한반도 남서외해의 잠재 지진해일 전파특성

Abstract

일본 유구열도 주변은 필리핀 해판과 유라시아 대륙판이 만나는 경계부로 지진의 발생 빈도가 높은 지역이다. 유구열도 주변 해역은 지진발생시 한반도에 지진해일의 영향을 미칠 가능성이 있는 해역으로 분류된다. 과거 1771년 유구열도 남단에서 발생한 야에야마 지진해일은 이시가키섬을 비롯한 주변 지역에 많은 피해를 입힌 지진해일로 기록되어 있다. 따라서 한반도 남서외해 유구열도 주변 활성 단층으로 인한 지진해일을 잠재 지진해일로 가정하고 이를 수치모의 하여 남서외해를 전파하는 지진해일의 전파특성을 분석하였다. 본 연구는 분산보정 지진해일 전파 유한차분모형과 격자접속기법을 이용하여 유구열도 주변 오키나와 트러프, 류큐호 그리고 류쿠해구에서 발생하여 한반도에 영향을 미칠 수 있는 잠재 지진해일을 수치모의하였다. 남서외해 중국 동측의 낮은 수심과 오키나와 트러프 및 류쿠 트렌치의 깊은 수심은 지진해일의 전파특성을 결정짓는 중요 요인으로 작용한다. 유구열도를 따라 발생한 잠재 지진해일의 전파특성은 2가지로 분류할 수 있다. 첫째, 유구열도 주변 깊은 수심을 따라 빠르게 북동진하는 지진해일파는 제주도 남단을 돌아 서해로 들어서며 대부분은 중국을 향하고 일부는 다시 굴절 및 회절 되어 영광으로 향한다. 둘째, 등수심선과 직각방향으로 중국 동측의 대륙붕을 올라선 파가 굴절되어 중국을 향한다. 이때, 일부 파가 서해로 진입하여 영광지역으로 굴절 및 회절 된다. 대륙붕의 얕은 수심을 건너온 파이므로 전파속도가 상대적으로 느리며 천수화로 인해 파장이 짧아지며 수면변위는 커짐을 확인할 수 있다. 남서외해 수심분포의 영향으로 유구열도 주변에서 발생하는 지진해일은 대부분 중국을 향해 굴절되며 한반도에는 큰 영향을 미치지 못하고 있다.; Earthquakes near Ryukyu islands have potential to generate a tsunami that can affect coastal areas of south and west sea of Korea. The Ryukyu islands of Japan are located between the Eurasian continental plate and the subsea Philippine plate. In 1771, the Yaeyama tsunami (M 7.4) was generated near southern Ryukyu islands and caused significant damage on the southeastern coast of Ishigaki island. In this study, potential tsunamis generated near Ryukyu islands were simulated and the propagation characteristics of potential tsunamis to give influence on south and west sea of Korea were analyzed. In order to simulate the potential tsunamis, a dispersion-correction finite difference model was employed with a grid nesting scheme. The numerical simulation shows that fast varying bathymetry of south and west sea of Korean peninsula including continental shelf and trough plays an important role in wave transformation and propagation of the potential tsunamis. The propagation characteristics of the potential tsunamis can be classified into two classes. First, some waves of the tsunamis propagate toward northeast along deep water bathymetry near Ryukyu islands. And these waves go round south of Jeju island and toward west sea of Korea. Eventually most of these waves propagate toward east of China, and some part of these waves are refracted and diffracted into Youngkwang site. Second, other waves of the tsunamis, entering the continental shelf of eastern China at right angles to a topographical contour line, are refracted into east shore of China. Some part of these waves propagate toward west sea of Korea and are refracted and diffracted into Youngkwang site. Since these waves propagate over shallow water on the their continental shelf, their phase speed are relatively slow, their wave-length are short, and their free surface displacements grow larger. In other words, these waves are shoaling because of shallow water of the continental shelf. A major part of the potential tsunamis generated near Ryukyu islands is refracted toward east shore of China because of the bathymetry of south and west sea of Korean peninsula. In addition, even though a small part of these tsunamis is refracted and diffracted into Korean peninsula, the potential tsunamis insignificantly affect on Korean peninsula.