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목차
제1장 주변 지역의 지진의 한반도의 영향성 분석 14
1. 일본과 한반도 주변의 지각구조 14
2. 한반도와 일본의 지진기록 분석 17
3. 국내의 GNSS 상시관측소 현황 21
4. 일본의 GNSS 상시관측소 현황 22
5. GNSS 관측망을 이용한 지진 영향 분석 23
6. GNSS 상시관측소의 해양조석하중 영향 분석 30
제2장 지각변동에 의한 GNSS 관측자료의 변동 특성 분석 32
1. 국내외 지각변동 조사 사례 분석 및 GNSS 변동특성 분석 32
1.1. 유럽지역 지각변동 및 GNSS 변동특성 분석 32
1.2. 일본지역 지각변동 및 GNSS 변동특성 분석 35
1.3. 국내의 GNSS 변동특성 분석 37
제3장 지진에 의한 지각변동량 산출을 위한 고정밀 좌표산출 기법 연구 38
1. High-rate GNSS 관측데이터의 정밀좌표 산출 기술 38
1.1. RTK-RIB S/W를 이용한 GNSS 관측데이터 정밀좌표 계산 38
1.2. RTK-RIB S/W를 이용한 High-rate GNSS 관측데이터 정밀좌표 계산 66
2. High-rate GNSS 관측데이터와 가속도계 데이터의 결합분석 알고리즘 개발 및 검증 72
2.1. 가속도계에 의한 변위 측정 74
2.2. GNSS에 의한 변위 측정 80
2.3. 주기별 변위 추출에 의한 통합 계산 84
2.4. 동적 변위추정 필터에 의한 통합계산 87
2.5. 변위측정 실험과 결과 91
제4장 광역적 지표변위 분석을 위한 원격탐사 기반 자료처리 프로세스 마련 114
1. 포항지역 지표변위 분석에 적합한 InSAR 관련 영상자료 수집 및 적합성 분석 114
제5장 지각변동 상시 모니터링을 위한 GNSS 상시관측소 최적 설치지역 도출 139
1. 정밀 GNSS 상시관측소 최적 설치 지역 도출 139
1.1. 설치 및 관측 대상지역 선정 조건 및 우선순위 도출 139
1.2. 동남권 지역 GNSS 상시관측소 설치 지역 140
1.3. 수도권 지역 GNSS 상시관측소 설치 지역 154
1.4. GNSS 상시관측소 설치 공사 157
제6장 지각변동 상시 모니터링을 위한 최적 감시망 구성 282
1. 최적 감시망 설계 282
1.1. 지각변동 관측망의 최적화 설계기술 282
2. 동남권 지역(양산·울산단층) 284
3. 수도권 지역(추가령단층) 291
제7장 GNSS 상시관측소 고시성과 결정 300
1. 11개 GNSS 상시관측소 성과 300
참고문헌 302
판권기 309
〈표 1-1〉 우리나라와 일본의 2018년도 지진 발생 현황 비교 19
〈표 1-2〉 100년 동안 발생한 일본 지진 20
〈표 1-3〉 국내 GNSS 상시관측소 선점 22
〈표 1-4〉 2011년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 26
〈표 1-5〉 2012년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 27
〈표 1-6〉 2013년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 27
〈표 1-7〉 2014년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 27
〈표 1-8〉 2015년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 27
〈표 1-9〉 2016년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 27
〈표 1-10〉 2017년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 28
〈표 1-11〉 2018년 발생한 대한해협 지역과 일본의 5.0 이상 지진 28
〈표 1-12〉 2011년과 2012년 GNSS 상시관측소 표고에 대한 동일본 대지진의 영향 분석 31
〈표 3-13〉 RTKLib S/W의 GUI 및 CUI 39
〈표 3-14〉 RTKPOST 입력 가능 궤도력 및 보정정보 파일의 종류 42
〈표 3-15〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Setting 1)(1/4) 46
〈표 3-3〉 (2/4)(계속) 47
〈표 3-3〉 (3/4)(계속) 48
〈표 3-3〉 (4/4)(계속) 49
〈표 3-4〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Setting 2)(1/3) 52
〈표 3-4〉 (2/3)(계속) 53
〈표 3-4〉 (3/3)(계속) 54
〈표 3-5〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Output)(1/2) 58
〈표 3-5〉 (2/2)계속 59
〈표 3-6〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Positions)(1/3) 62
〈표 3-6〉 계속(2/3) 63
〈표 3-6〉 계속(3/3) 64
〈표 3-7〉 관측데이터 처리옵션과 내용 66
〈표 3-8〉 주요 구성센서의 종류와 특성 74
〈표 3-9〉 가속도자료 처리 방법별 정확도 비교 결과 101
〈표 3-10〉 실험에 사용한 수신기에 적용할 수 있는 오차모델 104
〈표 4-1〉 SAR 시스템을 탑재한 위성의 목록 115
〈표 5-1〉 동남권 단층대 주변에 설치된 GNSS 상시관측소 현황 141
〈표 5-2〉 GNSS 상시관측소 설치 예정 지역의 답사 지점과 선점 144
〈표 5-3〉 수도권 단층대 주변에 설치된 GNSS 상시관측소 현황 155
〈표 5-4〉 6개 GNSS 상시관측소가 설치된 위치, 관리기관, 주소 정보 158
〈표 5-5〉 5개 GNSS 상시관측소의 구성 160
〈표 5-6〉 6개 GNSS 상시관측소별 시공 주요사항 161
〈표 5-7〉 통신, 전기 주요사항 162
〈표 6-1〉 동남권 단층대 주변에 설치된 GNSS 상시관측소 현황 285
〈표 6-2〉 동남권 GNSS 지각변동 상시관측망의 최적화 설계기법 적용 전후 분석... 286
〈표 6-3〉 수도권 단층대 주변에 설치된 GNSS 상시관측소 현황 291
〈표 6-4〉 지각변동 상시관측망의 최적화 설계기법 적용 전·후 분석결과 비교 294
〈그림 1〉 전 세계의 지각 표층 지도 14
〈그림 2〉 지각 경계면의 3가지 종류 16
〈그림 3〉 일본의 지각판 구조 16
〈그림 4〉 한반도 주변 지각 구조 17
〈그림 5〉 1978년부터 2018년도 까지 한반도에 발생한 지진 분포도 18
〈그림 6〉 1919년 이후 일본에서 발생한 규모 7.3 이상 지진 분포도 19
〈그림 7〉 국내 GNSS 상시관측소 망 21
〈그림 8〉 한반도와 일본의 GNSS 상시관측소 23
〈그림 9〉 2011년도 2012년도 GNSS 상시관측망 벡터도 24
〈그림 10〉 2012년도 2013년도 GNSS 상시관측망 벡터도 24
〈그림 11〉 2014년도 2016년도 GNSS 상시관측망 벡터도 25
〈그림 12〉 2015 도 2017 도 GNSS 상시관측망 벡터도 25
〈그림 13〉 2016 도 2018 도 GNSS 상시관측망 벡터도 26
〈그림 14〉 Jeager(1964)의 탄성체 이론 29
〈그림 15〉 삼각망 1번에 대한 주응력 및 전단 응력 결과 값 29
〈그림 16〉 한반도와 일본의 주응력 방향 및 크기 30
〈그림 17〉 동일본대지진(2011년 3월 11일) 발생 시 울릉도 조위관측소의 1분 단위... 30
〈그림 18〉 수직 및 수평 속도와 GIA 모델 33
〈그림 19〉 유럽 지역 지각 변동 모델(BIFROST 솔루션 2001) 34
〈그림 20〉 Topographiedaten des NGDC 34
〈그림 22〉 일본 지역에 대한지진 유형별 지각 변동 특성 35
〈그림 23〉 일본 지역의 지진 유형별 GNSS 지각변동 분석 36
〈그림 24〉 구마모토 지진 전후 GEONET에서 수행된 지각변동 36
〈그림 25〉 GNSS 지각변동감지 관련 국내 사례조사 37
〈그림 26〉 포항지진 발생 시 기선 변화 37
〈그림 3-1〉 RTK-RIB S/W Binary GUI AP 실행 화면 40
〈그림 3-2〉 RTKPOST 메인 화면 41
〈그림 3-3〉 RTKPOST 실행 화면 43
〈그림 3-4〉 RTKPOST 처리 결과 파일 출력 화면 44
〈그림 3-5〉 RTKPOST 처리 결과 도식화 44
〈그림 3-6〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Setting 1) 45
〈그림 3-7〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Setting 2) 50
〈그림 3-8〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Output) 56
〈그림 3-9〉 RTKPOST 옵션 설정 화면(Positions) 60
〈그림 3-10〉 RTKPOST 파일 입력 화면 67
〈그림 3-11〉POHG 상시관측소 5 Hz High-rate GNSS 데이터 계산 결과 68
〈그림 3-12〉POHG 상시관측소 5 Hz High-rate GNSS 데이터 계산 결과(Position) 70
〈그림 3-13〉 EMD 필터에 의한 가속도 자료에 포함된 노이즈의 소거 77
〈그림 3-14〉 측정된 가속도 데이터로부터 변위량을 계산하는 방법 78
〈그림 3-15〉 시간 창 기법(Hong, 2007) 80
〈그림 3-16〉 GNSS 측정값에 포함되어 있는 자기상관 오차의 예 82
〈그림 3-17〉 주기별 변위추출에 의한 통합계산의 개념 85
〈그림 3-18〉 단순합산에 의한 GNSS와 가속도계 측정 변위의 통합계산 86
〈그림 3-19〉 이산 Kalman Filter를 이용한 상태변수 추정 절차 89
〈그림 3-20〉 실험체의 구성과 변위측정용 센서 92
〈그림 3-21〉 변위측정 실험에서 발생한 다양한 종류의 변위 93
〈그림 3-22〉 가속도자료로부터 변위량을 계산할 때 적용할 수 있는 방법의 종류 93
〈그림 3-23〉 Daubechies wavelet의 종류들 94
〈그림 3-24〉 초기속도 오차를 보정하기 전과 후의 변위 95
〈그림 3-25〉 가속도 자료를 wavelet 분해법을 사용하여 주기별로 분해한 결과 96
〈그림 3-26〉 LVDT 측정값과 가속도계로부터 계산한 변위량(wavelet 필터와 이... 98
〈그림 3-27〉 LVDT 측정값과 가속도계로부터 계산한 변위량(EMD 필터와 이중... 98
〈그림 3-28〉 LVDT 측정값과 가속도계로부터 계산한 변위량(FIR 필터와 이중적... 99
〈그림 3-29〉 LVDT 측정값과 가속도계로부터 계산한 변위량(중심차분법과... 99
〈그림 3-30〉 가속도자료 처리 방법별 변위측정 오차에 대한 히스토그램 100
〈그림 3-31〉 North 좌표의 정규화된 자기상관 계수(우측그림은 좌측 그림의 전반부를 확대한 것임) 102
〈그림 3-32〉 East 좌표의 정규화된 자기상관 계수(우측그림은 좌측 그림의 전반부를 확대한 것임) 102
〈그림 3-33〉 Height 좌표의 정규화된 자기상관 계수(우측그림은 좌측 그림의 전반부를 확대한 것임) 103
〈그림 3-34〉 표본의 크기별 표본평균의 분산값을 계산한 결과와... 105
〈그림 3-35〉 일반적인 Kalman Filter와 자기상관 오차를 고려한 Kalman Filter로 처리한 결과의 비교 108
〈그림 3-36〉 GNSS 측위법을 이용한 계단형 수직변위 측정 결과 109
〈그림 3-36〉 단순통합방법에 의한 가속도계/GNSS 통합계산 결과 110
〈그림 3-37〉 주기별 변위추출 방법에 의한 가속도계/GNSS 통합계산 결과 111
〈그림 3-38〉 개선된 Kalman Filter에 의한 가속도계/GNSS 통합계산 결과 113
〈그림 4-1〉 간섭방식에 따른 SAR의 종류 116
〈그림 4-2〉 InSAR의 기본 원리 116
〈그림 4-3〉 레이더 전파 경로 및 레이더 위상 117
〈그림 4-4〉 고정산란체 사용시 위상의 분포 122
〈그림 4-5〉 포항지역 지표변위 적합성 분석 결과 122
〈그림 4-6〉 Subswath: 2, Burst : -8 일때 관심 영역 예시 127
〈그림 5-1〉 최적 설치대상 지역 선정 연구 진행 흐름도 139
〈그림 5-2〉 GNSS 상시관측소 설치 예정 지역 143
〈그림 5-3〉 GNSS 상시관측소 설치 예정 지역과 선점 145
〈그림 5-4〉 지역 4 현장 답사 지점 146
〈그림 5-5〉 지역 6 현장 답사 지점 147
〈그림 5-6〉 지역 7 현장 답사 지점 148
〈그림 5-7〉 지역 9 현장 답사 지점 149
〈그림 5-8〉 영천휴게소(포항방향) 현장 사진 및 분석 결과 150
〈그림 5-9〉 밀양시 산외면 문화센터 현장 사진 및 분석 결과 150
〈그림 5-10〉 울주군 삼남졸음쉼터(서울방향) 현장 사진 및 분석 결과 151
〈그림 5-11〉 울산광역시 국립재난안전연구원 현장 사진 및 분석 결과 151
〈그림 5-12〉 김해시 대동면 대감분기점 현장 사진 및 분석 결과 152
〈그림 5-13〉 최종 선정된 동남권 지역 상시관측소 선점 위치 153
〈그림 5-14〉 수도권 단층대 지역 GNSS 상시관측소 설치 현황 154
〈그림 5-15〉 여주시 서여주휴게소(마산방향) 현장 사진 및 분석 결과 156
〈그림 5-16〉 최종 선정된 수도권 지역 상시관측소 선점 위치 157
〈그림 5-17〉 GNSS 상시관측소 설비 배치도 - 평면도 158
〈그림 5-18〉 GNSS 상시관측소 설비 배치도 - 측면도 159
〈그림 5-19〉 상시관측소 설치를 위한 행정 절차와 공사 순서도 164
〈그림 5-20〉 영천휴게소(포항 방향) 도로점용 허가증 165
〈그림 5-21〉 밀양시 산외면 문화센터 공유재산 사용허가서 187
〈그림 5-20〉 국립재난안전연구원 국유재산 사용허가서 225
〈그림 5-24〉 대감분기점 도로점용 허가증 244
〈그림 5-25〉 서여주휴게소(마산 방향) 도로점용 허가증 264
〈그림 6-1〉 동남권 지역 설치 12개소를 연결한 지각변동 상시관측망의 최적망 설계 적용 전 분석결과 288
〈그림 6-2〉 동남권 지역 설치 12개소를 연결한 지각변동 상시관측망의 최적망 설계 적용 후 분석결과 289
〈그림 6-3〉 동남권 지역 지각변동 최적 감시망(안) 290
〈그림 6-4〉 수도권 지역 기관별 상시관측소 설치 현황 292
〈그림 6-5〉 수도권 지역 설치 1개소를 연결한 지각변동 상시관측망의 최적망 설계 적용 전 분석결과 296
〈그림 6-6〉 수도권 지역 설치 1개소를 연결한 지각변동 상시관측망의 최적망 설계 적용 후 분석결과 297
〈그림 6-7〉 수도권 지역 지각변동 최적 감시망(안) 298