지진관측소와 스마트폰 MEMS 센서 기록의 비교분석

Abstract

스마트폰은 가속도를 기록할 수 있는 MEMS센서를 포함하고 있고 무선통신망 장치가 구비되어 있어 실시간으로 진동 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 특징과 상대적으로 저렴한 유지비용은 스마트폰을 지진관측망으로 사용하는데 큰 장점으로 작용한다. 현재 국내 영남권에 시범적으로 279개의 스마트폰이 설치되어 지진관측망으로 사용되고 있다. 유지보수 및 관리의 편의성을 고려하여 기존 건물 내에 위치하고 있으며, 건물 1층에 설치가 어려운 곳은 상층부에 설치되어 있다. 국가지진관측망은 건물의 응답을 고려할 필요가 없으나, 스마트폰 지진관측망은 건물 안에 위치하기 때문에 관측된 기록이 구조물의 거동을 포함하게 된다. 이번 연구에서는 스마트폰 관측 지진기록의 유효성을 확인하기 위해 국가지진관측망의 지진관측소 기록과 스마트폰 관측 기록을 비교하고자 한다. 비교에 활용된 데이터는 2019년에 발생한 5개의 지진에 대한 기록이며, 기상청 및 한국지질자원연구원의 지진관측소에서 기록한 321개의 데이터와 스마트폰에서 기록한 145개의 데이터이다. 지진관측소 기록과 스마트폰 기록 모두 지진파 후처리를 진행하여 PGA를 추출한 후, 지반운동예측모델을 지진관측소 기록에 따라 보정한 다음 스마트폰 기록에 적용하여 스마트폰 PGA의 잔차를 분석하였다. 분석결과, 스마트폰 관측 기록은 지진관측소의 기록보다 잔차가 크게 나타났으며 PGA가 커질수록 잔차가 커지는 경향을 확인하였다.