Topological analysis of the cross-fault damage zone across the Jakgwaecheon section of the Yangsan Fault

Abstract

일반적으로, 상부지각에서 전단운동으로 인한 취성변형작용으로 만들어진 단층대는 단층핵과 단층손상대로 구분되고, 이들의 경계에는 혼합대가 발달 할 수 있다. 단층대를 가로질러 발달하는 특성으로 단층대를 단층핵과 단층손상대로 구분하는 기준이 확립되어 있고, 특히 단열밀도(혹은 누적단열밀도)의 변화로 이들을 정량적으로 구분하는 기준이 통용되고 있다. 그러나 기하학적 특성(단열밀도) 분석만으로는 단열계를 이루는 개별 단열 간의 공간적 관계를 정량화하기는 어렵다는 단점이 있어 이를 보완할 수 있는 위상기하학적 특성(연결성) 분석의 필요성이 대두되고 있다. 위상기하학은 공간적 객체 간의 배열과 기하학적 관계를 설명하는 수학의 한 분야이며, 객체가 존재하는 공간의 연속적인 변형에 대해 변하지 않는 속성을 연구하는 학문이다. 단열계의 위상기하학적 요소인 노드와 브랜치의 각 유형별 개수를 수학적으로 조합하여 단열계의 연결성을 정량화하는 매개변수인 브랜치 당 연결 개수(CB)를 구할 수 있다. 이번 연구에서는 양산단층대를 횡단하며 흐르는 작괘천 인근 노두에 있는 단열계들의 기하학적, 위상기하학적 특성의 변화가 분석되었다. 그 결과, 기하학적 특성은 주단층과의 거리에 따른 변화 패턴이 확인되지 않는 반면, 위상기하학적 특성은 주단층과의 거리가 멀어질수록 감소하는 패턴이 확인되었다. 연구결과를 기반으로, 연구지역의 단층손상대 너비를 4.82 km로 제안하였고, 기존의 기하학적 특성과 함께 위상기하학적 특성의 변화도 단층손상대의 너비 설정에 이용될 수 있음을 제시하고자 한다.