동해 해저지형이 한반도를 향한 지진해일의 전파에 미치는 영향

Abstract

본 연구에서는 분산보정 유한차분 수치모형을 이용하여 동해의 해저지형이 한반도로 전파되는 지진해일에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 대화퇴와 해저 대화퇴 연결산맥 그리고 동해안의 K자 해저산맥을 단독 또는 복합적으로 제거하고 1964년 Niigata 지진해일과 1983년 동해 중부 지진해일 그리고 1993년 북해도 남서외해 지진해일에 대하여 수치모의를 수행하였다. 특히 각 해저지형이 지진해일 전파에 미치는 영향을 파악하기 위해 단위폭당 에너지 흐름량 개념이 지진해일 분야 최초로 도입되었으며, 이를 통해 정량적으로 지진해일 에너지 전파에 대한 분석이 수행되었다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 동해 남천북심의 수심분포로 인하여 발생되는 굴절은 지진해일 주에너지의 전파 경로를 결정짓는 중요한 역할을 한다. 파원역이 북쪽과 남쪽으로 치우치면 주된 에너지 흐름의 경로가 우리나라 동해안을 향하지 못해 동해안에 미치는 지진해일의 영향이 상대적으로 작다. 반면 파원역이 동해의 중부에 위치하면 남천북심의 수심분포로 인해 발생된 굴절에 의해 지진해일 에너지의 주경로가 우리나라 동해안을 향하게 되므로 동해안에 미치는 지진해일의 영향이 강화된다. 둘째, 대화퇴와 해저 연결산맥은 파원역이 북쪽과 중부에 위치하는 지진해일에 대해 우리나라 동해안으로 향하는 지진해일의 에너지를 포획하여 일본 서북해안으로 운반해주는 역할을 수행하므로 우리나라 동해안에 미치는 지진해일의 영향을 약화시켜준다. 셋째, 동해안 임원지역에서 대화퇴를 향해 뻗어나간 K자 해저산맥은 파원역의 위치에 무관하게 우리나라 동해안으로 향하는 지진해일 에너지를 포획하여 해저산맥의 종점부인 임원지역으로 지진해일 에너지를 집중시켜주는 역할을 수행한다.