기상이후현상으로 인하여 극지해역을 둘러싸고 있던 해빙이 감소되었고, 항로단축과 자원의 개발 그리고 신사업 등의 극지해역이 지닌 경제적 이점으로 인하여 극지해역으로의 선박 유입량이 증가하게 되었다. 하지만 그동안 극지해역을 운항하는 선박의 안전과 해양환경보호를 위해 존재하였던 국제규범은 상세하지 못하였으며, 법적강제력을 지니지 못한다는 한계를 지녔다. 그러므로 이를 해결한 국제규범이 필요하다는 국제사회의 합의가 도출되었다. 이에따라 국제해사기구(IMO)의 해사안전위원회(MSC)와 해양환경보호위원회(MEPC)를 중심으로 ‘극지해역 운항선박기준(Polar Code)’이 제정되었고, 이는 2017년 1월 1일부로 발효되었다. 극지해역 운항선박기준(Polar Code)은 극지해역의 특수성을 반영한 최초의 상세규범이자 법적강제력을 지닌 강행규범으로서 가치를 지닌다. 극지해역 운항선박기준(Polar Code)의 내용적 구성은 안전조치를 위한 PARTI과 오염방지조치를 위한 PART II로 이루어져있으며, 구조적 구성은 각 PART별로 강행규범인 A편과 권고규범인 B편으로 이루어져있다. 그러므로 이 논문에서는 극지해역 운항선박기준(Polar Code)이 지니는 중요성을 인식한 채, 안전부문, 보안부문, 해양환경보호부문으로 나누어 기준을 면밀히 분석하도록 할 것이다. 이에 따라 극지해역의 특수성을 잘 반영하였는지, 극지해역의 안전과 환경보호라는 목적의 실효성을 충실히 수행할 수 있는지를 중점적으로 살펴볼 것이다. 또한 이러한 과정 속에서 극지해역 운항선박기준(Polar Code)이 지니는 한계점을 살펴보도록 할 것이다. 극지해역으로의 선박유입량이 점차 증가할 것임을 고려할 때, 극지해역의 선박안전과 환경보호에 대한 국제규범이 지니는 중요성 또한 점차 높아질 것으로 사료된다. 따라서 앞에서 살펴본 한계점을 보완할 수 있는 개선방안을 제시하도록 할 것이다.

이 연구에서는 기존의 탄성파 모델링 알고리즘에 지진 송신원을 적용하고, 음향-탄성파 결합 매질을 구현하여 남극대륙 주변과 같은 극지해역에서 발생할 수 있는 지진파의 거동을 모사한다. 기존의 변위근사 유한차분법과 달리 속도-응력 식으로 구성되는 엇격자 유한차분법의 경우 다양한 송신원을 구현하는데 적합하므로 변위-속도-응력 식에 기초하여 개발된 3차원 엇격자 유한차분법 알고리즘과 이중 우력(Double Couple Forces)을 이용하여 구현한 지진 송신원을 접목시켜 지진파의 거동을 모사한다. 좌수향 주향이동단층, 정단층, 역단층 형태의 지진 송신원에 대해서 개발된 알고리즘을 검증한 결과 이론적으로 예측되는 P파의 초동을 정확히 모사할 수 있었고, 섭입대 모델에 대한 수치모형실험 결과 섭입대에서 역단층에 의해 발생된 후 대륙지각, 해양지각 및 해양에서 전파되는 지진파의 거동양상이 정확하게 모사되는 것을 확인할 수 있었다.