Location of surface explosions using seismic and infrasound data with Bayesian approach

Abstract

지진파 자료만으로 정확한 위치결정이 어려운 중소규모 지표 발파 이벤트에 대해 공중음파 자료와 베이지안 위치결정법을 활용해 위치결정의 정확도 향상 가능성을 평가하였다. 지표 발파의 경우 지진파와 함께 대기중으로의 음파를 동반하기 때문에 서로 다른 매질에서 관측한 탄성파를 동시에 활용하여 위치결정을 효과적으로 수행할 수 있다. 강원도 영월의 노천 광산 지역에서 실시하는 지표 발파에 대한 근거리(약 7 km 이내) 지진/음파 관측 자료를 사용하여 위치, 시간 정확도가 높은 발파검증자료 목록을 작성하였다. 발파검증자료 목록에 대한 국내 공중음파 관측망의 탐지율을 평가한 결과, 2 개 혹은 3 개 이상의 관측소에서 관측된 경우는 각각 약 8%, 2%로 확인되었다. 이는 국내의 노천광산에서 수행되는 지표 발파는 규모가 작아 중장거리(<1,000 km) 관측소에서 탐지하기 어렵기 때문으로 판단된다. 반면, 북한의 광산 지역에서 실시되는 지표 발파는 상대적으로 규모가 크고, 국내 지진/공중음파 관측망 외부에서 발생해 위치결정의 불확실성이 상대적으로 높다. 따라서 북한 지역의 지표 발파를 베이지안 위치결정 대상으로 선정하고 분석을 진행하였다. 가상의 지진 및 공중음파 자료를 사용하여 베이지안 위치결정결과에 영향을 주는 요인들을 평가하고 최적의 위치결정 결과가 얻어지는 조건을 제시하였다. 북한 지표 발파에 베이지안 위치결정법을 적용한 결과, 지진 자료만 사용했을 때에 비해 위치결정 결과의 정확도가 향상되어 공중음파 자료가 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.