지진: 두 판 사이의 차이

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*** 다른 판 아래로 섭입한 이후의 해양판 내부에서 발생하는 지진(섭입하는 해양판 내부 지진,<ref name="jishinjac09-2-19" /> 슬래브 내부 지진<ref name="nied00-2-1-3">『[[#nied00|強震動の基礎 ウェブテキスト2000版]]』§2.1.3</ref>)
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위와 별개로 [[화산]] 주변에서 일어나는 지진을 [[화산성 지진]]으로 별도로 구분하는 경우도 있다.
위와 별개로 [[화산]] 주변에서 일어나는 지진을 [[화산성 지진]]으로 별도로 구분하는 경우도 있다. 화산성 지진의 경우 [[마그마]]나 [[화산 가스]]가 이동하며 지진을 일으키는 경우가 있고 그 외에도 화산 주변의 지각은 마그마의 영향으로 파쇄되어 더 약하기 때문에 응력이 조금만 집중되어도 지진이 일어나는 등 몇 가지 발생 과정이 알려져 있다.<ref name="neg99-119etc" />

또한 인공적인 [[폭발]], 발파 등의 다양한 이유로 발생하는 [[인공지진]]도 존재한다.<ref>{{뉴스 인용 |url = https://www.scienceall.com/%EB%B6%81%ED%95%9C-3%EC%B0%A8-%ED%95%B5%EC%8B%A4%ED%97%98-%E2%91%A1-%EC%9D%B8%EA%B3%B5%EC%A7%80%EC%A7%84-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B4-%EB%8B%A4%EB%A5%BC%EA%B9%8C/ |제목 = [북한 3차 핵실험 ②] ‘인공지진’ 무엇이 다를까? |저자 = 노한나 |출판사 = 사이언스홀 |언어 = |날짜 = 2017년 |확인날짜 = 2019년 6월 24일 }}{{깨진 링크|url=https://www.scienceall.com/%EB%B6%81%ED%95%9C-3%EC%B0%A8-%ED%95%B5%EC%8B%A4%ED%97%98-%E2%91%A1-%EC%9D%B8%EA%B3%B5%EC%A7%80%EC%A7%84-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B4-%EB%8B%A4%EB%A5%BC%EA%B9%8C/ }}</ref> 인공지진과 구분해 자연적으로 발생하는 지진을 자연지진이라 부른다.<ref>{{웹 인용 |url = http://www.jamstec.go.jp/jamstec-j/IFREE_center/data/seismicity_all.html |제목 = 自然地震観測・地殻構造探査データベースサイト |출판사 = JAMSTEC |언어 = ja |날짜 = |확인날짜 = 2019년 6월 24일 |보존url = https://web.archive.org/web/20151026015334/http://www.jamstec.go.jp/jamstec-j/IFREE_center/data/seismicity_all.html |보존날짜 = 2015년 10월 26일 |url-status = dead }}</ref> [[댐]]이나 땅 깊숙히의 물 주입과 같은 인공적인 요인으로 촉발되는 자연지진의 경우에도 '촉발지진', '유발지진'이라고 하여 인공지진의 일종으로 보기도 한다.<ref>{{저널 인용|last=Ellsworth |first=W.L. |date=2013 |title=Injection-induced earthquakes |journal=Science |volume=341 |issue=6142 |page=7 |doi=10.1126/science.1225942|pmid=23846903 |citeseerx=10.1.1.460.5560 }}</ref><ref>{{저널 인용| last1 = Keranen | first1 = K.M. | last2 = Weingarten | first2 = Matthew | last3 = Abers | first3 = G.A. | last4 = Bekins | first4 = B.A. | last5 = Ge | first5 = Shemin | year = 2014 | title = Sharp increase in central Oklahoma seismicity since 2008 induced by massive wastewater injection | doi = 10.1126/science.1255802 | journal = Science | volume = 345 | issue = 6195| pages = 448–451 | pmid=24993347| bibcode = 2014Sci...345..448K }}</ref><ref>{{저널 인용| last1 = Walsh | first1 = F.R. | last2 = Zoback | first2 = M.D. | year = 2015 | title = Oklahoma's recent earthquakes and saltwater disposal | doi = 10.1126/sciadv.1500195 | journal = Science Advances | volume = 1 | issue = 5| page = e1500195 | pmid=26601200 | pmc=4640601| bibcode = 2015SciA....1E0195W }}</ref><ref>{{저널 인용| last1 = Weingarten | first1 = Matthew | last2 = Ge | first2 = Shemin | last3 = Godt | first3 = J.W. | last4 = Bekins | first4 = B.A. | last5 = Rubinstein | first5 = J.L. | year = 2015 | title = High-rate injection is associated with the increase in U.S. mid-continent seismicity | doi = 10.1126/science.aab1345 | journal = Science | volume = 348 | issue = 6241| pages = 1336–1340 | pmid=26089509| bibcode = 2015Sci...348.1336W }}</ref><ref name="USGS_2016_forecast">{{보고서 인용 |title=2016 One-Year Seismic Hazard Forecast for the Central and Eastern United States from Induced and Natural Earthquakes |url=https://pubs.usgs.gov/of/2016/1035/ofr20161035.pdf |format=PDF |date=April 1, 2016 |first1=Mark D. |last1=Petersen |first2=Charles S. |last2=Mueller |first3=Morgan P. |last3=Moschetti |first4=Susan M. |last4=Hoover |first5=Andrea L. |last5=Llenos |first6=William L. |last6=Ellsworth |first7=Andrew J. |last7=Michael |first8=Justin L. |last8=Rubinstein |first9=Arthur F. |last9=McGarr |first10=Kenneth S. |last10=Rukstales |issn=2331-1258 |doi=10.3133/ofr20161035 |pages=58 |location=Reston, Virginia |access-date=2019-06-24 |archive-date=2016-04-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160414105448/http://pubs.usgs.gov/of/2016/1035/ofr20161035.pdf |url-status=dead }}</ref>{{rp|2}}<ref name="Geology_2013">{{저널 인용|last1=Keranen|first1=Katie M.|last2=Savage|first2=Heather M.|last3=Abers|first3=Geoffrey A.|last4=Cochran|first4=Elizabeth S.|title=Potentially induced earthquakes in Oklahoma, USA: Links between wastewater injection and the 2011 M<sub>w</sub> 5.7 earthquake sequence|url=http://geology.gsapubs.org/content/early/2013/03/26/G34045.1.abstract|journal=[[Geology (journal)|Geology]]|year=2013|doi=10.1130/G34045.1 |accessdate=April 28, 2016|volume=41|issue=6|pages=699–702|bibcode=2013Geo....41..699K}}via EBSCO</ref>

일본 정부에서는 위의 분류와는 별개로 "직하형지진"(내륙지진)이라는 용어를 사용하는 경우도 있다. 사람들이 모여 사는 지역 바로 아래에 일어나는 [[천발지진]]을 가리키는 말로 발생 지역에 따라 판 내부 지진 외에도 판 경계간 지진이 일어나기도 한다. [[미나미칸토 직하지진]]과 같은 도시의 인구밀집지역 바로 아래에서 일어나는 지진은 매우 위험하기 때문에 주목받고 있다.<ref name="neg99-119etc" /><ref name="nied00-2-1-3" />

지진동이 매우 작은데 비해 거대한 [[쓰나미]]를 일으키는 지진을 [[해일지진]]이라고 부르며 대표적인 해일지진으로 최대진도 4라는 약한 진동에 비해 최대 쓰나미 도달 높이 38.2 m라는 높은 쓰나미가 덮친 1896년 일본에서 일어난 [[메이지 산리쿠 해역 지진]]이 있다.<ref>『[[#jishinjac09|日本の地震活動]]』第2版、§2 21頁</ref><ref>{{저널 인용 |url = http://www.gps.caltech.edu/uploads/File/People/kanamori/HKpepi72c.pdf |제목 = Mechanism of tsunami earthquakes |저자 = Hiroo Kanamori |저널 = Phys. Earth Planet. Inter. |권 = 6 |호 = 5 |쪽 = 346-359 |날짜 = 1972년 |doi = 10.1016/0031-9201(72)90058-1 |보존url = https://web.archive.org/web/20110614131951/http://www.gps.caltech.edu/uploads/File/People/kanamori/HKpepi72c.pdf |보존날짜 = 2011년 6월 14일}}</ref>

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=== 판 경계간 지진 ===
{{본문|판 경계간 지진}}


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===판경계 지진===
판경계 지진은 [[판경계]]에서 발생하는 지진이다. [[해구형 지진]]은 [[판 구조론|판]] 사이의 [[수렴 경계]], 그 중에서도 [[섭입|섭입대]]에서 일어나는 [[스러스트 단층]] 지진을 의미한다. [[판 경계]]에서 일어나는 이 지진은 매우 강력하기 때문에 보통 [[모멘트 규모]] M9.0을 넘는다.
판경계 지진은 [[판경계]]에서 발생하는 지진이다. [[해구형 지진]]은 [[판 구조론|판]] 사이의 [[수렴 경계]], 그 중에서도 [[섭입|섭입대]]에서 일어나는 [[스러스트 단층]] 지진을 의미한다. [[판 경계]]에서 일어나는 이 지진은 매우 강력하기 때문에 보통 [[모멘트 규모]] M9.0을 넘는다.
===판내부 지진 ===
===판내부 지진 ===

2022년 7월 8일 (금) 05:44 판

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시리즈의 일부
지진
유형
원인
특징
측정
예측
기타 주제
1963년부터 1998년까지 전 세계에서 발생한 지진의 분포도.
1960년 발디비아 지진의 피해 모습.
1923년 간토 대지진의 피해 모습.
1906년 샌프란시스코 지진의 피해 모습.

지진(地震, quake, tremor) 또는 어스퀘이크(영어: earthquake)는 지구 암석권에서 갑작스럽게 에너지를 방출하면서 지진파를 만들어내며 지구 표면이 흔들리는 현상을 말한다. 지진은 너무 약해서 느낄 수 없는 크기서부터 사람과 여러 물건을 공중으로 들어올리고 도시 전체를 파괴할 수 있을 정도로 매우 격렬한 크기의 지진까지 다양한 강도로 일어난다. 특정 지역의 지진 활동(Seismicity)이란 특정 기간 그 지역에서 발생한 지진의 빈도, 유형, 크기를 말한다. 지진에는 지표면의 진동 외에도 정상 미끄러짐이나 슬로우 슬립 같은 비진동성 암반의 미끄러짐 현상도 포함된다.

지진은 지구 표면의 땅을 흔들고 암반의 위치를 옮기거나 변성시켜 휘어지게 만든다. 큰 지진의 진앙이 바다 해역 상에 있다면 해저 지형의 변화로 쓰나미가 일어날 수도 있다. 또한 지진으로 산사태나 액상화 현상 같은 2차 피해가 일어날 수 있으며, 일부 지진은 화산 활동을 일으키기도 한다.

'지진'이라는 용어는 지진파를 일으키는 자연적, 인공적인 지진학적 현상을 통틀어 일컫는다. 대부분의 지진은 단층파열로 일어나지며 그 외에도 화산 활동, 산사태, 지뢰 폭발, 핵실험 등 여러 자연적, 인공적 원인으로도 발생한다. 지진이 일어날 때 처음으로 단층이 파열되어 흔들림이 시작된 지점을 진원이라고 하고, 진원의 지표면상 지점을 진앙이라고 부른다.

어원

영어에서 "Earthquake"란 13세기 'eorthequakynge'라는 중세 영어 단어에서 처음 쓰이며 유래된 말로, "땅에서 일어난 흔들림"이라는 'quavinge of erþe'이 하나로 합쳐진 말이다.[1] 14세기 초 중세 영어에서는 위의 Earthquake를 줄인 "quaken"(현대 영어의 quake) 또한 지진의 명사로 쓰이기 시작했다.[2]

한국어의 "지진"이라는 단어는 고대 한문의 '地震'이라는 단어에서 유래되었는데, 《죽서기년》에서 기원전 1831년 혹은 기원전 1652년에 중국의 태산에서 땅이 뒤흔들린 일을 "태산진"(泰山震)이라고 처음 표현하였다.[3] 태산에서 일어난 지진 기록은 인류 역사상 최초의 지진이 기록된 문헌 기록이기도 한다.[4][5] '震'이라는 단어는 중국티베트조어의 "*dar ~ d(u/i)r "에서 유래되었으며[6] 중세 중국어에서 '地震'으로 발전하였다.

특성

지질구조학적 지진은 단층면을 따라 파괴가 전파될 수 있을 정도로 충분한 탄성 변형 에너지가 축적된 지구 어디서나 발생할 수 있다. 단층면은 단층면 표면에 마찰 저항을 늘리는 불규칙한 표면 혹은 애스패리티(돌기) 구조가 없을 때만 부드럽고 지진 없이 움직인다. 대부분의 단층면은 울퉁불퉁하고 이 때문에 단층은 스틱 슬립 현상이 일어난다. 단층면이 정지 상태가 되면 판 사이 상대적인 움직임은 계속되어 단층 사이 응력이 증가하므로 두 단층이 고착된 표면 주변 영역에 응력이 쌓인다. 이는 응력이 거칠거칠한 돌기 구조를 파괴할 수 있을 때까지 계속 쌓이며 애스패리티가 끊어지면 갑자기 고정되었던 단층면 사이가 순간적으로 미끄러지면서 응력을 방출한다.[7]

방출된 에너지는 탄성 변형을 가하는 지진파,[8] 지표면 단층을 달구는 마찰열, 암반이 가라지는 운동에너지 등으로 방출되며 이들이 합쳐지며 지진이 발생한다. 이렇게 응력이 점진적으로 쌓이다 간헐적으로 순간적인 지진이 일어나 응력이 한꺼번에 발생한다는 이론을 탄성발발설이라고 부른다.[9][10] 지진의 총 에너지 중 약 10%만이 지진파 형태의 흔들림으로 방출된다. 지진의 총 에너지 중 대부분은 단층 파열을 더 늘리거나 마찰 과정에서 발생하는 열에너지 형태로 방출된다. 따라서 지진은 지구상에 있는 가용한 탄성 퍼텐셜 에너지를 줄이고 온도를 높이지만 이 에너지 변화는 지구의 깊은 핵에서부터 방출되는 전도, 대류성 열에너지에 비하면 무시할 수 있는 수준으로 작다.[11]

진원과 진앙

<nowiki /> 이 부분의 본문은 진원 및 진앙입니다.

지진은 지구 내부의 에너지가 축적되어 암석의 파열이 일어나는 한계를 넘어설 때 일어나는데, 암반이 파열되는 전체 영역을 진원역이라 한다.[12] 규모 M8을 넘는 거대지진의 경우 진원역의 길이가 수백 km가 넘기도 한다. 예를 들어 규모 M9.1이었던 도호쿠 지방 태평양 해역 지진의 경우 진원역은 이와테현 해역에서 이바라키현 해역까지 동서 200 km, 남북 500 km 길이 영역으로 광범위하다.[13] 암반이 파열된 전체 영역 중에서도 암반이 처음으로 파열을 시작하는 땅 속의 한 지점을 보고 진원이라고 부른다.[14]

암반의 파열이 일어난 진원의 바로 수직 위 지표상의 한 지점을 진앙 혹은 진앙지라고 한다.[15]

단층

<nowiki /> 이 부분의 본문은 단층 및 단층지진입니다.

판 경계간 지진을 일으키는 단층은 크게 3가지 종류, 정단층(normal fault), 역단층(reverse fault), 주향이동단층(strike-slip fault)로 나눌 수 있다. 정단층과 역단층은 경사이동단층(dip-slip fault)의 한 종류로 단층이 경사지게 갈라져 형성되어 있으며 따라 암반이 움직이는 범위벡터에 수직 방향이 존재한다. 정단층은 주로 발산 경계와 같이 지각이 확장되는 지역에서 볼 수 있다. 역단층은 주로 수렴 경계와 같이 지각이 축소되는 지역에서 볼 수 있다. 주향이동단층은 단층의 양 암반이 수평선상으로 미끄러지는 비탈 구조이다. 대표적인 주향이동단층으로 변환 경계가 있다. 많은 지진은 경사이동과 주향이동 두 요소를 모두 가지고 있는 단층의 움직임으로 발생하며, 이 단층 이동을 사교단층(oblique slip)이라고 부른다.

역단층, 그중에서도 수렴하는 판 경계에 있는 단층은 규모 8 이상의 매우 강력한 지진인 메가스러스트 지진(해구형지진)과 관련이 있다. 해구형지진은 전 세계에서 발생하는 총 지진 모멘트의 약 90%를 차지한다.[16] 대륙변환단층과 같은 주향이동단층도 규모 8 정도의 거대한 지진을 일으킬 수 있다. 정단층에서 일어나는 지진은 대부분 규모 7 이하이다. 지진의 규모는 1이 늘어날 때 마다 방출하는 에너지가 약 30배 늘어난다. 예를 들어 규모 6.0의 지진은 규모 5.0의 지진보다 약 32배 더 많은 에너지를 방출하며, 규모 7.0의 지진은 규모 5.0의 지진보다 약 1,000배 더 많은 에너지를 방출한다. 규모 8.6의 지진이 발생할 경우 제2차 세계 대전에서 히로시마에서 투하된 원자폭탄 약 10,000개 분량의 에너지가 방출된다.[17]

단층의 세 종류. A는 역단층, B는 정단층, C는 주향이동단층이다.

위와 같이 단층의 종류별로 일어날 수 있는 지진의 규모가 달라지는 이유는 지진으로 방출되는 에너지와 그 규모가 단층이 파열되고 그 응력이 방출되는 면적에 비례하기 때문이다.[18] 따라서 단층의 길이가 길고 단층이 이동하는 그 폭이 넓을수록 지진의 규모도 더 커진다. 지구 지각의 가장 윗부분인 부서지기 쉬운 부분과, 뜨거운 멘틀을 향해 섭입하는 차가운 슬래브만이 지구상에서 탄성 에너지가 저장되고 방출될 수 있는 지역이다. 약 300°C가 넘는 뜨거운 암석은 압력을 받으면 액체처럼 압축되는 반응을 보이므로 암반이 파열되어 지진이 일어날 수 없다.[19][20] 단층이 파열될 수 있는 현재 발견된 최대 길이는 (단일한 단층 파열의 경우) 약 1,000 km에 달한다. 이런 경우의 예로 1957년 알래스카 지진, 1960년 칠레 지진, 2004년 수마트라 지진이 있으며 이들 모두 섭입대에서 일어난 지진이다. 주향이동단층에서 일어난 가장 큰 지진으로는 샌앤드레이어스 단층(1857년, 1906년), 북아나톨리아 단층(1939년), 데날리 단층(2002년) 등으로 섭입한 판들에 비교하여 약 절반에서 1/3 정도의 길이이며 정단층의 경우 이보다도 훨씬 더 짧다.

하지만 최대 지진 규모를 결정하는 가장 중요한 단층 매개변수는 최대 단층 이동 가능 길이가 아니라 단층의 폭(넓이)이다. 폭의 경우 최대 20배 넘게 변할 수 있다. 수렴 경계를 따라 섭입하는 단층면의 경사각은 매우 작으며 일반적으로 약 10도이다.[21] 따라서 지구의 가장 부서지기 쉬운 지각면의 폭은 최대 약 50-100 km로 1964년 알래스카 지진이나 2011년 도호쿠 지진과 같이 매우 강력한 지진이 발생할 수 있다.

주향이동단층의 경우 주향면이 수직인 경우가 많으며 이 때문에 대부분의 단층 폭이 약 10 km 내외로 작다.[22] 이 때문에 주향이동단층에서 규모 8 이상의 지진이 일어나는 것은 불가능하다. 많은 정단층에서 일어나는 최대 지진 규모는 이보다도 훨씬 작은데 정단층 중 대다수가 아이슬란드에서와 같이 중심지를 따라 넓게 퍼져 있으며 부서지기 쉬운 단층의 폭이 최대 약 6 km로 더 짧기 때문이다.[23][24]

세 가지 단층 유형은 서로 다른 응력 수준을 가지고 있다. 스러스트 단층은 최고 수준의 응력 축적을, 주향이동단층은 중간 수준의 응력 축적을, 정단층의 경우 가장 작은 수준의 응력 축적에서 생겨난다.[25] 이는 단층 현상이 일어날 때 암반을 "밀어내는" 힘의 방향인 가장 큰 주응력의 방향을 고려하면 쉽게 이해할 수 있다. 정단층의 경우 암반이 수직 방향으로 밀려나가기 때문에 밀리는 힘(가장 큰 주응력)은 암반 질량 그 자체와 같다. 스러스트 단층의 경우 암반의 질량이 최소가 되는 주응력 방향, 즉 암반을 위로 "들어올리는" 방향으로 밀려나므로 위로 암반을 들어올리는 힘이 주응력과 같다. 주향이동단층의 경우 위에서 설명한 두 단층 유형의 중간에 해당된다. 세 단층 환경에서 이러한 응력의 차이는 단층 현상이 일어날 때 단층의 차원에 상관없이 방출하는 에너지의 차이인 응력 방출량의 차이에 영향을 준다.

진원 깊이

<nowiki /> 이 부분의 본문은 진원 깊이입니다.

지질학적으로 발생하는 자연지진의 대부분은 깊이 수십 km를 넘지 않는 불의 고리 지역에서 발생한다. 진원 깊이 70 km 미만의 지진은 천발지진이라고 부르며, 진원 깊이가 70 km에서 300 km 사이인 지진은 보통 중발지진이라고 부른다. 더 오래되고 차가운 해양판 지각이 다른 지각판 아래로 섭입해 내려가는 지역에서는 더 깊은 곳인 진원 깊이 300 km 에서 700 km 지역에서도 지진이 일어날 수 있으며 이 지진을 심발지진이라 부른다.[26] 이렇게 지진 활동이 강한 섭입대 지역을 와다치-베니오프대라고 부른다.[27] 심발지진은 높은 온도와 압력으로 섭입한 암석권이 더 이상 파열되지 않는 곳에서 일어난다. 심발지진의 발생 원리 가설 중 하나로는 감람석이 첨정석 구조로 상전이하는 과정에서 단층 파열이 일어난다고 추정하고 있다.[28]

단층 파열

지질학적으로 발생하는 지진은 단층 표면의 한 지점에서 처음으로 단층 파열이 일어나며 시작되는데 이를 핵형성(nucleation)이라고 부른다. 핵형성 지대의 크기는 불확실하며 가장 작은 지진의 파열 면적의 경우 약 100 m 보다도 작다는 증거도 있는 반면 지진의 저주파 스펙트럼에 따른 느린 성분 분석에 따르면 이보다도 더 크다는 연구도 있다. 핵형성에 일종의 준비 과정을 가질 가능성은 지진의 약 40%가 전진이라는 현상을 가진다는 것으로 뒷받침된다. 단층 파열이 시작되면 단층 표면을 따라 파열이 전파되기 시작한다. 이 과정에서 일어나는 물리역학은 제대로 이해되어 있지 않은데, 부분적으로는 실험실에서 높은 파열 속도를 재연하는 것이 어렵기 때문이다. 또한 강한 지면 흔들림의 영향으로 핵형성 인근에서 정보를 확인하는 것이 매우 어렵다.[29]

단층 파열의 전파는 일반적으로 파괴역학적 접근법을 사용해 모델링하며, 이 때 파열은 혼합 상태의 전단파괴와 유사하다. 파열 속도는 균열 끄트머리 주위 부피에 있는 파괴 에너지의 함수로 나타내며, 파괴 에너지가 감소하면서 속도가 증가한다. 파열 전파 속도는 단층이 움직이는 변위 속도보다 훨씬 빠르다. 지진의 파열은 보통 S파의 70-90%의 속도로 전파되며 이 속도는 지진의 규모와는 무관하다. 다만 지진 파열의 일부는 S파보다도 더 빠른 속도로 전파되기도 한다. 이러한 초전단 지진(슈퍼시어 지진)은 대규모 주향이동단층이 일어날 때 관측되었다. 2001년 쿤룬 지진으로 일어난 지진 피해 범위가 비정상적으로 넓었던 것도 지진이 일어나면서 발생한 일종의 지질학적 소닉붐 현상 때문이다. 특정 지진의 경우에는 지진 파열 속도가 비정상적으로 느린 경우도 있는데 이를 슬로우 슬립(느린 지진)이라고 부른다.[30] 느린 지진의 특히 위험한 형태는 해일지진인데, 지진의 단층 파열 속도가 매우 느려 상대적으로 매우 작은 지진 흔들림으로 큰 쓰나미를 만들어 내 해안 주민들이 경각심을 가지지 못하고 큰 쓰나미 피해를 입는 경우가 많은데, 대표적인 예시가 1896년 일본에서 일어났던 메이지 산리쿠 해역 지진이다.[29]

지진군

대부분의 지진은 시간적, 공간적으로 서로 연관되어 발생하며 이를 한데 묶어 지진군을 형성한다.[31] 대부분의 지진군은 피해를 거의, 혹은 전혀 일으키지 않는 작은 지진으로 이루어져 있지만 지진이 일정한 패턴을 이루며 다시 일어날 수 있다는 이론도 존재한다.[32]

여진

<nowiki /> 이 부분의 본문은 여진 (지진)입니다.
2016년 경주 지진 당시 여진의 시간별 분포와 그 규모를 그린 그래프.

여진이란 큰 지진, 즉 본진 이후에 발생하는 하나 혹은 여러 지진을 의미한다. 여진이 일어나는 주요 원인은 암반 사이 급격한 응력 변화와 본진의 응력이 파열된 단층면 주변의 지각에 영향을 주어[31] 이동하거나 변형하기 때문에 발생한다.[33] 여진은 본진과 동일하거나 거의 비슷한 곳에서 일어나지만 그 규모는 본진보다 더 작다. 그럼에도 본진으로 이미 피해를 입은 건물에 더 큰 피해를 줄 수 있으므로 위험도가 높다.[33] 보통 뒤에 일어난 여진이 본진보다 더 크면 여진이 본진으로 바뀌고 원래 본진은 전진이라고 부르게 된다. 여진은 본진으로 이동한 단층면 주위 지각이 본진의 충격에 다시 변형되거나 재이동하면서 발생하므로 주로 진원역에서 여진이 일어난다.[31]

군발지진

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군발지진이란 짧은 기간 사이에 특정 지역에서 일련의 여러 차례 일어나는 지진을 의미한다. 군발지진은 일련의 여진과는 다른데 발생한 지진들 중 어느 지진도 다른 지진보다 유달리 강하거나 크게 다른 점이 없어 어떤 지진도 본진이라고 집어서 말할 수 없다. 군발지진의 예시로는 2004년 미국 옐로스톤 국립공원의 지진[34]이나 1965-1970년간 일어났던 일본의 마쓰시로 군발지진이 있다.[35]

그 외에도 때때로 이전 지진의 흔들림이나 응력 재분배로 지진이 군집을 이루어 촉발해 발생하는 일련의 "지진폭풍"이라는 현상이 일어나기도 한다. 여진과 비슷하긴 하지만 본진이 일어났던 지진이 아닌 인접한 지진에서 일어나는 지진폭풍은 수년에 걸쳐 발생하며 초기에 발생한 지진만큼 큰 피해를 주는 지진이 발생하기도 한다. 이런 지진폭풍의 예시로는 20세기 터키의 북아나톨리아 단층을 강타한 12차례의 지진, 중동에서 오랫동안 발생하는 변칙적인 군발 지진군 등이 있다.[36][37]

규모와 진도

지구가 흔들리거나 땅이 흔들리는 일은 고대서부터 인간에게 알려진 흔한 현상이었다. 최대 지반 속도와 가속도를 직접 측정할 수 있는 강운동 강진계(가속도계)가 발명되기 전까지 지진의 크기는 피해 지역에서 관측된 여러 현상을 기초하여 추측한 후 다양한 종류의 진도로 분류하였다. 20세기 들어서 이러한 땅의 흔들림의 원인이 지각의 파열로 밝혀졌고 어느 지역에서든 지진 흔들림의 세기는 그 지역의 지반 조건 외에도 단층 파열의 강도나 그 크기, 단층 파열 지점과의 거리에 따라 달라진다는 점이 밝혀졌다.[38]

지진의 규모를 처음으로 정의한 것은 1935년 찰스 릭터가 개발한 릭터 규모이다. 릭터 규모 이후 발명된 여러 지진 규모도 각 단위가 1이 올라갈 때마다 지반 흔들림의 진폭이 10배, 방출한 에너지는 32배 늘어나는 릭터 규모의 특징을 그대로 가지고 있다. 또한 기타 규모들도 척도 한계 내에서는 릭터 규모와 거의 같은 값을 가지도록 보정된다.[39]

주요 언론사들은 일반적으로 지진의 규모를 "리히터 규모" 또는 "릭터 규모"라고 말하지만 실제 대부분 국가의 기상청이나 지진학 관련 정부부처는 지진의 규모를 지진으로 방출한 실제 에너지를 기반으로 측정한 모멘트 규모를 사용한다.[40]

지진의 규모 (매그니튜드)

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일반적으로 지진의 규모를 나타내는 지표로 "지진이 방출한 에너지량"을 나타내는 규모를 사용해 'M'으로 표기한다.[41] 지진 규모는 계산 방법에 따라 여러 종류가 있으며 각종 규모를 구별하기 위해 M 뒤에 아래첨자로 구별 기호를 다는 식으로 구별한다. 지진학에서는 주로 지진이 한 암반이 다른 암반 위에서 미끄러지는데 얼마나 많은 일을 했는지 측정하는 척도인 지진 모멘트 M0을 기반으로 계산한 모멘트 규모(Mw)를 사용한다.[42]

이 외에도 지진의 관측 기관에 따라 서로 다른 종류의 규모 단위르 사용하는 경우도 있지만 모든 규모 척도는 기본적으로 찰스 릭터가 개발한 릭터 규모의 로그 척도를 기반으로 중간 범위의 규모의 경우 원래의 릭터 규모와 거의 비슷하도록 계산된다.[43] 기타 규모 척도는 기본적으로 지진동의 최대 진폭에 상용로그를 씌운 값을 기초로 하는데 이 때문에 모멘트 규모를 제외하고 어떠한 지진 규모를 사용하더라도 규모 M8.5정도나 그를 넘는 거대지진이나 초거대지진은 규모 값이 실제 방출 규모보다 더 올라가지 않는 '포화' 현상이 발생한다.[44][45] 이런 문제점을 개선하기 위해 지진 모멘트를 통해 계산한 모멘트 규모를 지진의 규모 단위로 가장 많이 사용하며, 미국 지질조사국(USGS)과 같은 기관에서는 모멘트 규모를 단순하게 'M'이라고 표기하기도 한다.[46]

일본에서는 일본 기상청이 자체적으로 정의한 일본 기상청 규모(Mj)를 사용하고 있으며 일본에서는 자체 규모를 줄여서 단순하게 'M'이라고 표기하는 경우가 많다.[47] 이와 달리 대부분의 국가에서는 표면파 규모(Ms)나 실체파 규모(Mb)를 단순 규모로 사용하는 경우가 많다. 규모가 1이 커질 때마다 에너지는 약 31.6배, 2배 커지면 정확하게 1,000배 늘어난다.[48]

인류 관측 사상 모멘트 규모가 가장 큰 지진은 1960년 칠레 발디비아 지진의 Mw9.5이다.[49]

특정 지진의 규모가 발표한 기상기관마다 서로 다르거나 같은 기관이더라도 여러 값을 발표하는 경우가 있다. 예를 들어 2011년 일본에서 일어난 도호쿠 지방 태평양 해역 지진의 경우 일본 기상청이 발표한 규모는 M9.0인데 이는 모멘트 규모 기준이며 일본 기상청 규모 기준 규모는 M8.4이다.[50] 이 기상청 규모도 지진 발생 직후 수 차례 정정되었는데 보도 초 M7.9로 추정했지만 이후 M8.4로 수정하였다.[51] 이후 모멘트 규모 M8.8로 발표했다[52][53] 최종적으로 M9.0으로 수정하였다. 미국 지질조사국의 경우에는 모멘트 규모 M9.0이라고 발표했다 2016년 7월 11일 심층 연구를 통해 모멘트 규모 M9.1이라고 독자적으로 발표하였다.[54]

진도

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2021년 서귀포 해역 지진 당시 대한민국 각지에서 관측한 진도를 그린 지도. 로마자로 표기하는 수정 메르칼리 진도 계급 기준이다.

근대적인 지진계 발명 이전에는 지진동의 세기를 신체의 감각 및 주위 상황으로 판단하여, 몇 단계로 구분하였다. 진도계(震度階)는 얼핏 생각하기에 비과학적으로 지진동의 세기를 표시하는 방법같이 보이지만 이후 지진의 흔들림과 지진계 사이 관계를 통해 지진계가 없었던 옛날의 지진기록을 통해 그 지진의 규모도 추정할 수 있을 뿐더러, 정확한 지진계의 기록을 해석하기 전에 발생한 지진에 관한 정보를 빠르게 알아볼 수 있다는 등의 이점이 있다.[55]

물리학적으로 지진동의 크기를 표현할 수 있는 수치로 속도, 가속도, 변위 등이 있다. 건축물이나 토목구조의 설계 분야에서는 응답 스펙트럼이나 SI값이라는 수치로 지진동의 크기를 나타내는 방법으로 활용하고 있다. 보통 인체의 감각, 주위 물체의 흔들림 크기, 건축물의 피해 크기 등 다양한 요소를 고려하여 지진동의 크기를 객관적으로 단계화한 진도를 지진의 흔들림 세기를 나타내는데 사용한다.[56]

진도 단위에는 일본에서는 일본 기상청 진도 계급을, 미국 및 대한민국 등 지역에서는 수정 메르칼리 진도 계급을, 유럽 지역에서는 유럽 광대역 진도 계급(EMS)를, 독립국가연합과 이스라엘, 인도 지역에서는 메드베데프-스폰하우어-카르니크 계급(MSK)를 사용하는 등 여러 가지 진도 계급을 사용하고 있다.[57]

지진의 규모가 커질수록 보통 지진의 최대진도도 같이 처지지만 지진의 진도는 진원거리, 단층의 이동 방향, 단층 파괴 전파 속도, 지반의 구조나 성질, 지진파의 특성 등에 따라 크게 달라진다.[58] 지하 지반에 물과 공기가 많이 함유되어 흙 입자들이 부드러운 지층일수록, 또한 새로 만들어진 지층일수록 흔들림이 더욱 증폭되며 흔히 연약 지반이라고 부르는 하천가의 평야부나 매립지 지형이 더 크게 흔들리기 쉽지만 지반 개량 공사나 기초 건설 방식에 따라 증폭된 흔들림을 줄일 수 있다.

2011년 일본에서 일어난 도호쿠 지방 태평양 해역 지진의 경우 공식적으로 최대진도 진도7로 기록되었지만 이를 공식적으로 관측한 곳은 미야기현 구리하라시 1곳만 있었다.[59] 도서 지역을 제외한 도쿄도 지역의 경우에는 진도5강(18개 지점)~진도3(3개 지점)의 좀 더 약한 세기의 흔들림을 관측했다.[60] 각국이 발표하는 "특정 지역의 진도값"이란 그 지역 내에 설치된 여러 지진 관측점 중 가장 흔들림이 컸던 점의 값을 뜻한다. 또한 진도는 해당 지점을 대표하는 곳에 설치된 지진계가 측정한 진도의 '최소치'이므로 실제 다른 지점에 적용하면 지반 상태에 따라 지진 관측점보다 최대 진도1정도 오차가 발생할 수 있으므로 "지역의 진도"와 실제 피해상황이 항상 같지 않을 수 있다.

지진의 종류

<nowiki /> 판 구조론 문서를 참고하십시오.
지진의 진원 위치별로 구분되는 지진의 종류를 그린 지도.
  판 경계간 지진.
  해양판 내부에서 일어나는 지진
  대륙판 내부에서 일어나는 지진
  화산성 지진

판 구조론적 관점에서 지진을 분류할 수 있으며 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 단층에서 일어나는 지진(구조론적 지진)과 그렇지 않은 지진(비구조론적 지진)이며 다른 하나는 여러 판 사이에서 일어나는 지진(판 경계간 지진, Interplate earthquake)과 판 내부에서 일어나는 지진(판 내부 지진, Intraplate earthquake)으로 나눌 수 있다. 후자의 분류법은 자주 사용하고 있으며 더욱 세세하게 분류하기도 한다.[61][62]

다음은 후자의 분류법을 통한 지진의 세부 분류이다.

  • 여러 판 사이에서 발생하는 지진(판 경계간 지진)[61]
    • 수렴형 경계에서 발생하는 지진
    • 발산형 경계에서 발생하는 지진
      • 해령에서 발생하는 지진(해령형 지진)[61]
    • 보존 경계에서 발생하는 지진(변환 단층형 지진)[61]
  • 판 내부에서 발생하는 지진(판 내부 지진)
    • 대륙판 내부에서 발생하는 지진(대륙판 내부 지진, 대륙 지각 지진,[63] 내륙형지진,[61][64] 단층형지진, 직하형지진)
    • 해양판 내부에서 발생하는 지진(해양판 내부 지진)
      • 다른 판 아래로 섭입하기 바로 직전의 해양판 내부에서 발생하는 지진(섭입하는 해양판 내부 지진,[63] 아웃터라이즈 지진)
      • 다른 판 아래로 섭입한 이후의 해양판 내부에서 발생하는 지진(섭입하는 해양판 내부 지진,[63] 슬래브 내부 지진[65])

위와 별개로 화산 주변에서 일어나는 지진을 화산성 지진으로 별도로 구분하는 경우도 있다. 화산성 지진의 경우 마그마나 화산 가스가 이동하며 지진을 일으키는 경우가 있고 그 외에도 화산 주변의 지각은 마그마의 영향으로 파쇄되어 더 약하기 때문에 응력이 조금만 집중되어도 지진이 일어나는 등 몇 가지 발생 과정이 알려져 있다.[61]

또한 인공적인 폭발, 발파 등의 다양한 이유로 발생하는 인공지진도 존재한다.[66] 인공지진과 구분해 자연적으로 발생하는 지진을 자연지진이라 부른다.[67] 댐이나 땅 깊숙히의 물 주입과 같은 인공적인 요인으로 촉발되는 자연지진의 경우에도 '촉발지진', '유발지진'이라고 하여 인공지진의 일종으로 보기도 한다.[68][69][70][71][72]:2[73]

일본 정부에서는 위의 분류와는 별개로 "직하형지진"(내륙지진)이라는 용어를 사용하는 경우도 있다. 사람들이 모여 사는 지역 바로 아래에 일어나는 천발지진을 가리키는 말로 발생 지역에 따라 판 내부 지진 외에도 판 경계간 지진이 일어나기도 한다. 미나미칸토 직하지진과 같은 도시의 인구밀집지역 바로 아래에서 일어나는 지진은 매우 위험하기 때문에 주목받고 있다.[61][65]

지진동이 매우 작은데 비해 거대한 쓰나미를 일으키는 지진을 해일지진이라고 부르며 대표적인 해일지진으로 최대진도 4라는 약한 진동에 비해 최대 쓰나미 도달 높이 38.2 m라는 높은 쓰나미가 덮친 1896년 일본에서 일어난 메이지 산리쿠 해역 지진이 있다.[74][75]

판 경계간 지진

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판경계 지진은 판경계에서 발생하는 지진이다. 해구형 지진은 판 사이의 수렴 경계, 그 중에서도 섭입대에서 일어나는 스러스트 단층 지진을 의미한다. 판 경계에서 일어나는 이 지진은 매우 강력하기 때문에 보통 모멘트 규모 M9.0을 넘는다.

판내부 지진

판내부 지진은 판내부에서 발생하는 지진이다. 단층이 어긋나서 생긴다.

단층지진

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단층지진은 단층의 활동에 의해서 발생되는 지진을 뜻한다. 주로 단층산맥이나 단층지대에서 발생되며 단층지진의 대부분은 활성단층에서 많이 발생한다. 구조 지진이란 단어로 불리기도 하는 지진이다. 단층지진은 주로 단층지대에서 일어나며 지진파의 영향을 받는다. 즉 지구의 껍질이라고 할 수 있는 겉표면의 지각은 암석으로 되어있기에 고체인 상태이므로 P파나 S파가 모두 통과한다. 즉 단층지진이 발생할때는 조산운동이나 기타 여러 지각운동으로 인해 암석에 큰 힘이 작용하여 응력이 발생되기에 단층이 생성되며 이러한 단층운동과 지진은 여러모로 밀접한 연관이 깊다고 할 수 있다. 화산이 있는 지역과 멀리 떨어진 지역이 단층지진일 확률이 크고 판의 경계에 주로 집중되기에 천발지진, 중발지진, 심발지진이 모두 일어나지만 중발지진이나 심발지진은 드물고 주로 천발지진이 많이 발생한다. 단층지진은 지진파의 영향을 많이 받는 지진이기에 피해도 상당히 크며 특히 천발지진일때는 그러한 단층지진으로 인한 피해가 막심하다. 또한 단층지대가 있는곳으론 주로 천발지진이 많이 발생하기에 단층지진으로 인한 피해는 항상 뉴스에 보도될만큼 크게 나타나는 경우가 있고 그러한 단층지대와 인접한 지역은 항상 지진이 발생할 위험성을 가지고 있기에 단층지대와 인접한 지역은 항상 지진에 만반의 대비를 해야 한다. 대한민국에서도 경상북도 영덕군에서 부산광역시에 이르는 양산단층이 있기에 단층지진으로 인한 피해가 발생되기도 한다.

보통 지진은 지하에 새로운 단층을 형성하면서 발생하기보다는, 기존에 존재하는 단층면을 따라 발생하는 것이 일반적이다.[76]

해양판 내부 지진

화산성 지진

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화산성 지진은 지하의 마그마 등이 이동하는 등 화산 활동으로 인해 일어나는 지진을 통칭하는 말이다.[77] 일반적인 지진과는 달리 전진이나 여진 없이 본진만 일어나는 것이 특징이며 전 세계적으로 통일된 정의는 없다.[78]

인공지진

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인공지진, 유도지진, 유발지진이란 인간이 지구의 지각에 있는 응력이나 변형력을 인위적으로 변화시켜 일어나거나, 직접적인 폭발 등으로 땅을 흔들리게 만드는[79] 미약한 지진 및 미진 현상을 총체적으로 일컫는다. 자연적인 단층 현상으로 일어나는 자연 지진과는 구분된다.[80]

세계의 지진활동

1931년부터 1980년까지의 약 50년 동안 전 세계에서 발생한 릭터 규모 7.0 이상의 천발지진은 490 차례이고, 이 가운데 릭터 규모 8.0 이상의 지진은 무려 18회나 된다.

북아메리카

주로 태평양판이 북아메리카판 밑으로 섭입함으로써 일어난다. 알류산 열도를 포함하는 알래스카주의 태평양 해안은 호상열도형의 지진활동이 활발하여 20세기에도 8∼9급의 대지진이 5차례 일어났다.

중앙아메리카

멕시코, 과테말라에서 코스타리카에 걸쳐서는 호상열도형의 대지진이 일어난다.

남아메리카

남아메리카 대륙의 태평양해안은 코코스 판이 남아메리카 판 밑으로 섭입함으로써 대지진이 발생한다. 1960년 칠레 대지진(9.5)은 지진 관측 이래 세계 최대의 지진으로, 진원역의 길이는 1000km 가까이에 달했고 발생한 해일은 태평양 전체에 파급되었다는데, 태평양을 건너 필리핀까지 쓰나미가 도달했다. 이어서 2010년 칠레에서 8.8 규모의 강진이 발생해 수많은 부상자와 사망자가 속출했다.

일본

일본은 태평양 판, 유라시아 판(중국 판), 필리핀 판, 북아메리카 판이 관계하고 있는 불안정한 땅 위에 자리잡은 국가여서 지진이 자주 일어나는 국가로 유명하다. 그 중 간토 대지진이나 한신·아와지 대지진이나 2011년 도호쿠 지방 태평양 앞바다 지진은 유명한 지진이다. 간토 대지진으로 인해 한국인이 불을 질렀다는 유언비어가 난무, 한국인이나 타 지역 사람들을 죽이던 사건도 함께 일어났다. 특히, 1990년대에는 지진대가 도쿄 이남, 즉 관서(오사카부, 교토부 등)지방과 주부 지방 남부에 집중되어 있었으나, 2000년대 들어서는 지진대가 도호쿠 지방, 주부 지방 북부(니가타현, 나가노현)에 집중되어 있어 피해가 심각하다.

동남아시아

동남아시아에서는 유라시아 판과 호주 판이 만나는 경계 부분에 있어, 인도네시아와 말레이시아에서 지진이 많이 일어난다.

인도, 중화인민공화국과 그 주변

인도와 중화인민공화국의 주변국가는 알프스 산맥에서 시작하여 히말라야 산맥을 끼고 인도 판과 유라시아 판 사이에 있는 알프스-히말라야 지진대에 놓여 있기 때문에 양판의 충돌에 따른 지진이 일어나는데, 1897년에 일어난 아삼 대지진(8.7) 같은 대지진도 일어난다.

중동

이란, 터키는 아라비아 판과 유라시아 판의 경계에 해당되어 일본과 필리핀 등의 국가와 같이 지진재해가 많은 나라이다.

지중해 주변

그리스와 알바니아 등이 있는 발칸반도와 이탈리아, 알제리, 모로코 등지에는 대재해를 수반하는 지진이 일어난다. 모두가 아프리카 판과 유라시아 판 양 판의 상호작용에 의한 것이지만, 양판의 경계선이 반드시 명료하지는 않다.

대한민국

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대한민국은 유라시아 판 내부에 있기 때문에 경계 지역보다는 안전하다. 그러나 1936년 7월 4일 지리산 쌍계사 지진과 1978년 10월 7일 홍성 지진 등 파괴적인 지진이 발생한 경우도 있다. 2011년 3월 기준으로 최근에는 대한민국의 지진 활동과 지진 구조와의 연관성이 한국의 지진학자들에 의해 연구되어 대한민국의 지진이 대체로 반도 내의 주요 단층이나 지체구조의 경계면에서 발생했음이 밝혀졌다.[81] 판 내부의 지진활동은 시간과 공간에 걸쳐 매우 불규칙하므로 대한민국의 지진활동의 전망은 어려우나, 과거 당시에 활발한 지진활동이 있었으므로 그 당시에는 지진 안전 지역이라고 할 수 없었다.

대한민국에서 발생한 관측 이래 역대 최대 규모의 지진은 1971년 충청북도 속리산과 2004년 경상북도 울진군 앞바다에 발생한 규모 5.2 짜리였으나 2016년 9월 12일 경상북도 경주시에서 규모 5.8의 지진이 발생하여 최고기록이 경신되었다. 또한, 2017년 11월 15일 경상북도 포항시에서 규모 5.5의 지진이 발생하고 약 100차례의 여진이 감지되었다.

2010년 이후 대한민국의 주요 지진 기록

<nowiki /> 이 부분의 본문은 대한민국의 지진 목록입니다.

2015년 12월 22일 04시 31분 25초경 전라북도 익산시 북쪽 9km 지점에서 릭터 규모 3.9의 지진이 발생하여 전국 곳곳에서 지진동이 감지되었다.[82]

2016년 7월 5일 울산광역시 앞바다에서 릭터 규모 5.0의 지진이 발생하여 주변 지역에서도 지진동이 감지되었다.

2016년 9월 12일 경주시에서 릭터 규모 5.1, 5.8의 지진이 연속으로 발생하였고 약 400여 건의 여진이 발생하고 있다.(2016.09.24, 오후11시26분50초 기준, 기상청발표.)

2017년 11월 15일 오후 2시 29분 31초에 포항시 북쪽 9km 지점에서 릭터 규모 5.4의 지진이 발생했다.[83]

2018년 2월 11일 오전 5시 03분 03초에 포항시 북쪽 5km 지점에서 릭터 규모 4.6의 지진이 발생했다.

지진으로 인한 피해와 대책

지진 재해는 지진으로 일어난 재해를 의미한다. 줄여서 진재(일본어: 震災 (しんさい) 신사이[*])라고도 한다. 큰 것을 대진재라고도 부른다.

지진 재해는 지진 그 자체에 기인하는 1차 재해와 부수적으로 발생하는 2차 재해로 나뉜다. 오늘날의 지진재해 대책의 특징은 1차 재해의 경감 및 2차 재해의 억지에 그 역점을 두고 있다. 대지진이 발생하면 가옥이 파괴·손상되고, 지면에는 균열이 생기며, 또한 분사(噴砂)현상 등이 일어난다. 또한 산사태 등도 발생하여 큰 피해를 가져온다. 지진대와 화산대는 거의 일치해 지진으로 인한 충격으로 화산이 폭발하면 화산재구름이 하늘을 덮치는 등 피해가 속출한다. 특히 위험한 것은 지진에 따라 일어나는 화재로서 지진 그 자체에 의한 피해보다 불에 의한 피해가 훨씬 크다. 건축물의 피해에 관해서는 지진공학(地震工學)이란 특별한 공학부분이 있어서 그 대책을 연구하고 있으며, 내진(耐震) 건축법이 고안되고 있다. 지진학이나 지진공학의 지식을 이용하여 지진재해를 경감시키는 것을 진재(震災)대책이라고 한다.

1차 재해

강한 지진동에 의한 지표나 지하 구조물의 파괴, 지반의 붕괴, 해일로 인한 가옥이나 선박의 유실·파괴 등이다.

2차 재해

화재, 수도, 전기, 가스, 통신망의 파괴, 생활물자 유통망의 파괴로 인한 생활의 혼란 등을 말한다. 도시의 경우 2차 재해 특히 석유화학공장, 자동차의 연료, 건물의 연료 화재에 의한 비중이 커진다. 이 경우의 대책은 주로 도시 내에 있는 발화원을 줄이고 건물밀집지역의 방재작업이 원활하도록 하고, 도시 설계 당시부터 방재도시로 설계하는 것이다.

지진이 났을 때 대처법

  • 식탁이나 책상 밑에 들어가서 그 다리를 꽉 잡고 몸을 보호합니다.
  • 식탁 등이 없을 때는 방석 등으로 머리를 보호합니다.
  • 작은 지진이라도 즉시 대피해야 합니다.
  • 지진 중에 서둘러서 밖으로 나가면 유리창이나 간판 등이 떨어지므로 위험합니다.
  • 담벼락, 기둥, 자동판매기 등 고정되지 않은 물건은 넘어질 우려가 있으므로 가까이에 가서는 안 됩니다.
  • 비상시의 대피 방법을 미리 생각해 둡시다.
  • 문을 열어 출구를 확보해 두어야 합니다.
  • 갇히는 경우를 대비해 대피 방법을 미리 준비해 둡니다.[84]
  • 지진이 잠깐 멈추면 넓은 운동장이나 공터로 대피합니다
  • 대피할 때는 꼭 가방이나 방석, 베개 등으로 머리를 보호합니다.
  • 엘리베이터는 절대로 타지 않습니다.
  • 엘레베이터에 있을 경우 모든 층을 누르고 문이 열리면 바로 나갑니다.

구조물에 대한 설계

설계를 통해 구조물의 지진에 의한 피해를 최소화하기 위한 방법에는 크게 5가지가 있는데 모두 건축물의 내진력(耐震力)을 증가시켜 건축물의 지진에 의한 피해를 줄이는 것이다.

내진

취약한 구조물을 보강하고 유연하게 설계하여 지진에 의해 손상이 가도 건물이 붕괴되지 않도록 하여 인명피해를 최소화로 줄이는 방법이다. 그러나 내부 기물은 상당히 파손되기 때문에 그러한 것을 방지하기 위해서 고층 빌딩에는 안전성을 기하기 위하여 면진, 제진 설계와 같이 병행하여 사용한다. 대부분의 건축물에서 가장 많이 사용하는 방법이다.

면진

건물과 지반 사이에서 지진의 피해를 줄여주는 것이다. 건물지하와 지반 사이에 적층고무와 댐퍼, 베어링 등을 이용하여 지진 발생시 충격을 어느 정도 줄여 실제 건물에는 진동수가 줄어들어 내부에 손상이 적다.

제진

건물 내부에 건물 총 중량의 1% 정도 되는 추나 댐퍼를 설치하여 지진 발생시 건물의 진동 반대방향으로 이동시켜서 진동을 상쇄시킨다. 타이페이 101 빌딩 등 100층이 넘는 초고층 빌딩들에 사용 중이다.

차진

지진에 의한 피해를 방지하기 위한 궁극적인 방법으로 공기 베어링, 자기력, 부력 등을 이용하여 지반과 건물 사이를 완전히 분리시켜서 지진의 영향을 전혀 받지 않도록 하는 구조이다. 현재 연구 중이며 실제 상용화된 적은 없다.

기타

지질조사를 통하여 되도록이면 건축물을 암반 위에 설치하도록 한다. 퇴적물 등의 지반 위에 건축할 경우에는 같은 진도, 규모의 지진이 발생해도 암반 위에 건축한 경우보다 붕괴가능성이 높다. 또한 건축자재도 정품을 사용하여야 한다.

지진 연구

지진이나 화산을 본격적으로 연구하기 시작한 것은 19세기 유럽의 지질학자들로서, 알렉산더 폰 훔볼트(A.Humboldt, 1769∼1859), 쥐스(E. Suess, 1831∼1914), 헤르네스(1852∼1917) 등의 이름을 들 수 있다. 특히 지진을 화산성(火山性)지진·함락(陷落)지진·구조(構造) 지진으로 나눈 헤르네스의 분류는 오랫동안 사람들의 생각을 지배하였다. 한편, 물리학자 가운데 푸아송(S. D. Poisson, 1781∼1840)이나 스톡스(Sir George Gabriel Stokes, 1819∼1903), 레일리(J. Rayleigh 1842∼1919) 등은 일찍부터 탄성파동(彈性波動)의 연구를 해 왔었지만, 이들 연구가 지진학과 결부되기에는 지진계에 의한 지진 관측이 실용화되어야만 했다. 그러다가 유럽의 젊은 과학자들에 의해 비교적 정밀한 지진계가 발명되어 비로소 근대 지진학이 탄생하였다. 1880년에는 세계 최초의 지진학회가 존 밀른(John Milen, 1850∼1913), 멘덴홀(T. Mendenhall, 1841∼1924), 채플린(1847∼1918)), 기쿠치(菊池大麓, 1855∼1917) 등에 의해 창설되었는데, 이 학회는 당초부터 지진과 함께 화산도 연구할 것을 목표로 삼고 있었다. 오늘날 지진학의 과제를 개관하면 다음과 같다.

  • 지진 예측 법을 완성하고 지진 대책을 세울 수 있을 것..
  • 지진대책 을 세우기 위한 기초 연구로서 지구 내부에 일어나고 있는 물리적 제 현상의 해명.

전자에 대해서는 특히 일본에서 1962년 지진 예지(豫知) 계획이 처음으로 완성되어, 그 후 이 계획은 조금씩 착실히 실시되었다. 그리고 1965년 미국에서 지진 예지 계획이 완성되었으며, 구 소련 도 독자적으로 이 연구를 추진하였다. 후자에 대해서는 국제적으로 보아 지진 학은 고체 지구 과학의 하나의 중심이 되었다. 화산에 대해서도 근대 물리학의 방법을 계속 받아들여, 종래의 기술적(記術的)인 화산연구가 더욱 물리 학 적 인 화산 연구로 대체되었다. 이상과 같이 자연 과학적인 지진과 화산의 연구는 착실히 발전하였으나 재해 대책은 그 연구가 늦고, 도시로의 인구 집중, 또는 화산 지역에서의 무계획적인 관광개발 등과 같은 사태는 지진이나 분화가 일어났을 때 큰 피해를 낳게 할 우려가 있다고 지적되었다.[85]

지진의 원인

1917∼1918년경 일본의 시다(志田順, 1876∼1936년)는 지진이 일어났을 때에 지면이 최초 진원에 대해 끌리는 식으로 움직였는지 밀리는 식으로 움직였는지를 지진계 기상(記象)에서 판독하여, 이를 관측점마다 지도상에 기입해 보고 규칙적인 분포를 이룸에 주의하였다. 이러한 P파 초동(初動)의 분포에는 두 가지 형이 있는데, 하나는 사상한형(四象限型), 또 하나는 진앙(震央) 부근의 원내에 한정된 형(밀린 원추형)으로, 사상한형은 단층의 생성에 의해 설명되고 후자는 진앙 부근의 지각의 몰락으로 설명된다. 이와 같은 얼개를 발진기구(發震機構)라 한다. 그 후, 사상한형으로 초동이 분포하는 지진은 수없이 발견되어, 한때는 단층지진설(單層地震說)이 유행하였다. 이에 대하여 1934년 이시모토(石本已四雄)는 마그마 관입설(magma 貫入說)을 주창하였다. 1929년 와다치(和達淸夫)는 맨틀 내에 일어나는 심발(深發)지진을 발견하였는데, 심발지진의 P파 초동분포가 있는 것은 진앙 근처가 밀리고 있다. 이시모토는 이것은 원추 내에서 미는 힘이 작용하고 있어서 그 원추가 비스듬히 지표와 교차되므로 쌍곡선이나 타원형의 초동분포의 경계가 생긴다고 생각했다. 이 메커니즘은 마그마의 관입을 연상시킨다. 이상과 같이 지진의 원인으로서는 단층지진설·마그마 관입설이 있으나, 현재로서는 양쪽 다 완전한 설명이 못된다.[86]

미소지진

매그니튜드(magnitude) 3에서 1까지의 지진을 미소(微小)지진, 1 이하의 지진을 극미소(極微小)지진이라 한다. 이와 같은 작은 지진의 관측은 2차대전 후 일렉트로닉스(electronics)의 발달로 말미암아 감도 높은 전자식(電磁式)지진계가 쉽게 제작됨에 따라 활발히 연구되었다. 작은 지진의 관측에는 잡음이 없는 견고한 특수 관측점을 만들지 않으면 안 된다는 불리한 점도 많지만, 한편 작은 지진은 지진 빈도의 법칙에 따라 그 수가 많기 때문에, 단기간 내에 많은 자료를 얻을 수 있다는 이점이 있다. 그리하여 작은 지진의 자료로부터 큰 지진의 발생 빈도를 추정할 수 있다. 이것은 지진 예측상 매우 편리하다고 할 수 있겠다. 나아가서 암석에 압력을 주어 파괴하여 탄성진동을 발생시키는 암석파괴 실험으로 큰 파괴에 앞서서 작은 파괴가 많이 일어남이 판명되었다. 더구나 부서지기 쉬운 암석일수록 작은 파괴가 빠르게 많이 일어난다. 지각이 본래 무른 곳에서는 지진이 일어나기 쉽다는 것이 조사되어 있다.

대지진의 사례

터키 대지진

<nowiki /> 이 부분의 본문은 1999년 이즈미트 지진입니다.

1999년 8월 17일 터키 북서부 이즈미트 지방에 리히터 7.8의 강진이 발생해 15,000여 명이 숨지고 25,000여 명이 부상당했다. 터키에서는 역사적으로 이러한 지각운동이 북부 아나톨리아 단층과 동부 아나톨리아 단층 사이에서 끊임없이 발생해 왔다. 1998년 리히터 규모 6.8의 지진으로 144명이 숨졌던 아다나도 동부 아나톨리아 단층대에 위치해 있었고 이번 지진의 진원지인 이즈미트는 북부 아나톨리아 단층에 자리 잡고 있다. 또 1999년 11월 12일에는 이즈미트에서 그리 멀지 않은 볼루주(州) 두즈체 마을에서 또다시 리히터 규모 7.2의 강진이 발생해 수백 명이 목숨을 잃었다.

타이완 대지진

<nowiki /> 이 부분의 본문은 921 대지진입니다.

921 지진(九二一地震)은 대만 중북부 난터우 현 지지 진에서 일어난 지진이다. 한국 표준시로 1999년 9월 21일 1시 47분에 릭터 규모 7.3의 강도로 일어났다. 20세기 대만에서 일어난 가장 큰 강도의 지진이었다. 921 대지진, 지지 대지진, 대만 대지진이라고도 한다. 실종자 200여 명, 매몰된 사람 2,500여 명, 부상자 3,900여 명을 기록했다. 이 대규모 지진이 일어난 뒤에도 9월 26일까지 여진이 일어났다. 진원이 있었던 곳인 난터우현과 옆에 있던 타이중 현 등 중북부 전역을 강타했으며 지진으로 송전탑 등이 부서져 대만의 절반을 넘는 650만 가구 이상에 전력공급이 끊겼고 산사태와 교량붕괴로 상당수 지역이 외부와 단절됐다.

쓰촨 대지진

<nowiki /> 이 부분의 본문은 쓰촨 대지진입니다.

2008년 5월 12일 중화인민공화국 티베트 지역에서 릭터 규모 8.0의 강력한 지진이 발생해 약 7만 명이 사망하고 수많은 사람들이 중상을 입고 실종되었다. USGS는 이번 지진은 2007년 인도네시아 릭터 규모 7.8 강진 후 가장 강력하다고 밝혔다. 청두 사무실에서는 2~3분간 계속되는 강한 진동이 느껴져 직원들이 밖으로 뛰쳐나갔다. 이로 인해 쓰촨성 베이촨 현에서만 5000명 이상의 사상자가 나왔으며 주변 현에서도 각각 수백명씩 사상자가 나왔다. 통신이 마비되어 북경과 상해에서도 휴대폰이 불통되었다.이에 중국 정부는 지진 발생 후 군 병력을 포함해 10만여 명의 구조대원과 의료진, 자원봉사자들을 현지로 파견해 구호 활동을 진행하고 있으며, 세계 각국에서도 지원금과 구호 인력을 보내오고 있다. 한국 정부는 5월 17일 119 구조대원 44명을 쓰촨성 스팡 현으로 파견해 22일까지 구조 활동과 사체 발굴 작업을 지원했다. 기업과 시민단체에서는 구호물품이나 구조활동에 필요한 각종 장비들을 지진 피해 지역에 제공하고 성금을 모금하고 있으며, 21일에는 민간 의료단체에서 파견한 의료진 17명이 안 현의 이재민 구호소에서 의료 봉사 활동에 착수했다. 중국 정부는 구조작업 위주 활동에서 재건과 복구작업 활동에 비중을 두기 시작했으며, 사실상 거주 기능을 상실해 버린 베이촨 현의 경우에는 복구를 포기하고 인근 지역에 새로운 도시를 건설할 예정이나, 전문가들은 피해 상황이 유난히 심각하여 복구 작업 완료에 수 년이 소요될 것으로 분석하고 있으며, 지진으로 매몰된 방사능 물질의 회수도 아직 완료되지 않아 불안이 가중되고 있다.

지진에 따르는 여러 현상

대지진은 대재해를 가져오지만, 지학적으로도 몇 가지 특수 현상을 수반하는 일이 많다. 지진 전후에 샘물의 탁한 정도와 샘물의 양이 변했다거나, 주변의 풍경이 흔들려보이거나 온천물이 나오는 모양이 변했다고 하는 따위는 흔히 있는 일이다. 그러나 가장 현저한 현상은 지각(地殼)변동이다. 지진에 수반하여 생긴 단층(斷層)을 지진단층이라 하며, 지진단층 중에서 그 상하·수평 방향으로 어긋난 것을 보아서 쉽게 확인할 수 있는 예가 흔히 있다. 또한 이와 같이 목격할 수 있는 지각변동 이외에, 수준 측량(水準測量)이라고 하여 토지의 높이를 결정하는 측량을 되풀이함으로써 비로소 판명되는 근소한 변화도 있다. 뿐만 아니라 토지는 수평방향으로도 변화한다. 오랫동안의 연구에 의하여 이들 지각의 이상변화는 실은 대지진에 앞서서도 일어나고 있음이 밝혀졌으며, 이는 지진을 예측하는 데 하나의 유력한 방법이 되어 있다. 그리고 해저에 지진이 있어서 급격한 토지 변동이 일어나면 그 영향은 해일(海溢)이라는 아주 파장이 긴 파도가 되어서 해안에 밀려오고, 해안에 가까워지면 파고(波高)가 증대하여 특히 만(灣) 안쪽에서는 고조(高潮)가 되어 육지를 휩쓸고 큰 피해를 준다. 그러나 해일은 지진이 일어난 뒤 30분∼1시간 가량 있다가 밀어닥치기 때문에, 주의만 하면 충분한 대책을 강구하여 피난할 수 있다. 또한 지진에 따라 지자기(地磁氣)가 변한다는 설이 예부터 있다. 그와 같은 예가 보고 되어 있기는 하나, 반드시 언제나 지진에 따라 지자기에 변화가 생긴다고 말할 수는 없는 것 같다.

같이 보기

각주

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참고 문헌

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지진
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