GPS를 이용한 Parkfield 지진시의 지각변위량 측정
Crustal deformation of Parkfield earthquake from GPS data
- 발행기관 亞洲大學校 大學院
- 지도교수 김두환
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 우주계측정보공학
- 본문언어 한국어
초록/요약
지진의 원인은 암석권의 판의 움직임이다. 이러한 지구적인 힘에 의해 땅속의 거대한 암반이 갑자기 갈라지면서 지진이 발생하고 그 충격으로 지진파가 생기면서 지반을 진동시키게 된다. 이러한 지진의 감시를 위해서는 지진 발생 가능성이 있는 지역에 대한 지각의 움직임을 감지하는 것과 그 동안 발생하였던 지진 발생 양상을 파악하는 것이 필요하다. 한반도는 유라시아판(Eurasia Plate)의 안쪽에 위치해 있어 판경계에 위치한 일본이나 미국 캘리포니아등지의 지역보다 지진발생의 회수나 규모가 작아 그동안 지진의 안전지대로 인식되어 졌다. 그러나 역사기록을 통해 국내에서 발생한 지진기록을 살펴보면 경주에서 서기 779년에 지진이 발생해 100여명이 사망했다는 기록이 있으며 최근에는 인도양과 일본등지에서 대규모 지진이 발생하여 막대한 인명피해가 발생하였고 국내에서도 울진서쪽해역(2004. 5. M=5.2))과 백령도 해역(2003. 3. M=5.0)에서 규모 5정도의 지진이 발생하고 있어 한반도가 지진의 안전지대가 아니라는 인식이 공감대를 형성하고 있다. 그동안 지진학자들의 연구에 의하면 국내에서도 규모 5정도의 지진은 한반도의 어느 지역이던지 발생할 가능성이 있으며 한반도에서 발생 가능한 최대규모의 지진은 6정도로 알려져 있다. 위성측지시스템인 GPS(Global Positioning System)는 장비의 가격이 저렴하고 설치가 용이하여 조밀한 관측망을 구축할 수 있는 장점과 수 mm의 정밀도로 변위를 측정할 수 있는 이점이 있어 미국, 일본 등에서는 지각변위 측정에 널리 이용되고 있다. 미국 캘리포니아 산안드리아스 단층대내의 파크필드지역은 태평양판(Pacific Plate)과 북아메리카판(North America Plate)이 충돌하는 지역으로 거의 일정한 주기(약 22년)의 간격으로 규모 6정도의 지진이 발생하여 같은 단층대에서 반복적인 과정에 의해 지진이 발생하는 것으로 추정되는 지역이다. 이 지역에서 2004년 9월 28일 규모 6의 지진과 규모 5의 여진이 발생하여 그로 인한 지각변위량을 GPS자료를 이용해 계산해 보았다. 자료처리에는 Bernese(ver 4.2)를 사용하였다. 규모 6의 지진으로 인한 지각의 수평변위량은 약 40mm 내외였으며 규모 5의 지진으로 인한 수평변위량은 5mm 정도로 나타났다. 국내내륙에서 유사한 규모의 지진이 발생할 시에는 국내에서 운영중인 GPS자료를 이용하여 지각변위량을 계산해 낼 수 있을 것으로 판단되며 한반도지역의 지각 움직임을 감시하기 위한 지속적인 자료의 분석과 연구활동이 뒤따라야 할 것으로 판단된다.
more초록/요약
An earthquake, which magnitude is 6.0, is occurred near the Parkfield at 17:15 on September 28, 2004. This earthquake is the seventh in a series of repeating earthquakes on this stretch of the fault. The previous events were in 1857, 1881, 1901, 1922, 1934, and 1966. On September 29, magnitude 5.0 earthquake shook the Parkfield. And another earthquake occurred in this area. Its magnitude was 5.0. GPS measurements are now in use to determine the motion of the Earth's tectonic plates, to study deformation around active faults. The primary reason for the growth in crustal deformation research with GPS, is fact that the technique puts an inexpensive, precise geodetic tool. For this reason, it is widely used for the measurement of crustal deformation measurements in U.S. and Japan In this thesis, we investigate crustal deformation of Parkfield region with GPS before and after earthquake. The GPS data were analyzed by Bernese(ver 4.2). The horizontal displacement of the crust in the occurrence of M 6.0 earthquake was about 40 mm, On the other hand, it was 5 mm in M 5.0 earthquake.
more목차
목차
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 GPS 개요 = 3
2.1 GPS의 구성 = 3
2.2 GPS 신호구조 = 3
2.3 측위의 기본원리 = 4
2.4. 의사거리를 이용한 위치 결정 = 7
2.5 반송파 관측 = 9
2.5.1 반송파 분할위상차(Carrier beat phase)의 관측 = 11
2.5.2 미지정수(Phase Ambiguity)의 결정 = 11
2.6 차분방정식 = 13
2.6.1 단일차분(Single differencing) = 13
2.6.2 이중차분(Double difference) = 15
2.6.3 삼중 차분(Triple Difference) = 16
2.7 반송파의 선형조합(Linear Combination) = 17
2.7.1 이온층무관 선형조합선형조합(Ionosphere-free linear combination, L₃) = 17
2.7.2 위치효과무관 선형조합(Geometry-Free Linear Combination, L₄) = 18
2.7.3 광파장선형조합(Wide-Lane, L_(5)) = 18
2.7.4 Melbourne-Wu¨bbena 선형조합 = 18
제 3 장 파크필드 지진으로 인한 지각변위 측정 = 20
3.1 GPS를 이용한 지각운동연구 = 20
3.2 파크필드지역의 구조학적 환경(tectonic setting) = 21
3.3 GPS 자료처리 및 방법 = 25
제 4 장 결론 = 34
참고문헌 = 36
Abstract = 38
