주메뉴바로가기.. 본문바로가기

음악검색 원리 이용해 지진예보한다

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2015년 12월 08일 18:00 프린트하기

 

istockphoto 제공
그레그 베로자 미국 스탠퍼드대 교수팀은 음악검색 프로그램의 동작 원리를 응용해 규모 1이하의 지진인 ‘미소지진’을 찾아낼 수 있는 알고리즘을 개발했다 - istockphoto 제공

 

길거리에서 익숙한 멜로디가 흘러나온다. 앱을 켜면 음악 제목이 바로 뜬다. 이런 음악검색 프로그램처럼 지진파를 입력하면 유사한 지진을 찾아주는 프로그램이 나왔다.

 

그레그 베로자 미국 스탠퍼드대 교수팀은 음악검색 프로그램의 동작 원리를 응용해 규모 1이하의 지진인 ‘미소지진’을 찾아낼 수 있는 알고리즘을 개발했다. 

 

미소지진은 아주 약한 지진이어서 사람이나 건물에 피해를 입히지는 않지만 대규모 지진의 발생을 예측할 수 있는 실마리로 작용한다. 하지만 그동안 미소지진 분석은 사람이 직접 할 수밖에 없어 시간이 많이 걸렸다.

 

연구팀은 스마트폰의 음악검색 앱의 원리를 응용해 지진파를 입력한 뒤 과거 데이터베이스를 검색하는 방법을 고안했다. 또 컴퓨터 공학의 데이터마이닝과 머신러닝 기술을 접목해 지진파 검색 알고리즘인 ‘FAST (Fingerprint And Similarity Thresholding)’를 개발했다.

 

FAST는 지진관측소에 기록된 과거 지진 데이터에서 지진파의 노이즈를 제거하고 몇 초 단위의 토막으로 끊어 발생 지역과 지진파의 특성에 따라 분류한다. 이렇게 구축된 데이터베이스에서 입력한 미소지진의 파형과 유사한 지진을 검색해낸다.

 

일반적으로 땅 속 단층에서 발생한 지진파는 관측소에 이르기까지 통과하는 지층이 동일하기 때문에 특성도 동일하게 나타난다. 이런 특성이 지진을 구분하는 ‘지문(fingerprint)’ 역할을 하는 셈이다.

 

연구팀이 FAST를 이용해 6개월 분량의 대용량 데이터를 분석한 결과 기존 방식에 비해 검색 속도가 3000배나 빨라졌다. 또 지진 발생 시 지금까지 분석하지 못했던 미소지진도 수십 개 더 찾아냈다. 미소지진을 더 많이 감지해 분석할 수 있게 됨에 따라 지진의 발생 빈도 분석과 발생 예측 연구가 탄력을 받을 수 있을 것으로 보인다. 연구팀은 앞으로 FAST를 활용해 더 큰 규모의 지진 데이터도 분석할 계획이다.

  

이번 연구에는 한국계 미국인인 클라라 윤 연구원도 참가했다. 윤 연구원은 e메일 인터뷰에서 “이번 연구성과는 ‘빅 데이터’ 기법을 지진 연구에 적용한 최초의 사례로 그간 밝혀내지 못했던 미소지진도 찾아낼 수 있다”면서 “앞으로 어디서 단층이 나타나고 지진이 발생하는 지를 알아낼 수 있을 것”이라고 밝혔다.

 

이번 연구 결과는 과학저널 ‘사이언스 어드밴스(Science Advances)’ 4일 자에 실렸다.

 


염재윤 기자

dsjy@donga.com

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2015년 12월 08일 18:00 프린트하기

 

혼자보기 아까운 기사
친구들에게 공유해 보세요

네이버밴드 구글플러스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

13 + 7 = 새로고침
###
과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

관련 태그뉴스