한반도와 같은 중약진 지역의 지진재해 해석

Abstract

중약진 지역에서는 지진활동이 명확하게 규명되어 있지 않다. 하지만 중약진 지역에서도 1988년에 발생한 대만의 Chi-Chi 지진이나 1986년 미국에서 발생한 Charleston 지진과 같이 예측하지 못한 강한 지진이 발생한다. 그 결과 강진지역에 비교하여 내진 설계가 고려되지 않거나 중력하중만으로 설계된 구조물은 심각한 피해를 입거나 붕괴되었다. 본 연구의 목적은 서울지역의 Uniform Hazard Response Spectrum(UHRS)을 작성하고, 중약진 지역에 속하는 한반도 서울지역의 구조물의 성능평가를 위한 50년에 초과확률 2%, 10%의 지반운동을 생성하는 것이다. 본 연구에서는 한반도지역 중 서울 시청을 선택하여 UHRS 작성 및 인공지반 운동가속도를 생성하였다. 지반 운동을 생성하기 위하여 과거 한반도에 발생한 614년간의 역사지진목록과 계기지진목록을 기초로 미래 50,000년간 발생할 지진의 진앙과 규모를 작성하였다. 한반도 전체에 발생한 36,644개의 지진 중 서울 시청 반경 100km 이내에서 발생된 4,288개의 지진에 대하여 지반운동을 생성하였다. 서울 시청에서의 지반운동은 지반 감쇄, 한반도의 지반특성, 서울지역의 국지적인 지반조건을 고려하여 생성하였다. 생성된 지반운동을 이용하여 응답스펙트럼을 구하고, 50년에 초과확률 2%, 10%의 UHRS를 작성하고, 작성된 UHRS를 이용하여 각각의 확률에 대한 지반운동 10개를 각각 선택하였다. 본 논문은 총 6장으로 구성되어 있다. 제 1장은 연구의 배경과 목표에 대하여 기술하고 있다. 제 2장에서는 역사지진목록과 계기지진목록에 대하여 신뢰성 있는 지진목록을 선택하였다. 제 3장에서는 2장에서 선택된 지진목록을 이용하여 미래 발생한 지진의 진앙과 규모를 결정하는 방법을 설명하고 발생된 미래 지진의 진앙과 규모를 과거 발생한 지진과 비교하였다. 제 4장에서는 가정한 지반운동모델 변수들이 한반도의 지반특성을 잘 반영하는지 증명하였다. 제 5장에서는 서울 시청에서의 지반운동과 초과확률 2%, 10%의 UHRS를 생성하고, 각각의 확률에 대한 지반운동 10개를 각각 선택하였다. 마지막으로 제 6장에서는 본 연구에 대한 결과들을 기술하였다.; In low and moderate seismic regions, seismic activities have not been well defined. Unexpected large future earthquake events, however, could occur in these regions, i.e., 1988 Chi-Chi earthquake in Taiwan and 1986 Charleston earthquake in the U.S. During such earthquake events, structures located in low and moderate seismic regions are severely damaged, and collapsed since most structures in these regions are often designed only considering gravity loads. The objective of this study is to construct uniform hazard response spectrum (UHRS), and to generate synthetic uniform hazard ground motions for performance evaluation of structures at a given site in Korean peninsula classified as low and moderate seismic region. This study selects the location of Seoul city hall as the site under consideration. To achieve this objective, this study simulates the epicenters and magnitudes of future earthquakes within 50,000 years based on those of the earthquakes recorded during the past 614 years. The 4288 earthquakes occurred within 100km from the Seoul city hall are considered for generating ground motions at the site of Seoul city hall. The ground motions at the site are generated considering earthquake attenuation, and soil profile at the site. Then uniform hazard response spectra (UHRS) are constructed at the site for 10% and 2% probability of exceedence in 50 years. Moreover, this study provides 10 ground motions for response history analysis of structures, which best fit to the UHRS. This thesis is composed of six sections. Section 1 introduces the research background and the purpose of this study. Section 2 determines the historical earthquake data and instrumental earthquake data. Section 3 shows the procedures of prediction of future earthquakes. Section 4 shows the verification of ground motion model parameters. Section 5 simulates ground motion and uniform hazard response spectrum. Finally section 6 shows conclusions.