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장주기 지진동: 두 판 사이의 차이

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최대의 “계급4”는 [[2016년 구마모토 지진]], [[2018년 홋카이도 지진]], [[2021년 후쿠시마현 해역 지진]], [[2022년 후쿠시마현 해역 지진]]으로 관측되었다.
최대의 “계급4”는 [[2016년 구마모토 지진]], [[2018년 홋카이도 지진]], [[2021년 후쿠시마현 해역 지진]], [[2022년 후쿠시마현 해역 지진]]으로 관측되었다.

== 같이 보기 ==
* [[지진파]]
* [[초장주기 지진동]]


== 각주 ==
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== 참고 문헌 ==
* 『[https://www.zisin.jp/publications/document02_04.html 強震動地震学基礎講座 第4回：堆積盆地のやや長周期地震動]』 久田嘉章、日本地震学会
* {{Cite journal|author=山田善一、家村浩和、野田茂、嶋田三朗 |title=タンクのスロッシングおよび地震記象からみた長周期地震動の特徴 |journal=土木学会論文集 |issn=0289-7806 |publisher=土木学会 |year=1985 |volume=1985 |issue=362 |pages=471-480 |naid=130003799205 |doi=10.2208/jscej.1985.362_471 |url=https://doi.org/10.2208/jscej.1985.362_471}}
* 『[http://kouzou.cc.kogakuin.ac.jp/Open/%E5%9C%B0%E9%9C%87%E5%B7%A5%E5%AD%A6%E8%B3%87%E6%96%99/2011_4.pdf 地震工学（4回目）：過去の地震災害から学ぶ2] 久田嘉章、工学院大学建築学部まちづくり学科久田研究室 公開プログラム.

== 외부 링크 ==
* [https://www.data.jma.go.jp/svd/eew/data/ltpgm/ 長周期地震動に関する観測情報] (일본 기상청)
* [http://www.security-joho.com/topics/2005/tyousyuukijisindou.htm 意外と怖い、長周期地震動とは?]
* [https://www.jishin.go.jp/evaluation/seismic_hazard_map/#choshuki 長周期地震動予測地図]（[[地震調査研究推進本部]]>トップページ>地震に関する評価>地震動予測地図）
* [http://www.hakusan.co.jp/products/eq_simulator/ 会議室で手軽に長周期地震動体験を実現できる「地震ザブトン」]
* {{Cite journal|和書|author=古村孝志、武村俊介、早川俊彦 |title=2007年新潟県中越沖地震（M6.8）による首都圏の長周期地震動 |journal=地學雜誌 |issn=0022135X |publisher=東京地学協会 |year=2007 |month=aug |volume=116 |issue=3 |pages=576-587 |naid=10025677026 |doi=10.5026/jgeography.116.3-4_576 |url=https://doi.org/10.5026/jgeography.116.3-4_576}}
* [https://www.jma.go.jp/jma/press/1204/26a/siryou.pdf 長周期地震動に関する情報のあり方報告書]（気象庁地震火山部 平成24年〈2012年〉3月）


{{지진 이론}}
{{지진 이론}}

2023년 7월 13일 (목) 11:38 판

지진동의 주기별로 영향을 받는 구조물의 차이점. 왼쪽의 '단주기 지진동'의 경우 저층 건물이 큰 피해를 입지만, 오른쪽의 '장주기 지진동'의 경우 고층 건물이 큰 피해를 입는다.

장주기 지진동(長周期地震動, long-period ground motion, LPGM) 은 지진이 일어난 후 주기 약 1초 이상, 대략 2초에서 20초의 긴 주기로 흔들리는 지진파이다. 주기가 긴 저주파 영역에서 발생하는 지진이라 저주파 지진동이라고도 부른다. 지진계의 발전으로 존재와 성질이 처음 알려졌으며 고층 마천루가 발전한 현대에서 장주기 지진동의 건축물 영향에 대해 활발히 연구가 되고 있다.[1]

지진을 관측할 때 다양한 주기의 지진파가 방출되나, 지진의 에너지에 해당하는 규모가 커질수록 지진동의 주기가 점점 더 길어지며, 주성분인 표면파는 진원이 얕을 수록 더 강해진다고 알려져 있다.[2] 지진동 중 이러한 주기가 긴 저주파 성분을 따로 장주기 지진파라 부른다. 규모가 거대한 지진에서는 주기가 수백 초를 넘는 초장주기 지진동 및 지구자유진동도 관측되기도 한다.[3]

일본 기상청에서는 방재 위험 관점에서 주기 1.6-7.8초의 지진동을 관측하고 경보를 발령하고 있다.[2]

발생 원인 및 특성

장주기 지진동의 발생 원인은 다음 2가지가 있다.

  • 지진의 규모가 커질수록 진원에서 방출되는 단주기 지진동의 진폭은 더 이상 늘어나지 않는 반면, 장주기 지진동의 진폭은 계속 늘어나기 때문
  • 지진파가 퇴적 분지를 지나면서 변질되기 때문

대규모 지진의 장주기 지진동

일반적으로 발생하는 단층지진에서는 지진파의 파장이 단층이 미끄러진 정도(단층의 변위)에 비례해서 커지며, 따라서 규모가 매우 큰 대지진에서는 큰 진폭의 장주기 지진동이 발생한다. 이 지진파는 미소지진의 진동에 비해 거리가 멀수록 지진파가 눈에 띄는(즉 다른 파장에 비해 감쇠 정도가 작은) 성질이 있다.

파동은 주기가 길수록 잘 감쇠되지 않는 성질을 가지고 있으며 특히 표면파는 파동이 감쇠되는 조건이 적어 자유진동에 가까운 성질을 가지고 있다. 따라서 진원에서 거리가 먼 경우에는 장주기 지진동만 도달하는 경우가 많다.

연약지반에서 증폭하는 지진동

퇴적 분지와 부가체 등 딱딱한 판에 비해 부드러운 퇴적층에서는 장주기 표면파(레일리파 및 러브파)가 증폭된다. 이는 파동의 간섭, 반사, 변환이 일어나는 특성 때문이다. 진원에서 퍼져나가는 경로에 부드러운 지형이 있다면 장주기 지진동이 강하게 전달된다.[2]

연약 지반에서 진동은 단단한 지반에 비해 진행 속도가 느리다. 극단적으로 마그마굄에서는 그 속도가 아주 느려진다. 기반암에서 퇴적분지로 입사한 지진동은 속도 차이로 인해 간섭 및 증폭되면서 주기가 길어진다. 따라서 퇴적 분지 외부에서 발생한 얕은 지진에서 전파된 지진파가 퇴적분지 내에서 강한 장주기 지진동을 일으키는 경우가 있다. 또한 장주기 지진동의 주성분인 표면파도 가속도 파형이 아닌 변위 파형으로 관측되는 경우가 많다.

간토평야에서는 주기 8초의 표면파가 가장 강하게 전파된다고 알려져 있는데 그 이유로는 기반암과 퇴적층의 전파 속도 차이로 간토평야에서 러브파의 기본모드(1차파)가 주기 8초를 기준으로 강해지기 때문으로 알려져 있다.

지반구조 경계의 표면파

퇴적 분지를 통과하는 실체파(P파 및 S파)는 분지의 경계면에서 표면파로 변환된 후 장주기로 바뀌는 것으로 알려져 있다. 따라서 퇴적 분지의 퇴적층과 기반암의 경계 지역을 진원으로 단층이 두 경계면을 가로지르는 경우, 경계면에서 특히 더 강한 표면파가 발생해 강한 장주기 지진동이 만들어진다. 이와 관련해 기반암과 퇴적층의 전단파 속도(S파 진행 속도)의 차이가 클수록 특정 주기의 표면파가 더 강하게 나타나며 이를 "분지 경계면 효과"(盆地端部効果) 또는 "엣지 효과"라고 한다.[4] 퇴적 분지에 발달한 평야 중 기반암으로 덮인 산지에 가까운 모서리에서는 주변과 비교했을 때 매우 두드러진 표면파가 관측되는 경우가 있다.

1995년 발생한 효고현 남부 지진에서도 지진 피해가 두드러졌던 '지진대' 지역은 흔들림도 매우 강했으며 전단파의 속도 차이가 컸던 롯코산지와 오사카평야의 경계 지역인 지진대에서 강한 지진파가 발생해 큰 피해가 발생했다.[5]

건축물에 미치는 영향

장주기 지진동 계급

장주기 지진동 계급

2011년 동일본 대지진에서는 도쿄등에서 장주기 지진동이 발생했다. 따라서 동일본 대지진을 교훈으로, 일본 기상청은 2013년에 4단계의 “장주기 지진동 계급”을 제정, 이 계급은 2019년부터 본격적인 운용이 시작되었다.

계급 절대 속도 응답
스펙트럼 값[6] 		해설[7]
  계급1
 5~15cm/s 실내에있는 사람의 대부분이 흔들림을 느낀다.
  계급2
 15~50cm/s 대부분의 사람들이 공포를 느끼며 무엇인가를 꽉 붙들고 싶어진다.
  계급3
 50~100cm/s 서 있기가 힘들어 진다.
  계급4
 100cm/s~ 서있지 못하고 흔들림에따라 넘어진다. 고정해 두지 않은 가구의 대부분이 이동하거나 넘어지거나 공중으로 날 수도 있습니다.

최대의 “계급4”는 2016년 구마모토 지진, 2018년 홋카이도 지진, 2021년 후쿠시마현 해역 지진, 2022년 후쿠시마현 해역 지진으로 관측되었다.

같이 보기

각주

  1. ↑ 장용석 (2016년 4월 15일). “구마모토 지진…311 대지진급 장주기 지진동 "피해 커"”. 뉴스1. 2019년 3월 28일에 확인함. 
  2. ↑ 가 나 다 “長周期地震動の特徴” (일본어). 일본 기상청. 2019년 3월 28일에 확인함. 
  3. ↑ 西田究 (2009년 9월). “地球自由振動: 脈打つ地球” (일본어). 東京大学地震研究所. 2019년 3월 28일에 확인함. 
  4. ↑ “9-2：地盤の物性値…（1）S波速度：Vs” (PDF). 2018年5月2日에 확인함. 
  5. ↑ 沖村孝、鳥居宣之、吉田晋暢 ほか、地震動増幅特性と構造物分布を考慮した木造構造物被災度評価に関する研究 地震工学研究発表会講演論文集 2001年 26巻 p.149-152, doi 10.11532/proee1997.26.149
  6. ↑ 気象庁 長周期地震動情報検討会資料 「絶対速度応答計算の改善について」 (PDF)
  7. ↑ 일본 기상청、長周期地震動階級および長周期地震動階級関連解説表について 2015年12月27日閲覧。

참고 문헌

외부 링크

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