지진과 지진파
¶ 지식 정보
¶ 지각
지구를 구성하는 여러 층 중 가장 밖에 있는 단단한 암석층이다.
¶ 탄성 변형
물체에 힘을 가하면 모양이 변형되었다가 가한 힘을 제거하면 다시 원래 모양으로 돌아가는 변형이다.
¶ 지진
암석이 강한 힘을 받아 탄성 변형의 한계에 도달하는 순간, 끊어지면서 축적되었던 탄성 에너지가 한 번에 방출되고,
이때 방출된 에너지가 지진파를 통해 사방으로 전달되어 지구의 지반이 진동하는 현상이다.
¶ 진원과 진앙
진원은 지구 내부에서 지진이 발생한 지점이고,
진앙은 진원의 연직 위쪽 방향 지표면상의 지점이다.
¶ 진원 거리와 진앙 거리
진원 거리는 관측소와 진원 사이의 거리이고,
진앙 거리는 관측소와 진앙 사이의 거리이다.
진원 거리와 진앙 거리 모두 단위는 주로 를 사용한다.
¶ 진원의 깊이에 따른 지진의 분류(천발 지진, 중발 지진, 심발 지진)
천발 지진은 진원의 깊이가 이하인 지진이고,
중발 지진은 진원의 깊이가 인 지진이며,
심발 지진은 진원의 깊이가 이상인 지진이다.
¶ 지진파
지진파에는 파, 파, 표면파가 있으며, 특징은 아래 표와 같다.
| 지진파 | 성질 | 지각에서의 속도 $(\mathrm{km/s})$ |
통과 매질의 상태 |
|---|---|---|---|
| $\mathrm{P}$파 | 매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 나란하다. | $5\sim8$ | 고체, 액체, 기체 |
| $\mathrm{S}$파 | 매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 수직이다. | $3\sim4$ | 고체 |
| 표면파 | 지표면을 따라 전파된다. | $2\sim3$ | 지표면의 고체 |
¶ 관측소에서 지진파 관측
지진파가 지진 관측소에 도달하면 지진계를 통해 진동이 기록되는데, 상하 움직임에 해당하는 진폭이 클수록 흔들림의 정도가 크다.
지각에서 파가 가장 빠르므로 파가 지진 관측소에 먼저 도달하고 이후 파가 도달한다.
¶ PS시
파가 도달한 후부터 파가 도달할 때까지 걸린 시간이다.
단위는 주로 를 사용한다.
¶ 지진의 세기
¶ 규모
지진의 세기를 지진에 의해 방출된 탄성 에너지의 양을 통해 나타내는 것이다.
아라비아 숫자(평상시에 쓰는 , , ⋯과 같은 숫자)로 소수 첫째 자리까지 나타내고, 단위는 없다.
¶ 진도
지진의 세기를 지진에 대한 사람의 감각과 피해 정도를 통해 나타내는 것이다.
로마 숫자로 나타내고, 단위는 없다.
| 진도 등급 | 진도 등급별 현상 |
|---|---|
| $\mathrm{I}$ | 대부분의 사람들은 느낄 수 없으나, 지진계에는 기록된다. |
| $\mathrm{II}$ | 조용한 상태나 건물 위층에 있는 소수의 사람만 느낀다. |
| $\mathrm{III}$ | 실내, 특히 건물 위층에 있는 사람이 현저하게 느끼며, 정지하고 있는 차가 약간 흔들린다. |
| $\mathrm{IV}$ | 실내에서 많은 사람이 느끼고, 밤에는 잠에서 깨기도 하며, 그릇과 창문 등이 흔들린다. |
| $\mathrm{V}$ | 거의 모든 사람이 진동을 느끼고, 그릇, 창문 등이 깨지기도 하며, 불안정한 물체는 넘어진다. |
| $\mathrm{VI}$ | 모든 사람이 느끼고, 일부 무거운 가구가 움직이며, 벽의 석회가 떨어지기도 한다. |
| $\mathrm{VII}$ | 일반 건물에 약간의 피해가 발생하며, 부실한 건물에는 상당한 피해가 발생한다. |
| $\mathrm{VIII}$ | 일반 건물에 부분적 붕괴 등 상당한 피해가 발생하며, 부실한 건물에는 심각한 피해가 발생한다. |
| $\mathrm{IX}$ | 잘 설계된 건물에도 상당한 피해가 발생하며, 일반 건축물에는 붕괴 등 큰 피해가 발생한다. |
| $\mathrm{X}$ | 대부분의 석조 및 골조 건물이 파괴되고, 기차 선로가 휘어진다. |
| $\mathrm{XI}$ | 남아 있는 구조물이 거의 없으며, 다리가 무너지고, 기차 선로가 심각하게 휘어진다. |
| $\mathrm{XII}$ | 모든 것이 피해를 입고, 지표면이 심각하게 뒤틀리며, 물체가 공중으로 튀어 오른다. |
¶ 규모와 진도 해석
보통 진앙 거리가 가까울수록 진도가 크지만, 지하 구성 물질이나 건물의 내진 설계 등에 따라 피해 정도가 다르기 때문에
지진의 규모가 같고, 진앙 거리가 비슷하더라도 진도는 다를 수 있다.