라퀼라 지진 여진의 이질성 및 비정상적 임계 지수 분석

초록

2009년 4월 6일 발생한 라퀼라 규모 6.3 지진의 여진을 5개 지리적 하위 구역으로 나누어 분석하였다. 옴리 법칙 지수, Gutenberg‑Richter b값, 대기시간 분포 등 세 가지 파워‑법칙 지수가 구역마다 크게 달라 이질적 동적 응력이 존재함을 확인했다. 특히 두 구역은 다른 구역과 비교해 비정상적인 지수를 보여 ‘이상 구역’으로 식별되었다.

상세 분석

본 연구는 라퀼라 본진 주변 5개의 하위 구역을 정의하고, 각 구역별 여진 데이터에 대해 옴리 법칙(시간에 따른 여진 발생률 감소), Gutenberg‑Richter 법칙(진도‑빈도 관계), 그리고 대기시간(시간 간격) 분포를 파워‑법칙 형태로 피팅하였다. 옴리 법칙의 지수 p는 전통적으로 1에 근접하지만, 구역 A와 D에서는 p≈0.6으로 현저히 낮아 여진이 장기간에 걸쳐 지속되는 특성을 보였다. 반면 구역 C와 E는 p≈1.2로 빠른 감쇠를 나타냈다. b값은 일반적으로 1.0 ± 0.2 범위에 머물지만, 구역 B는 b≈0.7으로 큰 규모의 여진 비중이 높고, 구역 D는 b≈1.4로 작은 규모 여진이 과다하게 발생한다는 점이 드러났다. 대기시간 분포는 대수정규형태를 따르며, 스케일 파라미터 α는 구역별로 0.8~1.5 사이에 분포했는데, 특히 구역 A는 α≈0.9로 짧은 대기시간이 집중되고, 구역 E는 α≈1.4로 긴 대기시간이 우세했다. 이러한 차이는 각 구역의 지질구조·단층 복잡성·동적 응력 재분배 메커니즘이 서로 다름을 시사한다. 특히 p와 b값이 동시에 비정상적인 구역 A와 D는 동적 응력 집중과 파괴 메커니즘이 다른 구역과 구별되는 ‘이상 구역’으로 정의되었다. 연구는 전통적인 평균값 기반 해석이 지역별 위험 평가에 한계를 가질 수 있음을 강조하고, 지진 위험 모델에 이질성을 반영한 다중 파라미터 접근이 필요함을 제시한다.