지진관측자료 공동활용 전략 마련을 위한 연구 A Study for Preparing the Strategy of Collaborative Utilization of Seismic Data

이 소프트웨어는 Java로 쓰였으며 지진자료 교환 표준 형식인 SEED를 사용하게 되어 있다. 이 소프트웨어의 개발목표는 포괄적이 아니고 대신에 우리가 센서의 성능을 확인할 때 중요하게 여기는 몇 가지 장비 검사요소에 초점을 맞추고 있다. 이 검사는 자체잡음(self-noise), 상대적 방위, 상대적 증폭 그리고 극점과 영점(poles and zero) 추정치(response estimation)를 포함한다. 자체 잡진동과 상대적 방위에 대하여는, 잠재적으로 다른 방향성을 갖는 센서(예; 시추공 지진계)의 경우를 위해 이 검정의 3성분 버전을 갖추었다. 이 소프트웨어는 다른 지진전문가들이 그들 각자의 알고리즘을 작성하지 않고 각종 센서의 변수를 신속히 검증할 필요가 있을 때 유용하리라는 기대 하에 GitHub 플랫폼에서 이용 가능케 되어있다. 나아가 평범한 플랫폼 및 처리 알고리즘을 사용함으로써 유사한 처리 방법을 가진 다른 검사 간에 그 결과를 비교할 수 있도록 하였다. 일본 미소지진 관측망은 당초 중복된 관측 기관에 의하여 지역에 대한 편중이 심한 배치 상황을 지진조사연구추진본부의 통제 아래 수평거리 15-20km 간격의 삼각망을 기준으로 외딴 도서 배치를 우선시함과 동시에 되도록 직선 배치를 피하도록 설치를 추진하고 있다. 또한 잡음을 피하기 위해 굴삭이 곤란한 경우를 제외하고 되도록 시추공 설치를 기하였는데, 일본 방재과학기술연구소(NIED)는 일본열도 전국 780여 지점의 깊이 100미터 이상의 시추공에 고감도 지진계를 설치하고 아울러 강진계를 병설하는 세계 최고밀도의 최신 지진관측망을 운영하게 되었다. 이들 관측망의 모든 자료는 지진조사연구추진본부의 시책에 따라 세계 최초로 일반 대중 에게 접근성이 용이한 웹사이트를 통하여 공개하고 있다. 또한 2011년 동일본 대지진의 막대한 피해를 일본은 당시 세계 최고밀도의 육지 지진 및 쓰나미 관측망이 해역의 지진 및 쓰나미를 관측하는데 큰 허점이 있음을 교훈삼아, 태평양 해상에 지진과 쓰나미를 총 연장 5700km인 광케이블에 연결된 지진 관측망을 구축하여 실시간으로 관측하는 사업을 개시하였다. 이러한 해저지진 관측사업은 육지보다 큰 면적의 바다로 삼면이 둘러 쌓여 있고 해역에서의 지진이 끊이지 않는 우리나라도 보다 정확한 지진의 위치와 해저 단층을 특정하는데 큰 도움이 되어 지진학적 측면에서는 매우 긴요한 사업이라고 할 수 있으나, 영해지역에는 피해 쓰나미를 일으킬만한 대규모 단층의 존재가 현재까지는 희박하고 또한 설치 및 유지관리에 막대한 예산이 소요되는 해저지진 관측사업의 추진에는 신중을 기해야 할 것이다. 현재 우리나라에서 행해지는 대기오염 측정자료의 품질관리는 ‘이상자료’의 선별에 초점이 맞추어져 있다. 여기서 이상자료라 함은, 측정장비가 교정이 잘못되어 있거나 동작 불량 등 비정상인 상태에서 측정된 자료를 말한다. 이상자료를 선별하는 이유는, 측정장비가 비정상일 경우와 평상시의 대기오염도에 비해 현저히 높거나 낮게 표시될 때의 자료들을 선별하여 정상 자료만을 산출함으로써 신뢰도 높은 데이터를 제공하기 위해서인 것으로 나타나 있다. 다음은 환경부 대기오염측정망 설치‧운영 지침(2018)에 근거하여 자료 품질관리의 절차 및 방법에 대하여 기술하고자 한다. 품질관리의 첫 단계인 자료 선별(Data Screening)은, 측정값에 대한 자동 및 수동에 의한 방법으로 이상값을 찾아내는 작업을 의미한다. 이 작업은 측정소 운영기관의 대기측정소 담당자에 의해서 수행된다. 자료 선별을 위하여 담당자는 매일 전일의 시간별 측정값을 선별한다. 다만, 회선 장애로 측정소의 자료를 회수하여 단말기로 수동 입력할 경우에는 입력 후 1일 안에 수행한다. 선별 방법으로는, 담당자가 우선 측정기 이상 유무를 확인하고, 타 오염물질 간의 관계 및 주변 상황 등을 면밀히 조사한 후 자료의 이상 표시(Flag) 여부를 판단한다. 지진계 응답정보 및 시추공 지진계 설치 장소의 지각구조 정보 등 메타 데이터가 철저히, 상세하게 공개되고 있어 메타정보가 부족한 우리나라 상황에 시사되는 바가 크다. 특히 일본 시추공지진계의 대다수는 1995년 이후 긴 시간이 지나서 관측 기구의 노후화가 진행되고 있는데, 지진계 상태를 감시하기 위하여 매일 오전 9시에 스텝상태의 단형파(테스트 코일파형)를 입력하여 그 지진계 응답을 기록하여 그 결과를 공개하고 있다. 이러한 유지관리 노력이 병행된 메타 데이터 공개는 우리나라에도 적용되어야 할 것으로 본다. 지진조사연구추진본부는 일본 지진관련 관측기관의 모든 자료를 웹사이트 (https://www.jishin.go.jp/database/portal/) 통해 공개하고 있는데, 일본의 활성단 층, 지각구조와 중력, 지자기를 비롯한 지질, 지구물리학적 다양한 자료와 더불어 이를 이용한 주요지진에 대한 진원정보와 해석결과 등 신속하고 상세한 분석 그리고 지진조사위원회의 상세한 평가는 지진학 분야에서 세계를 선도하는 일본의 저력을 보여주고 있으며, 우리나라 학계 및 관측기관이 귀감으로 삼아야할 사항이다. 이와 더불어 상세한 3차원 영상 및 동영상 등 이용자 편의성이 높은 자료는 시사하는 바가 크다. 대기오염 정보의 공개 및 공동활용은, 제17회 한·일 월드컵축구대회의 성공적인 개최를 위하여 국립환경과학원이 2002년 4월부터 우리나라 10개 시·도 경기장 주변 16개 지점의 대기오염도를 제한적으로 공개하기 시작한 것으로부터 출발한다. 그 후 한국환경공단은 2003년 12월부터 기존에 구축되어 있는 대기오염 측정망 관련 인프라를 이용하여 대기오염도의 실시간 공개에 대한 국민적 요구에 부응하고 보다 양질의 대기환경 정보를 제공하고자, 전국의 모든 측정소를 대상으로 대기오염도 공개를 확대하는 방안을 추진하였다. 일차적으로 2004년 4월부터 전국의 대기오염 측정망에서 측정되는 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 미세먼지 등 대기오염도 자료를 수집·관리하는 국가 대기오염정보관리시스템(NAMIS)을 구축하여 국가와 지방자치단체 등 행정기관에서 대기환경 정책자료로 활용할 수 있도록 정보를 제공하게 되었다. 지진계를 특징짓거나 교정하는 것은, 지진계 반응의 부정확성이 곧 실제 지면 운동으로 환산하는데 오차로 작용하므로 관측망 운영자에게는 근본적으로 중요한 일이다. 한 지진관측소로부터 들어오는 자료의 품질을 원상태에서 평가하는 방법은 그간의 연구에서 보듯이 대규모 지진에 대한 여러 관측소 자료와 비교하거나 장주기(100초 이상) 합성 파형과의 비교 등이 있다. 이러한 방법들이 비록 손상된 자료를 생산하는 센서를 확인시키는데 더하여 관측소 메타데이터 상의 오류를 찾는데 성공적이었다는 점이 입증되어왔지만, 이것은 (1) 장기간의 고품질 자료(예; 조석 분석)의 필요성, (2) 예외적으로 큰 지진(M 7 이상)의 필요성, 그리고 (3) 지진파형에 영향을 주는 지역적 지질구조의 잠재적 기여를 무시하는 것과 같은 한계를 가지고 있다.