Original Article

Econ. Environ. Geol. 2019; 52(6): 573-586

Published online December 31, 2019

https://doi.org/10.9719/EEG.2019.52.6.573

© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY

Assessment of Regional Seismic Vulnerability in South Korea based on Spatial Analysis of Seismic Hazard Information

Seonyoung Lee and Seokhoon Oh*

Department of Energy and Resources Engineering, Kangwon National University, Chuncheon, Gangwon-do, 24341, Korea

Correspondence to : *gimul@kangwon.ac.kr

Received: October 28, 2019; Revised: December 9, 2019; Accepted: December 18, 2019

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

A seismic hazard map based on spatial analysis of various sources of geologic seismic information was developed and assessed for regional seismic vulnerability in South Korea. The indicators for assessment were selected in consideration of the geological characteristics affecting the seismic damage. Probabilistic seismic hazard and fault information were used to be associated with the seismic activity hazard and bedrock depth related with the seismic damage hazard was also included. Each indicator was constructed of spatial information using GIS and geostatistical techniques such as ordinary kriging, line density mapping and simple kriging with local varying means. Three spatial information constructed were integrated by assigning weights according to the research purpose, data resolution and accuracy. In the case of probabilistic seismic hazard and fault line density, since the data uncertainty was relatively high, only the trend was intended to be reflected firstly. Finally, the seismic activity hazard was calculated and then integrated with the bedrock depth distribution as seismic damage hazard indicator. As a result, a seismic hazard map was proposed based on the analysis of three spatial data and the southeast and northwest regions of South Korea were assessed as having high seismic hazard. The results of this study are expected to be used as basic data for constructing seismic risk management systems to minimize earthquake disasters.

Keywords spatial analysis, GIS, geostatistics, seismic hazard map, assessment of regional seismic vulnerability

공간 분석 기반 지진 위험도 정보를 활용한 우리나라 지진 취약 지역 평가

이선영 · 오석훈*

강원대학교 공과대학 에너지자원공학과

요 약

우리나라 전역을 대상으로 공간 분석 기반 지진 위험 지도를 작성하고 지진 취약 지역을 평가하였다. 지진 피해에영향을 미치는 지질학적 특성을 고려하여 지표를 선정하였으며, 지진 활동 위험과 관련된 확률론적 지진 위험도 및단층 특성, 지진 피해 위험과 연관된 기반암 심도 정보가 이용되었다. 각 지표는 정규 크리깅, 선 밀도 및 가변적 지역 평균 기반 단순 크리깅과 같은 GIS 및 지구 통계학 기법을 활용하여 공간 정보로 구축되었다. 구축된 세 가지 공간 정보는 연구 목적, 자료의 해상도 및 정확도에 따라 가중치를 할당하여 통합되었다. 지진 활동 위험 지표인 확률론적 지진 위험도와 단층 선 밀도의 경우 데이터의 불확실성이 비교적 크기 때문에 경향성 만을 반영하고자 먼저 가중 합한 후, 지진 피해 위험 지표인 기반암 심도 분포와 통합되었다. 이를 통해 세 가지 공간 자료의 분석에 기반한지진 위험 지도가 작성되었으며, 우리나라 남동부와 북서부 지역이 지진 위험도가 높은 것으로 평가되었다. 본 연구결과는 지진 재해를 최소화하기 위한 지진 대응 시스템을 구축하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

주요어 공간 분석, GIS, 지구 통계학, 지진 위험 지도, 지진 취약 지역 평가

Article

Original Article

Econ. Environ. Geol. 2019; 52(6): 573-586

Published online December 31, 2019 https://doi.org/10.9719/EEG.2019.52.6.573

Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.

Assessment of Regional Seismic Vulnerability in South Korea based on Spatial Analysis of Seismic Hazard Information

Seonyoung Lee and Seokhoon Oh*

Department of Energy and Resources Engineering, Kangwon National University, Chuncheon, Gangwon-do, 24341, Korea

Correspondence to:*gimul@kangwon.ac.kr

Received: October 28, 2019; Revised: December 9, 2019; Accepted: December 18, 2019

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

A seismic hazard map based on spatial analysis of various sources of geologic seismic information was developed and assessed for regional seismic vulnerability in South Korea. The indicators for assessment were selected in consideration of the geological characteristics affecting the seismic damage. Probabilistic seismic hazard and fault information were used to be associated with the seismic activity hazard and bedrock depth related with the seismic damage hazard was also included. Each indicator was constructed of spatial information using GIS and geostatistical techniques such as ordinary kriging, line density mapping and simple kriging with local varying means. Three spatial information constructed were integrated by assigning weights according to the research purpose, data resolution and accuracy. In the case of probabilistic seismic hazard and fault line density, since the data uncertainty was relatively high, only the trend was intended to be reflected firstly. Finally, the seismic activity hazard was calculated and then integrated with the bedrock depth distribution as seismic damage hazard indicator. As a result, a seismic hazard map was proposed based on the analysis of three spatial data and the southeast and northwest regions of South Korea were assessed as having high seismic hazard. The results of this study are expected to be used as basic data for constructing seismic risk management systems to minimize earthquake disasters.

Keywords spatial analysis, GIS, geostatistics, seismic hazard map, assessment of regional seismic vulnerability

공간 분석 기반 지진 위험도 정보를 활용한 우리나라 지진 취약 지역 평가

이선영 · 오석훈*

강원대학교 공과대학 에너지자원공학과

Received: October 28, 2019; Revised: December 9, 2019; Accepted: December 18, 2019

요 약

우리나라 전역을 대상으로 공간 분석 기반 지진 위험 지도를 작성하고 지진 취약 지역을 평가하였다. 지진 피해에영향을 미치는 지질학적 특성을 고려하여 지표를 선정하였으며, 지진 활동 위험과 관련된 확률론적 지진 위험도 및단층 특성, 지진 피해 위험과 연관된 기반암 심도 정보가 이용되었다. 각 지표는 정규 크리깅, 선 밀도 및 가변적 지역 평균 기반 단순 크리깅과 같은 GIS 및 지구 통계학 기법을 활용하여 공간 정보로 구축되었다. 구축된 세 가지 공간 정보는 연구 목적, 자료의 해상도 및 정확도에 따라 가중치를 할당하여 통합되었다. 지진 활동 위험 지표인 확률론적 지진 위험도와 단층 선 밀도의 경우 데이터의 불확실성이 비교적 크기 때문에 경향성 만을 반영하고자 먼저 가중 합한 후, 지진 피해 위험 지표인 기반암 심도 분포와 통합되었다. 이를 통해 세 가지 공간 자료의 분석에 기반한지진 위험 지도가 작성되었으며, 우리나라 남동부와 북서부 지역이 지진 위험도가 높은 것으로 평가되었다. 본 연구결과는 지진 재해를 최소화하기 위한 지진 대응 시스템을 구축하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

주요어 공간 분석, GIS, 지구 통계학, 지진 위험 지도, 지진 취약 지역 평가

    KSEEG
    Apr 30, 2024 Vol.57 No.2, pp. 107~280

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    Economic and Environmental Geology

    pISSN 1225-7281
    eISSN 2288-7962
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