관측 시간에 따른 배경잡음의 HVSR 결과 신뢰도 비교

Abstract

진원지로부터 같은 거리에 위치한 지역이라도 해당지역의 전단파속도 및 깊이 등의 토층 특성이 상이하다면 지표면에서의 지진파의 크기는 부지증폭의 정도에 의해 차이가 발생한다. 이러한 지진파 증폭 또는 감폭의 원인인 지반정보를 얻기 위해서는 지반조사가 요구된다. 시추조사를 실시하여 물리탐사를 진행한다면 전단파속도를 직접 계측하고 토층의 두께를 파악할 수 있지만, 시추조사가 어려운 위치에서는 지표면에서의 배경잡음관측만으로 부지의 공명주파수를 파악할 수 있다. 배경잡음의 수직성분에 대한 수평성분 스펙트럼비(HVSR)는 부지의 증폭 비율을 간접적으로 나타내며, 따라서 가장 큰 비율을 가지는 주파수가 부지의 공명주파수가 된다. 배경잡음은 부지 주변에 존재하는 미세진동을 의미하기 때문에 직접적인 진동원을 파악할 수 없으며,또한 조절할 수 없다. 따라서, 신뢰적인 배경잡음 HVSR을 구하기 위해서는 배경잡음 측정에 충분한 시간적 여유를 주어야 한다. 이번 연구에서는 신뢰적인 HVSR 분석을 위한 배경잡음 측정에 필요한 최소시간이 얼마인지 파악해 보고자 실험을 진행하였다. 센서 설치 직후 30분까지는 HVSR의 결과가 저주파수 영역에서 높은 진폭을 보였으며, 이후 시간대에서 차차 저주파수 영역의 진폭이 감소하였다. 또한, 사람의 활동량이 많은 주간과 활동량이 적은 야간에 관측한 배경잡음의 HVSR은 공명주파수와 진폭 정도에 차이를 보였다. 여러 환경에서 실험결과, 배경잡음의 HVSR로부터 신뢰성 있는 공명주파수를 얻기 위해서는 센서 설치 시점부터 30분 정도의 안정화 시간이 요구되며, 사람의 활동량이 적은 야간에 측정하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.