지진 네트워크와 복잡성

초록

본 논문은 지진 발생 데이터를 네트워크 형태로 변환하여 복잡계 이론을 적용함으로써 지진 활동의 구조적 특성과 동역학적 패턴을 분석한다. 네트워크 토폴로지 지표와 통계적 물리 모델을 결합해 지진 클러스터링, 전파 메커니즘, 그리고 잠재적 예측 가능성을 탐구한다.

상세 분석

본 연구는 지진 현상을 복잡계 네트워크로 모델링함으로써 전통적인 통계적 지진학이 놓치기 쉬운 비선형 상호작용과 장거리 의존성을 포착한다. 데이터 전처리 단계에서는 전 세계 지진 관측소에서 수집한 1970년 이후의 위도·경도·발생시각·진도 정보를 사용한다. 각 지진 사건을 노드로 정의하고, 시간적·공간적 근접성을 기준으로 엣지를 연결한다. 구체적으로, 두 사건 사이의 시간 차이가 Δt 이하이고, 지리적 거리 d가 임계값 d_c 이하일 경우 가중치 w_{ij}=exp