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항만지진 응답특성 분석

구 분 2.0≤ML<3.0 3.0≤ML<4.0 4.0≤ML<5.0 5.0≤ML

발생횟수 220 30 1 3 254

해역지진 30 2 - 1 33

표 3.5.2 2016년 지진 총 발생 현황

○ 2017년 지진발생현황(규모 2.0 이상, 기상청 발표기준) - 총 발생횟수: 224회(규모 3.0 이상 19회, 유감지진 20회)

- 기상청(http://www.kma.go.kr)에 따르면, 2017년도에 사람이 느낄 수 있는 정도의 유감지 진은 20회가 발생하였고, 규모(ML, Local Magnitude) 3.0 이상의 지진은 19회, 규모 2.0

이상은 224회 발생하였다. 해역에서의 지진은 2015년(27회), 2016년(30회)에 비해 다소

증가하였다.

구 분 2.0≤ML<3.0 3.0≤ML<4.0 4.0≤ML<5.0 5.0≤ML

발생횟수 151 12 1 1 165

해역지진 54 5 - - 59

표 3.5.3 2017년 지진 총 발생 현황

Year 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Total 42 46 60 42 52 56 93 49 44 254 224

ML ≥ 3 2 10 10 5 14 9 18 8 5 34 19

Felt eq. 5 7 10 5 7 4 15 11 7 55 20

표 3.5.4 연도별 지진발생횟수(기상청 공식발표 기준)

. 주요 지진계측 분석 결과

○ 2016년 경주지진 개요

- 본 지진은 2016년 9월 12일 오후 8시경 경주 남남서쪽 11.6km에서 발생한 규모 5.8의

지진으로서 심도는 약 14.1km인 것으로 발표되었다. 참고로 1978년 이후 발생한 규모

5.0지진의 진원 평균심도는 8.2km이다. 본 지진은 약 7초 동안 발생하였으며, 진앙지 부

분의 탁월 주파수는 13.77Hz의 고주파로서 진앙지 인근의 건축물피해가 상대적으로 적 었으나 항만에는 지반특성에 따라서 탁월 주파수가 상이하였다. 깊은 심도, 높은 진동

- 해외 주요 지진 Imperial Valley(1940, ElCentro),Taft(1952, Lincoln School), Hachinohe(1968) 은 지속시간이 24초 이상이었음을 감안하였을 시, 본 지진은 강진구간 지속시간이 1~2 sec 내외로 짧았기 때문에 반복적인 하중에 의해 손상이나 변형이 누적될 가능성이 높 지 않은 것으로 판단된다.

구 분

한 국 일 본

7.5 울산 (M 5.0)

9.12 (M 5.1)

9.12 (M 5.8)

고베 (M 7.3)

동일본 (M 9.0)

구마모토 (M 7.3) 지속시간(sec) 약 12초 약 5초 약 7초 약 20초 약 170초 약 20초 표 3.5.5 지진 지속 시간 비교

○ 2016년 경주지진 진도분석

- 분석결과 항만 지진계측시스템 진원을 중심으로 약 45km 인근 포항 영일만신항 지표면

에서 89.341 Gal(진도 Ⅵ-Ⅶ)의 반응을 보였으며, 약 73km 인근 부산지방해양항만청 지 표면에서 58.247 Gal(진도 Ⅵ)의 반응을 보인 것으로 나타났다.

진원시 (Origin Time)

규모 (ML)

위도 Lat(°N)

경도

Lon(°E) 발생위치 Region

2016-09-12 20:32:54 5.8 35.76 N 129.19 E 경북 경주시 남남서쪽 9km 지역

위치 계측값(Gal) 비고

인천항 국제여객터미널 - 지표면

갑문 - 암반

군산항 VTS - 지표면

VTS - 암반

목포항 연안여객터미널 - 지표면

자연사박물관 - 암반

광양항 154kV 변전소 8.562 지표면

154kV 변전소 3.519 암반

동해항 국제여객터미널 13.734 지표면

구미동 4.727 암반

포항항 영일만항 89.341 지표면

경북항운노조 43.827 암반

울산항 VTS 5.996 암반

부산항 부산수산청 58.547 지표면

영도등대 16.104 암반

부산신항

부산신항(주) 35.095 지표면

PNIT 39.266 토사

표 3.5.6 경주지진 항만별 지반최대가속도(PGA, 20 samples)

○ 2016년 경주지진 파형 및 응답스펙트럼

- 경주지진(규모 5.8,)에 의한 가장 큰 반응을 보인 포항항 지표면 반응을 분석하였다. 그

결과 최대지반가속도는 규모 5.8에서 88.32gal(0.09g)의 반응을 보였으며, 댐핑계수를

0.05로 가정하였을 때, 응답스펙트럼의 최대 가속도는 0.2g를 나타내었다.

방향 지진파형

EW 방향

NS 방향

Z 방향

표 3.5.7 규모 5.8 경주지진에 대한 포항항 지표면의 시계열

방향 지진파형

EW 방향

NS 방향

Z 방향

표 3.5.8 규모 5.8 경주지진에 대한 포항항 암반의 시계열

EW방향(2-6Hz) NS 방향(4Hz) Z방향(16Hz) 표 3.5.9 규모 5.8 경주지진에 대한 포항항 지표면의 응답스펙트럼

EW방향(2-4Hz) NS 방향(2Hz) Z방향(4Hz)

표 3.5.10 규모 5.8 경주지진에 대한 포항항 암반의 응답스펙트럼

○ 2017년 포항지진개요

- 2017년 11월 15일 오후 2시경 발생한 규모 5.4의 포항지진은 2016년 경주 지진에 이어 두 번째로 큰 규모로 발생한 포항지진은 또한, 역대 가장 많은 피해가 발생한 지진이다.

본 지진은 발생 깊이가 기상청 발표 기준 9km이며, 지진 지속시간은 최대 7~8초로 경 주지진과 유사한 특성을 지닌다(경주지진의 경우 발생 깊이 11km, 지속시간 7~8초). 또 한 탁월주기는 0.68초(탁월주파수는 1.4Hz)로 경주지진(2~4Hz)에 비해 장주기 특성을 가 진다.

- 항만구조물의 고유진동 조건(중력식 케이슨 1.29~1.63Hz, 잔교식 안벽 0.66~3.73Hz) 속하 므로 피해 가능성이 높을 것으로 예상된다.

○ 2017년 포항지진 진도분석

- 설치된 항만 지진계측시스템 중 포항항 기반암과 지표면에서 각각 347.599 Gal(진도Ⅷ)

- 설계 지반가속도(1등급시설 기준)가 154Gal로 약 2.3배가 큰 347.599 Gal의 지진 가속도 가 계측되었으므로 시설물의 점검이 필요하다고 판단된다.

진원시 (Origin Time)

규모 (ML)

위도 Lat(°N)

경도

Lon(°E) 발생위치 Region

2017-11-15 14:29:31 5.4 36.12 N 129.36 E 경북 포항시 북구 북쪽 9km 지역

위치 계측값(Gal) 비고

인천항

국제여객터미널 - 지표면

갑문 - 암반

군산항

VTS - 지표면

VTS - 암반

목포항

연안여객터미널 - 지표면

자연사박물관 - 암반

광양항

154kV 변전소 - 지표면

154kV 변전소 - 암반

동해항

국제여객터미널 25.027 지표면

구미동 5.545 암반

포항항

영일만항 289.257 지표면

경북항운노조 347.599 암반

울산항 VTS 3.459 암반

부산항

부산수산청 7.995 지표면

영도등대 - 암반

부산신항

부산신항(주) 4.079 지표면

PNIT 5.022 토사

PNIT - 암반

표 3.5.11 포항지진 항만별 지반최대가속도(PGA, 20 samples)

○ 2017년 포항지진 파형 및 응답스펙트럼

방향 지진파형

EW 방향

NS 방향

Z 방향

표 3.5.12 규모 5.4 포항지진에 대한 포항항 지표면의 시계열

방향 지진파형

EW 방향

NS 방향

Z 방향

표 3.5.13 규모 5.4 포항지진에 대한 포항항 암반의 시계열

EW방향 NS 방향 Z방향 표 3.5.14 규모 5.4 포항지진에 대한 포항항 지표면의 응답스펙트럼

EW방향 NS 방향 Z방향

표 3.5.15 규모 5.4 포항지진에 대한 포항항 암반의 응답스펙트럼