지진원 상대비율 측정법을 이용한 2017년 북한 핵실험의 실체파 규모 검증

Validation on the Bodywave Magnitude Estimation of the 2017 DPRK’s Nuclear Test by Source Scaling

북한은 대한민국 지역시간으로 2017년 9월 3일 12시 30분 함경북도 길주군 풍계리 핵실험장에서 6차 지하핵실험을 실시하였다. 북한 6차 핵실험의 실체파 규모 측정에 있어서 미국지질조사국은 mb 6.3으로 발표한 반면 UN 산하포괄적핵실험금지조약기구는 mb 6.1로 발표하여 상이한 값을 제시하였다. 본 연구에서는 이러한 규모의 차이를 규명하고 규모계산을 검증하고자 하였다. 이를 위해 진앙이 200 m 상호 이격된 5차 핵실험과 6차 핵실험의 지진원 상대비율을 30개 광대역 지진관측소 자료를 이용하여 측정하였다. 지진원 상대비율 측정을 통해 5차 핵실험에 대비한 6차 핵실험의 진폭변화가 주파수 영역에서 어떠한 양상을 보이는지 분석하고 실체파 규모 계산의 기준이 되는 1 Hz에서의 실체파 규모 mb의 증가량을 계산하였고 이를 미국지질조사국과 포괄적핵실험금지조약기구에서 발표한 북한 5차 핵실험 대비 6차 핵실험의 실체파 규모 증가량과 비교하였다.

Democratic Peoples’ Republic of Korea (DPRK) conducted the 6th underground nuclear test at the Punggye-ri underground nuclear test site on September 27, 2017 12 hours 30 minutes of Korean local time. Comprehensive Nuclear-Test Ban Treaty Organization (CTBTO) under U.N. announced the body wave magnitude of the event was mb 6.1 while U.S. Geological Survey (USGS)’s calculation was mb 6.3. In this study, the differences of the magnitude estimates were investigated and verified. For this purpose, a source scaling between the 5th and 6th event, which’s epicenters are 200 meters apart, was performed using seismic data sets from 30 broadband stations. The relative amplitude variations of the 6th event compared to the 5th event in the frequency domain was analyzed through the scaling. The increased amount of the bodywave magnitude mb for the 6th event was calculated at 1 Hz, which was compared to those from USGS and CTBTO’s calculations.