[논문 리뷰] Seismic electric precursors observed prior to the 6.3R EQ of July 1st 2009, Greece and their use in short-term earthquake prediction

C. Thanassoulas, V. Klentos외 2명|ArXiv.org|2009. 08. 28.

Earthquake Detection and Analysis참고 문헌 9인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 2009년 7월 1일 발생한 6.3R Mw 6.3 지진 이전에 그리스의 세 곳의 모니터링 지점(PYR, ATH, HIO)에서 수집한 지표 전기장 데이터에서 지진 전기 전구를 규명한다. 이 전구로는 비정상적인 전기장 펄스, 플라토 형 신호, 매우 장주기(VLP) 이상 현상이 포함된다. 이러한 이상 현상 간의 상관관계 분석을 통해 저자들은 '이상한 애트랙터 유사' 전구 패턴을 탐지하였으며, 이는 향후 지진의 발생 시점과 진앙지 위치를 보다 정교하게 추정할 수 있도록 한다. 이는 단기 지진 예측에의 잠재적 활용 가능성을 뒷받침한다.

ABSTRACT

The normalized raw data of the Earth's electric field, monitored at PYR, ATH, HIO monitoring sites in Greece, are studied as far as it concerns the presence of electric seismic precursors. Electric preseismic pulses, plateau-like anomalous electric field and Very Long Period (VLP) anomalies were detected prior to the occurrence of the July 1st, 2009 large (Ms = 6.3R) EQ in Greece. Further processing of the same data revealed the true form of the generated preseimic potential thus providing an indirect estimation of the time window of the occurrence of the large EQ. Finally, by correlating, at pairs, the anomalous electric field from all monitoring sites it is possible to calculate the "strange attractor like" seismic electric precursor that provides a time window for the occurrence of the large EQ and utilizes the determination not only of the regional seismogenic area that has been activated but also a more precise epicenter too.

연구 동기 및 목표

• 2009년 7월 1일 그리스에서 발생한 6.3R 지진 이전에 지표 모니터링 데이터에서 전기장 이상 현상이 존재하는지 조사한다.
• 이러한 이상 현상이 단기 지진 예측을 위한 신뢰할 수 있는 전구로 기능할 수 있는지 규명한다.
• 다중 지점 전기장 상관관계를 활용하여 임박한 지진의 발생 시점 창과 진앙지 위치를 추정하는 방법을 개발한다.
• 원시 전기장 데이터로부터 진지 전구 잠재력의 진정된 형태를 추출하여 전구 탐지 성능을 향상시킨다.
• 지진 발생 영역의 활성화를 시사할 수 있는 '이상한 애트랙터 유사' 패턴이 전기장 이상 현상에 존재하는지 탐색한다.

제안 방법

• 그리스의 세 개의 지표 전기장 모니터링 지점(PYR, ATH, HIO)에서의 정규화된 원시 데이터 분석.
• 전기장 데이터에서 진지 전구 펄스, 플라토 형 이상 현상, 매우 장주기(VLP) 신호의 식별.
• 원시 데이터로부터 진지 전구 잠재력의 진정된 형태를 재구성하기 위한 신호 처리 기법 적용.
• 모든 지점 쌍 간의 이상 전기장 신호 상관관계 분석을 통해 동기화된 패턴 탐지.
• 상관관계 결과를 바탕으로 지진 활동을 시사하는 '이상한 애트랙터 유사' 전구 패턴 추론.
• 다중 지점 데이터로부터의 공간적·시간적 패턴 통합을 통해 메인쇼크의 발생 시점 창과 진앙지 위치 추정.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2009년 7월 1일 그리스에서 발생한 6.3R 지진 이전에 전기장 이상 현상이 신뢰성 있게 탐지될 수 있는가?
• RQ2 지표 전기장 데이터에서 관찰된 VLP 및 플라토 형 이상 현상이 임박한 지진 사건과 상관관계가 있는가?
• RQ3 다중 모니터링 지점 간 전기장 이상 현상의 상관관계 분석을 통해 통합된 전구 패턴을 드러낼 수 있는가?
• RQ4 다중 지점 데이터에서 유도된 '이상한 애트랙터 유사' 전구 패턴이 메인쇼크의 발생 시점 창과 진앙지 위치 추정을 향상시킬 수 있는가?
• RQ5 재구성된 진지 전구 잠재력은 지진 발생 시점의 간접적인 추정에 유용한가?

주요 결과

• 2009년 7월 1일 6.3R 지진 이전에 PYR, ATH, HIO 지점의 지표 전기장 데이터에서 전기 전구 펄스, 플라토 형 이상 현상, VLP 신호가 탐지되었다.
• 모니터링 지점 간 이상 현상 간 상관관계 분석을 통해 '이상한 애트랙터 유사' 전구 패턴이 드러났으며, 이는 지역적 지진 발생 영역의 동기화된 활성화를 시사한다.
• 이 전구 패턴 덕분에 메인쇼크 발생 시점 창의 보다 정교한 추정이 가능해졌다.
• 이 방법을 통해 전통적 방법보다 더 정밀한 진앙지 위치 추정이 가능했다.
• 재구성된 진지 전구 잠재력은 지진 발생 시점의 간접적 추정을 가능하게 하였으며, 유용한 정보를 제공하였다.
• 결과적으로 다중 지점 전기장 이상 현상의 활용이 단기 지진 예측 가능성을 뒷받침한다.