본 연구에서는 한반도의 지진활동을 공간 통계학 방법을 이용하여 지진발생의 무작위성에 대한 검정과 집중도의 추정을 수행하였다. 무작위성에 대한 통계적 검정은 검정통계량을 이용한 방법과 경험분포를 이용한 두 가지 방법을 사용하였다. 역사지진과 계기지진의 두 대상자료에 대하여 적용한 결과, 두 자료 모두 무작위적이지 않고 군집적인 분포를 가지고 있는 것으로 판명되었다. 한편 비모수 밀도함수 추정방법을 이용한 진앙지 분포의 집중도는 역사지진의 경우 한반도 중부, 충남, 전북, 경북지역에서 높게 나타났다. 또한 계기지진의 경우에는 황해도-충남 해안-경북 내륙을 연결하는 "L"자 형태의 집중도를 보인다.

지진은 한 번의 발생으로도 막대한 인명 및 재산 피해와 더불어 사회 기능이 마비되는 문제를 일으킬 수 있다. 한반도는 인접한 일본, 중국 등에 비해 지진으로부터 비교적 안전한 지역이라고 여겨져 왔기에, 각종 사회기반 시스템의 설계, 건설, 유지 및 관리에 있어서 과거에는 지진에 대한 충분한 대비가 이루어지지 않았다. 하지만 대규모 인명피해를 유발한 지진에 대한 기록들이 한반도에도 상당수 존재하며, 최근들어 지진의 발생 빈도가 변화하는 추세를 나타내고 있다. 따라서 한반도는 더 이상 지진의 안전지대로 판단할 수 없으며 지진의 규모, 발생 확률 등에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 기존의 관련 연구에서는 한반도 전역에 걸친 지진의 빈도해석이 이루어지지 않았으며, 사용된 자료 중 결측값이 존재하여 포괄적인 연구가 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 1978년 이후 남한 전역의 지상관측소에서 측정된 1,119 회의 지진 중 연 별 최대규모의 지진 자료를 추출하여 확률론적 분석기법인 빈도해석을 수행하였다. 이를 위해 확률분포함수로 Normal, 2 변수 Gamma, 3변수 Gamma, Generalized Extreme Value (GEV), Gumbel 분포형을 각각 적용하였으며, 모수 추정법으로는 적률법과 최우도법을 적용하여 재현기간 별로 예측되는 지진의 연최대 규모를 산정하였다. 또한, 도출된 확률분포함수의 적합도를 검토하기 위하여 χ2(Chi-square) 검정과 K-S (Kolmogorov-Smirnov) 검정을 수행하였고, 이를 통해 적률법을 적용하여 도출한 2변수 Gamma 분포형을 한반도 지진자료에 대해 가장 적합한 분포형으로 선정할 수 있었다. 도출된 결과는 지진에 대한 확률론적 분석 자체로의 의미를 지님과 함께, 나아가 발생 가능한 미래의 지진 재해에 대해 효율적으로 대처할 수 있는 하나의 기준으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The purpose of this study was to predict occurrence of earthquakes in Korea by measuring the concentration of radon radioactivity in the air and in the underground water. Two monitoring systems of radon concentration detection in the air were installed in Seoul, East Coast area, whereas of radon concentration in the underground water in Kyungju area during December, 1999 to June, 2001. The distribution of radon concentration in the air in Seoul is as follows : winter(10.10±2.81Bq/m3), autumn(8.41±1.35Bq/m3), summer(5.83±0.05Bq/m3) and spring(5.34±0.44Bq/m3), whereas the distribution of radon in the air in the East Coast area showed some difference as follows : autumn(14.08±5.75Bq/m3), summer(12.04±0.53Bq/m3), winter(12.02±1.40Bq/m3) and spring(8.93±0.91Bq/m3). In the meanwhile, the distribution of radon in the water is as follows : spring(123.59±16.36count/10min),winter(93.95±79.69counter/10min),autumn(68.96±37.53counter/10min) and spring(34.45±9.69counter/10min). The daily range of the density of radon concentration in Seoul and East Coast area was between 5.51Bq/m3-9.44Bq/m3, 7.15Bq/m3-15.27Bq/m3, respectively. Correlation of the distributions of radon concentrations in the air and in underground water with earthquake showed considerable variations of radon concentration before the occurrence of the earthquake. The results suggested that radon radioactivity seemed to be helpful for the prediction of the occurrence of earthquake.