연구의 필요성 (Demand for research)

[지구 환경변화 수리과학 모델링]
[지진 조기 대응을 위한 데이터 분석 연구]
o 2011년 동일본 대지진의 피해 이후 한반도에서도 크고 작은 지진이 수백차례 발생하여 그 위험에 대한 경각심과 대책이 대두되고 있음.
o 지진의 예보는 쉽지 않으나 빠른 감지와 경보는 화재나 건물의 붕괴 등과 같은 2차 재난에 의한 인명과 재산피해를 줄일 수 있음.

연구 목표(Research direction)

[지구 환경변화 수리과학 모델링]
[지진 조기 대응을 위한 데이터 분석 연구]
o ‘중력탐지’기술을 이용한 지진 감지와 조기 경보 체계를 이용하여 지진으로 인한 2차 재난의 피해를 저감하는데 기여하고자 함.

연구내용 (Research area)

[지구 환경변화 수리과학 모델링]
[지진 조기 대응을 위한 데이터 분석 연구]
o 통상 지진발생시 P-파 (약 초속 8km)의 전파를 통해 그 발생에 대한 경보가 이루어짐.
o 지진 발생 시 중력 변화의 신호는 빛 속도 (약 초속 30만 km)로 전파되며 이를 이용하면 지진파가 전파될 때까지의 피해 방지를 위한 시간을 확보할 수 있음.
o 예를 들어 동해안 300km해상에서 지진이 발생 시 가장 큰 피해를 주는 S-파가 울산 근방에 도달 시까지 약 75초가량 걸리나 중력변화를 통해 이를 감지할 때 즉시 알 수 있기 때문에 75초의 시간동안 발전소 등 시설의 전원차단이나 인명의 대피를 할 수 있는 충분한 시간을 확보할 수 있음.
o 중력탐지기술을 이용한 조기지진경보계는 소형화된 ‘초전도 중력구배계 (SGG, Superconducting Gravity Gradiometer)’를 통해 구현이 가능하다는 아이디어가 제안됨 [H. J. Paik (메릴랜드 대학)]
o SGG를 이용하여 중력구배잡음 (뉴턴잡음 등)을 분석하고 지진발생시 신호를 분석하여 경보체계와 탐지 알고리즘을 개발함으로써 조기지진경보에 활용할 수 있음.