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채경돈(Gyeongdon Chai),박순천(Sun-Cheon Park),박종숙(Jong Suk Park),조창범(Changbeom Cho),최미경(Mikyung Choi),강태섭(Tae-Seob Kang) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
기상청 디지털 지진관측망은 1999년 18개의 관측소에서 2021년 8월 현재 265개소에 이르기까지 점차 관측 밀도가 향상되고 있다. 진앙 기준으로 근거리 관측이 가능하고 방위각에 따라 고르게 배치된 관측소 분포는 지진관측망 포괄 영역 내부에서 발생하는 지진의 정확한 진원 결정에 적합한 조건이다. 그러나 지진관측망 밀도의 증가에도 불구하고 주로 내륙에 치중된 지진관측소 분포로 인하여 한반도 해역과 북한 지역에서 발생하는 지진들에 대한 진원 결정의 불확실성에는 큰 변화가 없는 실정이다. 일차적인 원인은 지진관측망 외부에서 발생하는 지진의 지진파를 기록하는 지진관측소가 진원으로부터 편향된 위치에서만 기록되어서, 결정된 진원의 위치 오차 범위가 편향 방향으로 커지기 때문이다. 또한, 이와 같은 지진파의 전파 경로에 대한 속도모델은 관측망 내부에 비하여 상대적으로 부정확하거나 거의 알려져 있지 않다. 이 연구에서는 한반도 남부 지진관측망 영역 외부에서 발생하는 지진의 진원 결정 정확도를 향상시키기 위하여, 불확실한 속도구조 정보로 인한 제약을 우회하고 관측 지진파 위상의 주시에 대한 계산 오차를 최소화하기 위한 진원 결정 방법인 velellipse 알고리즘을 사용하였다. 이 알고리즘은 관측 파형 정보인 P/S파 도달시간을 활용하여 초기 속도모델을 수정하면서 주시 계산을 반복하여 그 오차가 최소가 되는 진원 변수를 최종적으로 산출한다. 최종 진원을 결정하기 위하여 수정된 속도모델은 실제 지진파 속도구조를 반영하기 보다는 지진파 주시 오차를 최소화하기 위하여 합성한 결과이기 때문에, 관측 주시에 대한 최적 속도모델로 간주된다. 속도모델이 정확하지 않은 지역에서 이와 같은 진원 분석방법은 속도모델을 고정하여 진원을 결정하는 방법보다 상대적으로 지진파 파선 경로에 대한 속도 변화를 평균적으로 잘 반영할 수 있다. 지진관측망에 대하여 편향된 지진의 위치 재분석 가능성을 평가하기 위하여 기상청 지진목록으로부터 2020년 동안 한반도 주변 해역과 북한 지역에서 발생한 규모 2.0 이상 모든 지진의 진원을 재결정하였다. 분석 가능한 진원 거리의 한계를 파악하기 위하여 상대적으로 내륙에서 더 먼 거리에서 발생한 해역지진과 2020년 북한 지역 진원 재결정 실패 지역 중심으로 분석할 지진을 선별하였다. 그 결과, 기상청 지진 통보 기준에 부합하는 규모 2.0 이상, 그리고 지진 통보 영역에 해당하는 한반도 해역 대부분과 북한의 강원도, 황해도 및 평안도 남부 일대에서 발생하는 지진의 진원 재결정이 가능하였다. 이러한 영역은 기상청의 국내 지진조기경보 영역과 대체로 유사하다. 따라서 velellipse 알고리즘 방법을 기상청의 지진 초기분석 이후에 진원 재결정에 효과적으로 사용할 수 있다.