본 연구는 다양한 인위적 잡음원이 존재하는 도심지 환경에서 상시미동 단일관측점 수평 대 수직 스펙트럼비 (Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio, HVSR) 기법을 활용한 기반암 심도 산출의 적용성과 한계를 검토하였다. 이를 위 해 서부산낙동대교 일대 도심 지역의 27개 지점에서 획득한 상시미동 자료를 시추 주상도와 비교 분석하였다. 연구 지 역의 공명주파수는 0.89-1.33 Hz 범위에 분포하였으며, 시추공과 지진계 간 이격 거리가 10m 이내인 14개 지점의 자료 를 이용하여 공명주파수와 기반암 심도 간 지역 고유의 경험적 상관관계식을 도출하였다. 도출된 관계식을 전체 27개 지점에 적용한 결과, 국지적인 지질 불균질성 또는 불리한 관측환경의 영향을 크게 받은 4개 지점을 제외한 나머지 지 점에서는 절대 오차가 0.6-4.7m 범위에 분포하였고, 평균 절대오차는 약 2.5m로 나타나 비교적 양호한 심도 추정 성능 을 보였다. 한편, 도심지 특유의 복합적 환경 변수는 HVSR 기반 심도 추정의 정밀도에 영향을 미치는 것으로 확인되었 다. 인위적 잡음원으로부터 충분히 떨어진 지점에서는 10일간 비교적 일관된 공명주파수가 관찰되었으나, 고속도로, 교 각 하부 및 수계 인접 지점에서는 차량 통행 등 인위적 진동의 영향으로 공명주파수의 불확실성이 증가하였다. 또한 기 반암의 급격한 기복이나 매립층 발달과 같은 국지적 지반 불균질성은 경험적 상관관계식에 충분히 반영되지 않아 심도 추정 오차를 증가시키는 내적 요인으로 작용하였다. 특히 일부 지점에서는 공명주파수의 시간적 안정성이 확보되었음에 도 불구하고 심도 추정 오차가 크게 나타나, 안정적인 공명주파수만으로 기반암 심도 추정의 정확성을 보장하기 어렵다 는 점을 확인하였다. 따라서 복잡한 도심지에서 HVSR 탐사의 신뢰성을 높이기 위해서는 주요 진동원으로부터 가급적 충분한 이격 거리를 확보하고, 센서를 적정 심도로 매설하며, 악천후의 영향을 최소화한 관측 조건에서 공명주파수의 재 현성을 확인할 필요가 있다. 또한 잡음원의 영향이 크거나 지질 불균질성이 뚜렷한 지역에서는 실측 전단파 속도(Vs) 정 보 등 타 물리탐사 자료와의 교차 해석을 병행함으로써 경험식의 한계를 보완할 수 있다. 이러한 조건이 충족된다면 HVSR 기법은 지진재해 예측과 천부 지반 평가를 위한 유효하고 경제적인 대안 탐사법으로 활용될 수 있을 것이다.

This study examined the applicability and limitations of the single-station microtremor Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (HVSR) method for estimating bedrock depths in urban environments affected by anthropogenic noise. Microtremor data acquired from 27 sites in an urban area near the Seobusan Nakdong River Bridge were analyzed and compared with borehole logs. The resonance frequencies in the study area ranged from 0.89 to 1.33 Hz. Based on data from 14 sites, where the separation distance between each borehole and the seismometer was within 10 m, a site-specific empirical relationship between the resonance frequency and bedrock depth was established. When the derived relationship was applied to all sites, excluding 4 strongly affected by local subsurface heterogeneity and/or unfavorable observation environments, 23 showed average absolute errors of 0.6-4.7 m, with a mean absolute error of approximately 2.5 m, indicating relatively good bedrock depth estimation. The precision of HVSR-based bedrock depth estimation was influenced by the complex environmental conditions of urban areas. Sites sufficiently distant from artificial noise sources showed relatively consistent resonance frequencies over a 10-day observation period, whereas sites located near highways, beneath bridge structures, or adjacent to waterways exhibited increased uncertainty in the resonance frequency owing to artificial vibrations, such as vehicle traffic. Furthermore, local subsurface heterogeneity, including abrupt variations in bedrock topography and the presence of reclaimed fill layers, increased the estimation error, because such effects were not fully incorporated into the empirical correlation. Notably, certain sites exhibited temporally stable resonance frequencies despite relatively large depth estimation errors, indicating that the temporal stability of the resonance frequency alone does not guarantee the accuracy of the bedrock depth estimation. These findings suggest that observation conditions should be controlled by securing sufficient separation from major vibration sources whenever possible, burying sensors at an appropriate depth, and minimizing the influence of adverse weather conditions to improve the reliability of HVSR surveys in complex urban settings. The reproducibility of the resonance frequencies should also be verified. In areas with significant noise contamination or pronounced geological heterogeneity, an integrated interpretation with other geophysical information, such as directly measured shear wave velocity, would address the limitations of empirical correlation equations. Under such conditions, the HVSR method is an effective, economical alternative for seismic hazard and shallow subsurface assessments.

Abstract
요 약
서 론
연구 방법 및 자료
    수평 대 수직 스펙트럼 비(Horizontal-to-verticalSpectral Ratio, HVSR)
    시추공 지반조사 자료
    상시미동 자료 수집 및 자료 처리
    공명주파수-기반암 심도 관계식 도출
연구 결과
    공명주파수(fr)와 H/V 진폭(A0)
    기반암 심도 산출 및 시추자료와의 비교
토 의
결 론
감사의 글
References

• 강수영(부산대학교 지질재해연구소, 46241, 부산광역시 금정구 부산대학로 63번길 2) | Su Young Kang (Institute of Geohazard Research, Pusan National University, Busan 46241, Korea)
• 이선갑(부산대학교 지질재해연구소, 46241, 부산광역시 금정구 부산대학로 63번길 2) | Sun-Kap Lee (Institute of Geohazard Research, Pusan National University, Busan 46241, Korea)
• 김광희(부산대학교 지질환경과학과, 46241, 부산광역시 금정구 부산대학로 63번길 2) | Kwang-Hee Kim (Department of Geological Sciences, Pusan National University, Busan 46241, Korea) Corresponding author