Severe earthquakes can cause damage to society both socially and economically. An appropriate initial response can alleviate damage from severe earthquakes. In order to formulate an appropriate initial response, it is necessary to identify damage situations in societies; however, it is difficult to grasp this information immediately after an earthquake event. In this study, an earthquake damage assessment methodology for buildings is proposed for estimating damage situations immediately after severe earthquakes. A response spectrum database is constructed to provide response spectra at arbitrary locations from earthquake measurements immediately after the event. The fragility curves are used to estimate the damage of the buildings. Earthquake damage assessment is performed from the response spectrum database at the building scale to provide enhanced damage condition information. Earthquake damage assessment for Gyeongju city and Pohang city were conducted using the proposed methodology, when an earthquake occurred on September 12, 2016, and November 15, 2017. Results confirm that the proposed earthquake damage assessment effectively represented the earthquake damage situation in the city to decide on an appropriate initial response by providing detailed information at the building scale.

본 논문은 지진으로 인한 라이프라인과 공공설비에 대한 위험 지역 묘사 및 물리적 손실추정에 중점을 두었으며, 또한, 지리정보시스템(GIS)과 지진영향의 공간적 특성 평가에 사용된 송수관망을 통한 GIS 적용이 강조되었다. 1994년도의 Northridge 지진에서 얻어진 물 공급 능력이 기록된 GIS 자료를 통하여 매장된 라이프라인 피해와 다양한 지진 매개변수들의 상호 관계가 검증되었으며, 통계학적으로 가장 뚜렷한 상호 관계를 갖는 지진 매개변수들이 발견되었다. Northridge지진으로부터 얻어진 GIS 자료를 이용하여 송수관의 손상률, 종류, 직경, 그리고 다양한 지진 매개변수들이 평가되었다.

장주기 성분의 지진파는 주로 일반적인 구조성 지진과 화산대의 화산폭발로 인한 화산성 지진이 대표적이며, 국내의 경우 일본에서 발생한 대규모의 지진에 의한 부산 해운대의 피해와 최근 폭발 가능성이 제기되는 백두산 화산폭발로 인한 화산성 지진으로 인한 서울 및 인천 송도지역의 피해가 예측되며, 이 지역들은 고층건물의 밀집지역이라는 점에 대하여 장주기 성분 지진에 취약한 고층건물들의 방재대책이 시급한 실정이다. 실제로 최근에 Tohoku(M9.1 2011, Japan)지진으로 인하여 장주기 성분의 지진파가 발생하였으며, 진원지에서 약 400km 정도의 거리에 있는 고층건물들의 비구조재에 대한 피해가 보고되었으며, 이를 계기로 비구조재에 관한 내진설계에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 따라서 우리나라의 경우에도 장주기 성분의 지진파에 의한 고층 건물의 피해를 고려하여 고층건물 내의 비구조재 손상을 평가하기 위하여 단주기 성분 지진파 및 장주기 성분 지진파를 적용하여 그에 따른 시험체의 층간변위 및 가속도에 인한 피해를 예측을 위한 실험을 실행하였으며, 그에 따른 고층건물 내의 비구조재의 손상을 분석하였다.

한반도는 지리적으로 주변국보다는 지진재해의 빈도가 비교적 적은 지역으로 인식되어 있지만, 지진 발생 빈도수가 점차 증가함에 따라 지진재난으로부터 국민의 생명과 재산을 보호하기 위한 방재대책이 필요한 시대적인 요구에 직면해 있다. 이를 대비한 시스템으로 현재 소방방재청에서는 지진재해대응시스템을 구축·운영 중이다. 이번 연구에서는 기존 지진재해대응시스템에 추가적으로 적용할 수 있는 지진재해로 인한 사회 경제적 피해예측 모델 적용을 위한 지진재해대응시스템의 방법론과 관련된 연구를 진행하고자 하였다. 피해예측 모델을 적용하기 위해서는 먼저 지진피해평가기법을 완성하여야 하는데, 이를 위해 지진기록 뿐만 아니라 지진피해에 대한 다양한 현장조사 기록 및 기초 자료들이 필요하다. 하지만 국내에는 이와 같은 기초자료서 활용가능 기본 데이터베이스의 구축이 자료의 양은 적지 않으나, 오래된 자료가 많고 이번 연구에 적용가능의 활용도가 떨어지는 경우가 많다. 지진재해대응시스템에 응용하기 위해 기초자료로서 사용되는 지진가속도자료 또는 토양층 정보, 전단파 속도자료 데이터베이스 정보 등을 선별하여, 최대지반가속도 또는 스펙트럴 가속도 등을 구하는 경험식에 적용하고자 하였다. 또한, 현재 소방방재청에서 진행 중인 지진가속도계측자료통합관리시스템의 산출물인 가속도 정보를 향후에 지진재해대응시스템의 기초자료로서 사용할 수 있는 방안을 설계단계에서 고려하는 연구를 진행 중이다. 이를 통해 해당분야의 적용연구에 대한 선행연구로 이용될 수 있을 것이다.