means that according to one embodiment, the impact of the earthquake occurring at the energy sinker 14 may be alleviated or the earthquake may not occur at the energy sinker 14.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus related to earthquake shock mitigation according to an exemplary embodiment. Since FIG. 3 is merely an exemplary diagram, the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • the earthquake shock mitigation apparatus 100 may be implemented by a memory that stores instructions programmed to perform a function to be described below, and a microprocessor that executes the instructions.
  • devices associated with such seismic impact mitigation may be operated in conjunction with or included in devices such as excavators that make holes in the earth's surface.
  • a device for forming holes in the earth's surface may provide holes for releasing such energy to cold currents in the paths where energy generated by volcanic eruptions are transferred to earthquake points where earthquakes are expected to occur. 13) can be formed at the point forming.
  • the seismic impact relieving device 100 includes a database unit 110 and a determination unit 130.
  • the database unit 110 is a memory that stores data.
  • the database unit 110 stores a map of the geological structure and information on each point on the map.
  • the information stored in the database unit 110 includes information on the position of the energy source 11 or the energy sinker 14 among the points, and information on a path through which energy is transmitted from the energy source 11 to the energy sinker 14. It is determined according to the information, the information about the seabed topography itself, geothermal information on the seabed topography, the information on the sea current, and the geological structure, and the information about the damping ratio indicating the degree of amplification of vibration is stored at each point. There may be.
  • the information on the currents may mean the direction or temperature of the currents flowing on the bottom when each point is a bottom.
  • the amplification coefficient refers to a coefficient indicating a degree that is vulnerable to vibration, that is, a degree that amplifies the vibration, which may vary depending on the lipid structure.
  • the amplification coefficients in the basalt lipid structure are different from those in the granite lipid structure.
  • the determination unit 130 searches for a path through which energy is transmitted from the energy source 11 to the energy sinker 14 based on the information stored in the database unit 110. For example, when the energy source 11 and the energy sinker 14 are given as inputs, the determination unit 130 may search a path based on the information stored in the database unit 110.
  • the determination unit 130 determines a position where a hole for releasing such energy is generated on a path through which energy is transmitted from the energy source 11 to the energy sinker 14. At this time, the determination unit 130 may determine based on the information stored in the database unit 110.
  • the determination unit 130 may determine the hole position based on the information about the seabed terrain itself stored in the database unit 110.
  • 3 exemplarily shows that the determination unit 130 determines the hole position based on the information on the seabed terrain, and the hole position determined by the determination unit 130 is a point of identification number 210.
  • an identification number 200 is a seabed
  • 220 is an ocean
  • an identification number 210 refers to a convex portion protruding upward from the bottom. Since the database unit 110 stores information about the seabed terrain itself, the determination unit 130 may select a portion 210 protruding upwardly from the bottom of the seabed among the information stored in the database unit 110.
  • the determination unit 130 determines the point ( 210 may be determined as the hole position. If there is a point 210 protruding convexly on the path, this point 210 may be the highest energy per unit area. Therefore, when the hole is located at this point 210, a relatively large amount of energy can be smoothly released.
  • the determination unit 130 may determine, as the hole position, a point where the geothermal heat is relatively high in the path based on the geothermal information in the seabed terrain stored in the database unit 110. For example, it can be located northeast of the Carnegie Basin, facing Esmeraldas, where earthquakes are frequent in Ecuador. When the hole is located at this point, a relatively large amount of energy can be released more smoothly than when the hole is located elsewhere.
  • the determination unit 130 may determine, as the hole position, a point where the relatively cool current flows in the path based on the information about the current stored in the database unit 110.
  • the cold currents can be a vehicle for moving or cooling the heat escaped through the holes 13.
  • the release of heat through the hole 13 can be made smoother than otherwise.
  • the determination unit 130 based on the information about the amplification coefficient stored in the database unit 110, the hole 13 on the line toward the point of the relatively small damping ratio of the energy sinker (14). You can decide to locate it. This is because, as the amount of energy moving toward the point where the amplification coefficient is small increases, the impact of the earthquake at that point can be reduced.
  • the determination unit 130 may combine the various elements mentioned above in determining the hole position. For example, the determination unit 130 may select a point where the cold current flows on the convex portion protruding upward from the bottom of the sea, and determine the point in the direction toward the point where the amplification coefficient is small among the selected points as the hole position. have. According to one embodiment, based on this criterion, when the energy source 11 is GHS and the energy sinker 14 is Ecuador, the holes are located adjacent to or towards the large earthquake generating area. It may be northeast of CAR 12 as shown in FIG. 1 facing the Esmeraldas region where earthquakes are frequent in Ecuador, which may minimize earthquake impact on Ecuador.
  • the determination unit 130 may determine the size of the hole, the depth of the hole, the number of holes, and the like. For example, the determination unit 130 may determine the size, depth or number of holes, etc. based on the amount of energy moving, the length or width of the path through which the energy moves.
  • the energy is released by releasing the energy to cold currents through holes in the path. You can also mitigate the impact of a shock or prevent an earthquake. This will reduce the risk of human life due to earthquakes.
  • FIG. 5A Panmino N., Gomez H., The Galapagos Islands, Ecuadorian Chamber of the Law of the Sea, 2005
  • Table 1 Ecuador is an earthquake occurrence area
  • FIG. 5B Izu-Bonin-Mariana Arc ⁇ Wikipedia
  • FIG. 5C Japanese_de_Fuca_advanced
  • FIG. 5D The Ecuador / Peru Gap, University of Arizona shows the areas 4 and 5 shown in Table 2 (where 4 earthquake regions are Chile and 5 earthquake regions are Peru), and FIG.
  • the Bonin Islands or the Ogasawara Islands include Volcano Islands.
  • the area is nicknamed the Galapagos of the East, especially the Iwo Jima Ridge.
  • the area includes 15 seamounts, 5 knots, and 3 banks, each of which act as channeling.
  • the volcanic power from the Mariana Islands can transmit earthquake-powering power through the Bonin Islands, past the Izu Islands, and eventually to Tokyo in mainland Japan.
  • an artificial cut may be drilled into the channeling of the Iwo Jima Ridge of the Bonin Islands, where the force at the Anatahan volcano of the Mariana Islands is midway to reduce the intensity of the earthquake on the mainland of Japan.
  • an earthquake occurs when a volcano is generated on the earth and the resulting energy is channeled to an earthquake generating area.
  • the energy is released to a cold current by drilling a hole on the path of the seabed where energy is generated, the impact due to the occurrence of an earthquake may be alleviated.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure of a method associated with earthquake shock mitigation according to an embodiment.
  • the procedure of the method shown in FIG. 6 may be performed by an earthquake shock mitigation device (or a device related to earthquake shock mitigation) 100 shown in FIG. 3, and each step of the procedure shown in FIG. 4 is illustrative. It is only shown as an enemy.
  • the seismic impact mitigation method includes a path for transmitting energy generated by an eruption of a volcano to an earthquake point at which an earthquake is predicted, from a map of a pre-stored geological structure and information on each point on the map.
  • Searching S100
  • Such a method related to earthquake shock mitigation can be performed by using the apparatus 100 related to earthquake shock mitigation described above, and the details thereof are the same as those of the device 100 related to earthquake shock mitigation. Shall be.
  • the seismic impact mitigation related method may be implemented as a computer program stored in a computer readable recording medium storing instructions programmed to perform each step included in the method.
  • Combinations of each block of the block diagrams and respective steps of the flowcharts attached to the present invention may be performed by computer program instructions.
  • These computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment such that instructions executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment may not be included in each block or flowchart of the block diagram. It will create means for performing the functions described in each step.
  • These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory.
  • instructions stored in may produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of each step of the block diagram.
  • Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.
  • each block or step may represent a portion of a module, segment or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).
  • a specified logical function s.
  • the functions noted in the blocks or steps may occur out of order.
  • the two blocks or steps shown in succession may in fact be executed substantially concurrently or the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order, depending on the functionality involved.

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Abstract

일 실시예에 따른 지진 충격 완화와 관련된 장치는, 지질 구조에 대한 지도 및 상기 지도 상의 각 지점에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스부와, 해저 또는 육상에서의 화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로를 상기 데이터베이스부에서 탐색하고, 상기 화산의 폭발로 발생한 에너지가 상기 지진 지점으로 전달되는 과정에서, 상기 에너지를 방출시키는 구멍이 생성될 구멍 위치를 상기 경로 상에서 결정하는 결정부를 포함하며, 이를 통해 지진으로 인한 충격이 완화되거나 지진의 발생이 방지될 수 있다.

Description

지진 충격 완화와 관련된 장치 및 방법
본 발명은 지진 충격 완화와 관련된 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 화산 폭발(Bing)로 인해 발생한 에너지가 지진(Bang)의 발생 지점을 향하여 특정 해저 산맥(Ridge) 경로를 통해 전달(Channeling)될 때, 이러한 에너지를 전술한 경로 상에 형성된 복수 개의 구멍(Cut)을 통하여 낮은 온도의 해류에 방출(releasing)시킴으로써 지진으로 인한 충격을 완화시키거나 지진의 발생을 방지하는 기술에 관한 것이다.
전세계적으로 살펴보면 지진으로 인해 수많은 인명 피해가 발생하였으며, 지금도 그 피해가 이어지고 있다. 특히 에콰도르의 경우 1541년 이래 지금까지 약 80,000명 이상이 지진으로 인해 사망한 것으로 집계된다.
여기서, 에콰도르를 비롯하여 전세계에서 발생한 지진을 살펴보면, 대부분 지진 발생 전에 해저 또는 육상에서의 화산 폭발이 있었다는 점을 발견할 수 있다. 특히, 에콰도르(Ecuador) 지진에 대하여 살펴보면, 에콰도르 근처(982km 서쪽)의 갈라파고스 섬은 갈라파고스 핫스팟(Galapagos Hot Spot, GHS)으로도 지칭되는데, 화산 폭발이 빈번한 섬으로 알려져 있다. 표 1의 기록으로 살펴보면, 에콰도르에서 대규모 지진이 발생하기 전에, 거의 GHS에서 화산 폭발이 먼저 발생하였음을 알 수 있다.
이를 토대로 살펴보면, 에콰도르 지진의 발생 원인 중 하나는, GHS에서의 화산 폭발로 인하여 발생한 지진 에너지(seismic energy)일 수 있다.
한편, 지진의 발생 원인 중 다른 하나는 태양광(solar radiation)일 수 있다. 태양광은 지표면에 흡수되어 에너지의 형태로 축적된다. 이와 같이 축적된 에너지 또한 지진의 발생 원인이 될 수 있다.
추가적으로, 지진의 발생 원인 중 또 다른 하나는 지각(tectonic plate)의 움직임일 수 있다. 예컨대 맨틀 대류 등에 의하여 지각이 움직이는 경우, 이러한 움직임으로부터 발생된 에너지가 지각 또는 지표면에 축적될 수 있다. 이와 같이 축적된 에너지 또한 지진의 발생 원인이 될 수 있다.
이에 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 지진의 발생 원인으로 알려진 전술한 다양한 형태의 에너지들이 지진의 형태로 표출되기 이전에, 이러한 에너지를 해저 산맥(Ridge) 부근의 온도가 낮은 해류에 방출(releasing)시킴으로써 지진으로 인한 충격을 완화시키거나 지진의 발생을 방지하는 기술에 관한 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 지진 충격 완화와 관련된 장치는 지질 구조에 대한 지도 및 상기 지도 상의 각 지점에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스부와, 화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로를 상기 데이터베이스부에서 탐색하고, 상기 에너지가 상기 지진 지점으로 전달되는 과정에서, 상기 에너지를 해저산맥의 찬 해류에 방출시키는 구멍이 생성될 구멍 위치를 상기 경로 상에서 결정하는 결정부를 포함한다.
또한, 상기 데이터베이스부는 상기 해저 지형에서의 지열 정보, 해류에 대한 정보 및 지질 구조에 따라 결정되며 진동을 증폭시키는 정도를 나타내는 증폭 계수(damping ratio)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 때, 증폭 계수가 1보다 작으면, 진동수(υ)가 증가하며, 아인슈타인-플랭크 상관식 (Eistein-Planck relation) (E=h * υ)에 따라서, 지진 에너지(E)는 증가할 수 있다. 따라서, 증폭 계수가 작을수록 지진의 세기가 증가할 수 있다.
또한, 상기 결정부는 상기 해저 지형에서의 지열 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상기 지열이 상대적으로 높은 지점을 상기 구멍 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 결정부는 상기 해류에 대한 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상대적으로 차가운 해류가 흐르는 지점을 상기 구멍 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 결정부는 상기 증폭 계수에 대한 정보를 기초로, 상기 지진 지점 중에서 상대적으로 증폭 계수가 작은 지점을 향하는 선 상을, 상기 구멍 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 갈라파고스 섬이며, 상기 지진 지점은 에콰도르이며, 상기 화산 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진 발생 지점을 향하여 전달되는 특정 경로(Channeling)는 카네기 해저 산맥(Carnegie Ridge, CAR)에 존재할 수 있으며, 이를 통하여 에너지를 찬 해류에 방출시킴으로써 지진으로 인한 충격을 완화시키거나 지진의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 경로 상에 형성된 복수 개의 구멍 위치는 상기 카네기 해저 산맥 중에서 에콰도르에서 지진이 빈번한 에스메르 알다스(Esmeraldas) 지역과 마주보고 있는 북동쪽에 위치할 수 있다.
일 실시예에 따른 지진 충격 완화 장치를 기초로 지진 충격 완화하기 위한 지점을 결정하는 방법은 화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로를, 기 저장된 지질 구조에 대한 지도 및 상기 지도 상의 각 지점에 대한 정보에서 탐색하는 단계와, 상기 에너지가 상기 지진 지점으로 전달되는 과정에서, 상기 에너지를 방출시키는 구멍이 생성될 구멍 위치를 상기 경로 상에서 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 기 저장된 정보는 상기 해저 지형에서의 지열 정보, 해류에 대한 정보 및 지질 구조에 따라 결정되며 진동을 증폭시키는 정도를 나타내는 증폭 계수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정하는 단계는 상기 해저 지형에서의 지열 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상기 지열이 상대적으로 높은 지점을 상기 구멍 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 결정하는 단계는 상기 해류에 대한 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상대적으로 차가운 해류가 흐르는 지점을 상기 구멍 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 결정하는 단계는 상기 증폭 계수에 대한 정보를 기초로, 상기 지진 지점 중에서 상대적으로 증폭 계수가 작은 지점을 향하는 선 상을, 상기 구멍 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 갈라파고스 섬(Bing)이며, 상기 지진 지점은 에콰도르(Bang)이며, 상기 구멍 위치(Cut)는 찬 해류가 흐르는 카네기 해저 산맥(Channeling)에 존재할 수 있다.
또한, 상기 구멍 위치는 상기 카네기 해저 산맥 중에서 에콰도르에서 지진이 빈번한 에스메르 알다스(Esmeraldas) 지역과 마주보고 있는 북동쪽에 위치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지진의 발생 원인으로 알려진 다양한 형태의 에너지들이 지진의 형태로 표출되기 이전에, 이러한 에너지를 해저 산맥의 구멍을 통해서 온도가 낮은 해류에게 방출(releasing)시킴으로써, 지진으로 인한 충격을 완화시키거나 지진의 발생을 방지할 수 있다. 이를 통해 지진으로 인한 인명 피해가 기존보다 줄어들 수 있을 것이다.
도 1a는 일 실시예에 따라, 에너지 공급원(source)인 갈라파고스 핫스팟(GHS)에서의 화산 폭발(Bing), 에너지 싱커(sinker)인 에콰도르에서의 지진 발생(Bang), 에너지가 카네기 해저 산맥(Carnegie Ridge, CAR)을 통해 전달되는 경로(Channeling), 그리고 에너지의 전달 과정에서 이러한 에너지가 카네기 해저 산맥에 위치한 구멍(Cut)을 통해 방출(releasing)되는 과정을, 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 갈라파고스 지역에서의 화산 활동의 횟수와 에콰도르 지진 발생의 횟수에 대한 그래프이다.
도 1c는 이하의 상세한 설명에서 언급될 표 1의 지진 발생 지역의 지도를 도시한다(M.-A. Gutscher, J.Malavielle, S.Lallemand, J.-Y Collot, Tectonic segmentation of the North Andean margin impact of the Carnegie Ridge collision, Earth and Plenetary Science Letters,168,255-270,1999).
도 2a는 특정 기간 동안 GHS 지역에서의 화산 활동의 횟수와 에콰도르에 지진 발생의 횟수를 매달에 걸쳐서 측정한 것을 도시한 그래프이다.
도 2b는 월별 적도 태양광을 나타낸 그래프이다.
도 3은 일 실시예에 따른 지진 충격 완화와 관련된 장치의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따라 결정부가 구멍 위치를 결정할 때 고려하는 지형의 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5a는 에콰도르-카네기 해저 산맥, 도 5b는 일본-이주 아크(Izu Arc)-보닌 아크(Bonin Arc), 마리아나 아크(Mariana Arc), 도 5c는 미국-캘리포니아-주안데푸카 해저 산맥(Juan de Fuca Ridge), 도 5d는 페루-나즈카 해저산맥(Nazca Ridge), 칠레-이퀴퀴 해저산맥(Iquique Ridge)-주안 페르난데즈 해저산맥(Juan Fernandez Ridge), 도 5e는 멕시코-이스트 퍼시픽 해저산맥(East Pacific Ridge), 도 5f는 이탈리아-시칠리/판텔레니아/캄파니안 볼케니크 아크(Sicily/Pantellenia/Campanian Volcaninc Arc) 각각에서 Bing, Bang, Channeling, Cut 메커니즘이 적용되는 것을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 지진 충격 완화와 관련된 방법의 절차를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1a는 일 실시예에 따라, 에너지 공급원(source)인 갈라파고스 핫스팟에서의 화산 폭발(Bing), 에너지 싱커(sinker)인 에콰도르에서의 지진 발생(Bang), 에너지가 카네기 해저 산맥(Carnegie Ridge, CAR)을 통해 전달되는 경로(Channeling) 그리고 에너지의 전달 과정에서 이러한 에너지가 찬 해류가 흐르는 카네기 해저 산맥에 위치한 구멍(Cut)을 통해 방출(releasing)되는 과정을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 1b는 GHS에서의 화산 활동의 횟수와 지진 발생의 횟수를 나타낸 그래프이며, 도 1c는 후술할 표 1의 지진 발생 지역의 지도이다. 다만 도 1a는 본 발명의 사상이 적용되는 지역의 구조를 예시적으로 도시한 도면이므로, 도 1a에 도시된 지역에만 본 발명의 사상이 한정 적용되는 것은 아니다. 예컨대, 도 1a 에서 설명될 본 발명의 사상은 에콰도르(도 1a)에 도시된 것과 유사한 지역의 구조를 갖는 일본(도 5b), 미국(도 5c), 칠레(도 5d), 페루(도 5d), 멕시코(도 5e), 이탈리아(도 5f) 등에도 적용 가능하다.
도 1a에 도시된 갈라파고스 핫스팟(Galapagos Hot Spot, GHS)은 화산 활동(Bing)이 활발한 지점이다. 이러한 GHS에서의 화산 활동은 지진 유발 원인인 에너지의 공급원(source)(11) 중 하나일 수 있다. 도 1b는 1977년부터 2016년 사이에 GHS에서 발생한 화산 활동의 횟수와 에콰도르에서 발생한 지진의 횟수를 나타낸 그래프이다. 도 1b에서 에콰도르에서 지진의 횟수(y)는 갈라파고스의 화산 활동의 횟수(x)와 다음과 같은 식으로 표현 가능하다(상관계수 R=0.32).
[수학식 1]
y = 0.47 * x + 2.79
한편, 이하에서는 해저 또는 육상에서의 화산 활동 내지 화산 폭발로 인하여 에너지가 공급되거나 생성되는 과정을 ‘Bing’이라고 지칭하기로 한다.
한편, 도 1a에는 도시되지 않았지만, 지표면에 축적되는 태양광이나 지표면의 움직임(예컨대 맨틀 대류 등으로부터 비롯되는 움직임) 각각은, 화산이나 더 나아가서는 지진을 유발하는 또 다른 에너지의 공급원 중의 하나일 수 있다. 예컨대, 도 2a는 1977년도부터 2016년까지 GHS에서 발생한 화산 폭발의 횟수, 그리고 에콰도르, 콜롬비아 그리고 페루에서 발생한 지진의 횟수를 매달(monthly)에 걸쳐서 누적하여 도시한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 화산 폭발의 횟수와 지진의 발생 횟수는 어느 달(month)인지에 대한 상관성을 이룬다. 여기서 어느 달(month)인지에 대한 상관성이란, 각각의 달마다 지표면에 축적되는 태양 에너지와 관련된다. 즉, 지표면에 축적되는 태양 에너지가 최고조가 될 때 화산 폭발과 지진이 빈번하게 일어날 수 있다는 것이다. 도 2b는 월별 적도 태양광을 나타낸다. 도 2b를 참조하면 3월 및 9월에 태양광이 다른 달에 비하여 높음을 알 수 있다. 화산(volcano)에 대해서도 도 2a를 참조하면, 도 2b와 유사한 최고점을 갖는다. 아래의 표 1에는 GHS에서의 화산 폭발 후 287일(±129 표준 편차) 후에 42회 지진(에콰도르 24회, 콜롬비아 16회, 페루 2회)이 발생하였다.
GHS에서 생성된 전술한 에너지 또는 다른 유형의 지진 유발 에너지들은 에너지 싱커(14)인 에콰도르 방향으로 이동한다. 여기서 에너지 싱커(14)는 지진이 발생하였던 지점 또는 지진의 발생이 예측되는 지점을 의미하며, 에콰도르는 이러한 에너지 싱커(14)에 대한 예시적인 지역을 의미한다. 이하에서는 에너지 공급원(11)으로부터 에너지 싱커(14)로 에너지가 이동하는 경로를 ‘Channeling’이라고 지칭하기로 한다.
도 1a에 도시된 Channeling에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, GHS에서 생성되었거나 전술한 또 다른 유형의 지진 유발 에너지들은 도 1a에는 도시되지 않았지만 Ecuador Insular Shelf(EIS), CAR(12), Ecuadorian Trench, Ecuador Continental Shelf (ECS)를 차례대로 거치면서 에콰도르 방향으로 이동한다.
여기서 CAR(12)에는 복수 개의 구멍(13)이 형성된다. 이하에서는 구멍(13)을 형성하는 과정을 ‘Cut’이라고 지칭하기로 한다. CAR(12)를 통해 에콰도르 방향으로 이동하려는 에너지 중 일부(대부분)는, 이러한 복수 개의 구멍(13)을 통해서 에콰도르에 도달하기 전에 찬 해류에 방출(releasing)된다.
이동된 에너지가 일정 수준 이상 축적되면 에콰도르에는 지진이 발생한다. 여기서, 이하에서는 에너지 싱커(14)에 축적된 에너지가 이와 같이 지진의 형태로 발현되는 것을 ‘Bang’이라고 지칭하기로 한다. 아울러, 전술한 ‘Bing’부터 ‘Bang’까지 소요되는 시간을 지연 시간(lag time)이라고 지칭하기로 한다. 아래의 표 1은 1977년부터 2016년까지의 각 지역에서의 Bing과 Bang, 그리고 이러한 지연 시간에 대하여 나타내고 있다. GHS에서의 Bing부터 에콰도르에서의 Bang까지는 평균 287일의 지연 시간이 소요되는 것을 알 수 있다. 아래의 표 1에서 음영 처리된 부분은 대륙에서의 화산 폭발에 의한 지진을 나타낸다. 나머지(음영 처리되지 않은 부분)는 갈라파고스 제도에서의 화산 폭발에 의한 지진을 의미한다.
Figure PCTKR2017005337-appb-T000001
Figure PCTKR2017005337-appb-I000001
이를 살펴보면, Bing에 의하여 생성된 에너지, 태양광이나 지각의 움직임으로부터 생성된 에너지는, 에너지 싱커(14)에 해당하는 에콰도르(24회), 콜롬비아(16회), 페루(2회)를 통해 방출된다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 구멍(13)이 존재하는 경우에, 에너지 싱커(14)에게 전달되는 에너지의 양은, 구멍(13)이 존재하지 않는 경우에 비하여 상대적으로 적게 될 수 있다. 이는, 일 실시예에 따르면 에너지 싱커(14)에서 발생하는 지진의 충격이 완화되거나 또는 에너지 싱커(14)에서 지진이 발생하지 않을 수도 있음을 의미한다.
여기서, 전술한 바와 같이 Channeling에서는 GHS에서의 화산 폭발 에너지가 EIS, CAR(12), ECS를 차례로 거치면서 이동하는데, 구멍(13)은 CAR(12)에만 형성되어 있다. 이는 도 1c에 나타난 바와 같이 CAR(12)에 북동쪽으로 구멍을 형성하는 경우에 가장 효과적으로 에너지를 찬 해류에 방출시킬 수 있기 때문이다. 이하에서는 이와 같이 Channeling에 있어서 구멍(13)을 형성하는 지점을 특정하는 기술에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 지진 충격 완화와 관련된 장치의 구성을 도시한 도면이며, 이러한 도 3은 예시적인 도면에 불과하므로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 지진 충격 완화 관련 장치(100)는 이하에서 설명할 기능을 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 메모리 및 이러한 명령어를 실행하는 마이크로프로세서에 의하여 구현 가능하다. 아울러, 이러한 지진 충격 완화와 관련된 장치는 지표면에 구멍을 형성하는 굴착기와 같은 장치와 연결되거나 또는 이러한 장치에 포함되어서 동작 가능하다. 예컨데, 지표면에 구멍을 형성하는 장치는 화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가, 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로에, 이러한 에너지를 찬 해류에 방출시키는 구멍을, 이하에서 설명할 구멍(13)을 형성하는 지점에 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 지진 충격 완화 관련 장치(100)는 데이터베이스부(110) 및 결정부(130)를 포함한다.
데이터베이스부(110)는 데이터를 저장하는 메모리이다. 이러한 데이터베이스부(110)는 지질 구조에 대한 지도와 이러한 지도 상의 각 지점에 대한 정보를 저장한다. 예컨대, 데이터베이스부(110)에 저장된 정보에는 각 지점 중에서 에너지 공급원(11)이나 에너지 싱커(14)의 위치에 대한 정보, 에너지 공급원(11)으로부터 에너지 싱커(14)에게 에너지가 전달되는 경로에 대한 정보, 해저 지형 자체에 대한 정보, 해저 지형에서의 지열 정보, 해류에 대한 정보, 지질 구조에 따라 결정되며, 진동을 증폭시키는 정도를 나타내는 증폭 계수(damping ratio)에 대한 정보가 각 지점마다 저장되어 있을 수 있다. 여기서 해류에 대한 정보란 각 지점이 해저면인 경우, 해저면 위를 흐르는 해류의 방향이나 온도 등을 의미할 수 있다. 그리고, 증폭 계수란 진동에 취약한 정도를 나타내는, 즉 진동을 증폭시키는 정도를 나타내는 계수를 의미하는데, 이는 지질 구조에 따라 그 값이 상이할 수 있다. 예컨대 현무암인 지질 구조에서의 증폭 계수는 화강암인 지질 구조에서의 증폭 계수와 상이하다.
결정부(130)는 에너지 공급원(11)으로부터 에너지 싱커(14)로 에너지가 전달되는 경로를 데이터베이스부(110)에 저장된 정보를 기초로 탐색한다. 예컨대 에너지 공급원(11)과 에너지 싱커(14)가 입력으로 주어지면, 결정부(130)는 데이터베이스부(110)에 저장된 정보를 기초로 경로를 탐색할 수 있다.
결정부(130)는 에너지 공급원(11)으로부터 에너지 싱커(14)로 에너지가 전달되는 경로 상에서, 이러한 에너지를 방출시킬 구멍이 생성될 위치를 결정한다. 이 때 결정부(130)는 데이터베이스부(110)에 저장된 정보를 기초로 결정할 수 있다.
예컨대, 결정부(130)는 데이터베이스부(110)에 저장된 해저 지형 자체에 대한 정보를 기초로 구멍 위치를 결정할 수 있다. 도 3은 결정부(130)가 해저 지형에 대한 정보를 기초로 구멍 위치를 결정한 것을 예시적으로 도시한 도면이며, 결정부(130)가 결정한 구멍 위치는 식별번호 210의 지점이다. 도 3을 참조하면, 식별번호 200은 해저이며 220은 해양이고, 식별번호 210은 해저면 중에서 위로 볼록하게 튀어나온 부분을 지칭한다. 데이터베이스부(110)에는 해저 지형 자체에 대한 정보가 저장되어 있으므로, 결정부(130)는 해저면 중에서 위로 볼록하게 튀어나온 부분(210)을 데이터베이스부(110)에 저장된 정보 중에서 선별할 수 있다. 만약, 해저면 중에서 위로 볼록하게 튀어나온 부분(210)이 전술한 경로(에너지 공급원(11)으로부터 에너지 싱커(14)로 에너지가 전달되는 경로) 상에 있다면, 결정부(130)는 이러한 지점(210)을 구멍 위치로 결정할 수 있다. 경로 상에서 볼록하게 튀어나온 지점(210)이 있다면, 이 지점(210)은 단위 면적당 에너지가 가장 높은 곳일 수 있다. 따라서 이 지점(210)에 구멍이 위치할 경우, 상대적으로 많은 양의 에너지가 원활하게 방출될 수 있다.
또한, 결정부(130)는 데이터베이스부(110)에 저장된 해저 지형에서의 지열 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 지열이 상대적으로 높은 지점을 구멍 위치로 결정할 수 있다. 예로서, 에콰도르에서 지진이 빈번한 에스메르 알다스(Esmeraldas) 지역과 마주보고 있는, 카네기 해저산맥 중에서 북동쪽에 위치할 수 있다. 이 지점에 구멍이 위치할 경우, 다른 곳에 구멍이 위치할 경우보다 상대적으로 많은 양의 에너지가 원활하게 방출될 수 있다.
또한 결정부(130)는 데이터베이스부(110)에 저장된 해류에 대한 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상대적으로 차가운 해류가 흐르는 지점을 상기 구멍 위치로 결정할 수 있다. 차가운 해류는 구멍(13)을 통해 빠져나온 열을 이동시키거나 식히는 매개체가 될 수 있다. 따라서, 차가운 해류가 흐르는 지점에 구멍이 위치할 경우, 구멍(13)을 통한 열의 방출이 그렇지 않은 경우보다 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 결정부(130)는 데이터베이스부(110)에 저장된 증폭 계수에 대한 정보를 기초로, 에너지 싱커(14) 중에서 상대적으로 증폭 계수(damping ratio)가 작은 지점을 향하는 선 상에 구멍(13)이 위치하도록 결정할 수 있다. 이는, 증폭 계수가 작은 지점을 향해서 이동하는 에너지의 양이 늘어날수록, 해당 지점에서의 지진의 충격이 저감될 수 있기 때문이다.
여기서 결정부(130)는 구멍 위치를 결정하는데 있어서 위에서 언급한 다양한 요소들을 조합할 수 있다. 예컨대, 결정부(130)는 해저면에서 위로 볼록하게 튀어나온 부분 위에 차가운 해류가 흐르는 지점을 선별하고, 이와 같이 선별된 지점 중에서 증폭 계수가 작은 지점을 향하는 방향에 있는 지점을 구멍 위치로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이러한 기준을 기초로 에너지 공급원(11)이 GHS이고 에너지 싱커(14)가 에콰도르인 경우에, 구멍은 큰 지진 발생 지역과 인접하거나 또는 이러한 큰 지진 발생 지역을 향하는 방면에 배치되어 에콰도르에 미치는 지진 충격을 최소화시킬 수 있는, 에콰도르에서 지진이 빈번한 에스메르 알다스(Esmeraldas) 지역과 마주보고 있는 도 1와 같이 CAR(12)의 북동쪽 일 수 있다.
한편, 결정부(130)는 구멍의 크기, 구멍의 깊이, 구멍의 개수 등을 결정할 수 있다. 예컨대, 결정부(130)는 이동하는 에너지의 양, 에너지가 이동하는 경로의 길이나 너비 등을 기초로, 구멍의 크기나 깊이 또는 개수 등을 결정할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 지진의 발생 원인으로 알려진 전술한 다양한 형태의 에너지들이 지진의 형태로 표출되기 이전에, 이러한 에너지를 경로 상의 구멍을 통하여 찬 해류에 방출(releasing)시킴으로써 지진으로 인한 충격을 완화시키거나 지진이 발생하지 않도록 할 수도 있다. 이를 통해 지진으로 인한 인명 피해가 기존보다 줄어들 수 있을 것이다.
한편, 이러한 실시예에서 언급한 Bing, Bang, Channeling 및 Cut 메커니즘은 다음의 표 2에서와 같이 다양한 지역(예컨대 에콰도르, 일본, 미국 캘리포니아, 칠레, 페루, 멕시코, 이탈리아 등)에서 적용 가능하다. 1900년대 이후, 최근의 화산 폭발 및 지진수를 각 국가별로 요약하면, 일본(108/51), 미국 (49/85), 칠레(137/133), 페루(29/56), 멕시코(42/64), 이탈리아(4/57) 등이다.
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참고로, 도 5a(Pazmino N., Gomez H., The Galapagos Islands, Ecuadorian Chamber of the Law of the Sea, 2005)는 표 2에서 1번이 도시하는 지역(지진 발생 지역은 에콰도르)이며, 도 5b(Izu-Bonin-Mariana Arc ― Wikipedia)는 표 2에서 2번이 도시하는 지역(지진 발생 지역은 일본)이고, 도 5c(Juan_de_Fuca_advanced)는 표 2에서 3번이 도시하는 지역(지진 발생 지역은 미국)이며, 도 5d(The Ecuador/Peru Gap, University of Arizona)는 표 2에서 4번과 5번이 도시하는 지역(4번의 지진 발생 지역은 칠레, 5번의 지진 발생 지역은 페루)이고, 도 5e(Fornari D., et al., Submarine Lava Flow Emplacement at the East Pacific Rise 9°50’N : The Thermal Structure of the Ocean Crust and the Dynamics of Hydrothermal Circulation, Geophysical Monograph, 148, 2004)는 표 2에서 6번이 도시하는 지역(지진 발생 지역은 멕시코)을 나타낸다.
여기서, 도 5b를 참조하면, Bonin Islands 또는 Ogasawara Islands는 Volcano Islands를 포함한다. 이 지역은 동양의 갈라파고스라는 별칭을 가지며, 특히 Iwo Jima Ridge를 포함한다. 이 지역에는 15 해산(seamount), 5 작은 산(knoll), 3 퇴(bank)가 각각 포함되며 이들이 channeling 역할을 한다. 따라서, Mariana Islands(Guam, Saipan, Tinian, Agrihan, Rota)에서 출발한 화산의 힘이 Bonin Islands를 거쳐서, Izu Islands를 지나서, 종국적으로는 일본 본토의 동경으로 지진을 일으키는 힘을 전달할 수 있다. 따라서, 일 예로서 Mariana Islands의 Anatahan 화산에서 일어난 힘이 중간 지점인 Bonin Islands의 Iwo Jima Ridge의 channeling에 인위적인 구멍(cut)을 뚫어서 일본 본토에 미치는 지진의 세기를 감소시킬 수 있다.
더불어, Oshika Peninsula의 Tohoku에서 발생한 M9.1 규모의 강력한 지진의 힘이 2011년도에 쓰나미와 함께 막대한 피해를 발생시켰다. 이를 Shatsky Rise(C. Moore, The Plate boundary fault of the 2011 Tohoku earthquake: Oceanic provenance and earthquake genesis, 2015)의 Channeling에 인위적인 구멍(Cut)을 뚫어서 에너지를 차가운 Japan Trencj에 방출(releasing)시킴으로써, 일본 본토에 미칠 지진의 세기를 감소시킬 수 있다. 또한, 1995년도 진도 6.9의 지진이 Kobe에서 발생하였다. Izu-Shichito Ridge(T. Seno et al., Dehydration of serpentinized slab mantle : Seismic evidence from southwest Japan, Earth Planets Space, 53, 861-871, 2001)의 Channeling에 인위적인 구멍(Cut)을 뚫어서 일본 본토에 미칠 지진의 세기를 차가운 Nankai Trough에 방출(releasing)시킴으로써 지진의 세기를 감소시킬 수 있다.
위의 표 2, 그리고 도 5a 내지 5e로부터 파악되는 바와 같이, 지구 상에서 화산이 발생(Bing)하고 그로 인한 에너지가 지진 발생 지역으로 전달(Channeling)되면 지진이 발생(Bang)한다. 이 경우 에너지가 발생되는 해저의 경로 상에 구멍을 뚫어서(Cut) 에너지를 찬 해류에 방출(releasing)시키면 지진의 발생으로 인한 충격이 완화될 수 있다.
도 6는 일 실시예에 따른 지진 충격 완화와 관련된 방법의 절차를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 방법의 절차는 도 3에 도시된 지진 충격 완화 장치(또는 지진 충격 완화와 관련된 장치)(100)에 의하여 수행될 수 있으며, 아울러, 도 4에 도시된 절차의 각 단계는 예시적으로 도시된 것에 불과하다.
도 6을 참조하면, 지진 충격 완화 방법은 화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로를, 기 저장된 지질 구조에 대한 지도 및 상기 지도 상의 각 지점에 대한 정보에서 탐색하는 단계(S100)와, 상기 에너지가 상기 지진 지점으로 전달되는 과정에서, 상기 에너지를 찬 해류에 방출시키는 구멍이 생성될 구멍 위치를 상기 경로 상에서 결정하는 단계(S200)를 포함한다. 이와 같은 지진 충격 완화와 관련된 방법은 전술한 지진 충격 완화와 관련된 장치(100)를 이용하여서 수행 가능하며, 그 실질적인 내용은 지진 충격 완화와 관련된 장치(100)와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 일 실시예에 따른 지진 충격 완화 관련된 방법은 이러한 방법에 포함된 각 단계를 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현 가능하다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 지질 구조에 대한 지도 및 상기 지도 상의 각 지점에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스부와,
    해저 또는 육상에서의 화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로를 상기 데이터베이스부에서 탐색하고, 상기 에너지가 상기 지진 지점으로 전달되는 과정에서, 상기 에너지를 방출시키는 구멍이 생성될 구멍 위치를 상기 경로 상에서 결정하는 결정부를 포함하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터베이스부는,
    상기 해저 지형에서의 지열 정보, 해류에 대한 정보 및 지질 구조에 따라 결정되며 진동을 증폭시키는 정도를 나타내는 증폭 계수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 해저 지형에서의 지열 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상기 지열이 상대적으로 높은 지점을 상기 구멍 위치로 결정하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 해류에 대한 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상대적으로 차가운 해류가 흐르는 지점을 상기 구멍 위치로 결정하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 증폭 계수에 대한 정보를 기초로, 상기 지진 지점 중에서 상대적으로 증폭 계수가 작은 지점을 향하는 선 상을, 상기 구멍 위치로 결정하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 갈라파고스 섬이며, 상기 지진 지점은 에콰도르이며, 상기 경로는 카네기 해저 산맥인
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 Anatahan 섬, Mariana 섬, 토호쿠(Tohoku)의 오시카 페닌슐라(Oshika Peninsula of Tohoku), 필리핀 해양판(Philippine Sea Plate)의 섭입 수역(Subduction) 또는 태평양판(Pacific Plate)의 삽입 수역(subduction)이며, 상기 지진 지점은 일본의 도쿄만(Tokyo Bay), 토호쿠(Tohoku) 또는 고베(Kobe)이며, 상기 경로는 Izu Islands/Bonin Islands with Izu-Bonin Trench, Mariana Islands with Mariana Trench, Shatsky Rise with Japan Trench 또는 Izu-Shichito Ridge with Nankai Trough에 존재하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 Murray, Mendocino 또는 Blanco Fracture zone이며, 상기 지진 지점은 미국의 캘리포니아 주의 San Andreas Fault, Inner Borderland, Outer Borderland, Southern Borderland 중 적어도 한 곳이고, 상기 구멍 위치는 Cascadia Subduction Zone에 존재하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 Erebus 산이며, 상기 지진 지점은 칠레이고, 상기 구멍 위치는 Iquique Ridge 또는 Juan-Fernandez Ridge with Chile Trench에 존재하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 Erebus 산이며, 상기 지진 지점은 페루이고, 상기 구멍 위치는 Nazca Ridge with Peru Trench에 존재하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 Easter 섬이며, 상기 지진 지점은 멕시코이고, 상기 구멍 위치는 14 high temperature(≥350°C) hydrothermal vents and low temperature(< 35°C) biological communities along the EPR axis에 존재하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 에트나(Etna) 산이며, 상기 지진 지점은 이탈리아이고, 상기 구멍 위치는 Campi Flegrei의 Solfatara에 존재하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 구멍 위치는,
    상기 카네기 해저 산맥 중에서 북동쪽에 위치하는
    지진 충격 완화와 관련된 장치.
  14. 지진 충격 완화 장치를 기초로 지진 충격 완화하기 위한 지점을 결정하는 방법에 있어서,
    화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로를, 기 저장된 지질 구조에 대한 지도 및 상기 지도 상의 각 지점에 대한 정보에서 탐색하는 단계와,
    상기 에너지가 상기 지진 지점으로 전달되는 과정에서, 상기 에너지를 방출시키는 구멍이 생성될 구멍 위치를 상기 경로 상에서 결정하는 단계를 포함하는
    지진 충격 완화와 관련된 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기 저장된 정보는,
    상기 해저 지형에서의 지열 정보, 해류에 대한 정보 및 지질 구조에 따라 결정되며 진동을 증폭시키는 정도를 나타내는 증폭 계수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는
    지진 충격 완화와 관련된 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 해저 지형에서의 지열 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상기 지열이 상대적으로 높은 지점을 상기 구멍 위치로 결정하는
    지진 충격 완화와 관련된 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 해류에 대한 정보를 기초로, 상기 경로 중에서 상대적으로 차가운 해류가 흐르는 지점을 상기 구멍 위치로 결정하는
    지진 충격 완화와 관련된 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 증폭 계수에 대한 정보를 기초로, 상기 지진 지점 중에서 상대적으로 증폭 계수가 작은 지점을 향하는 선 상을, 상기 구멍 위치로 결정하는
    지진 충격 완화와 관련된 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 화산의 폭발로 인해 에너지가 발생한 지점은 갈라파고스 섬이며, 상기 지진 지점은 에콰도르이며, 상기 구멍 위치는 카네기 해저 산맥에 존재하는
    지진 충격 완화와 관련된 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 구멍 위치는,
    상기 카네기 해저 산맥 중에서 북동쪽에 위치하는
    지진 충격 완화와 관련된 방법.
  21. 지표면에 구멍을 형성하는 장치로서,
    상기 장치는 화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로에, 상기 에너지를 방출시키는 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는
    지표면에 구멍을 형성하는 장치.
  22. 지표면에 구멍을 형성하는 장치에 의하여 상기 지표면에 구멍을 형성하는 방법으로서,
    화산의 폭발로 인해 발생한 에너지가 지진의 발생이 예측되는 지진 지점으로 전달되는 경로에, 상기 에너지를 방출시키는 구멍을 형성하는 단계를 포함하는
    지표면에 구멍을 형성하는 방법.
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