긴급! 지진 필수 정보 뽀개기
긴급! 지진 필수 정보 뽀개기
  • 이승아
  • 승인 2017.11.17 18:45
  • 조회수 6782
  • 댓글 0
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지난 15일 포항에 규모 5.4의 강진이 발생했습니다. 여진만 수십 차례 이어지고 있는데요. 2016년 규모 5.8 경주 강진에 이어 역대급 자연재해가 덮쳐오자 국민 모두가 경악했습니다.

 

피할 수 없는 자연재해! 알고 대처하면 피해를 줄일 수 있다는 게 전문가들의 공통 의견입니다. <이웃집과학자>에서 지진을 이해하기 위한 핵심 정보를 총 정리했습니다.

 

기초부터 챙겨요

 

1) 진원 / 진앙 

 

진원은 지진이 난 최초의 지점입니다. 지진 에너지가 처음 방출된 땅 속 지점을 가리키는데요. 진앙은 그 진원 바로 위의 지표면과 만나는 부분입니다. 진원에 수직으로 막대기를 꽂으면 진앙에 도달하게 되죠.

 

진원에서 쭉 올라오면 진앙! 출처: 그것이 알고 싶다 지진편 / 기상청,국립기상연구소 지구환경시스템연구과

단층은 정단층과 역단층!

 

기상청 자료를 보면 단층은 외부에서 작용한 힘 때문에 지각이 두 개의 조각으로 끊어져 어긋난 지질 구조를 말합니다. 

 

역단층(좌) 정단층(우) . 출처: USGS

지각이 두 개의 조각으로 끊어진 면을 단층면이라고 합니다. 끊어진 조각 중 위에 있는 조각이 상반, 밑에 있는 조각이 하반인데요. 상반과 하반의 관계에 따라 정단층, 역단층으로 구분합니다. 

 

단층면을 기준으로 상반이 하반보다 아래로 내려가있으면 정단층입니다. 위 그림에서 오른쪽 단층이죠. 상반이 하반 보다 위로 올라가 있으면 역단층입니다. 왼쪽입니다. 뉴스를 보면 단층대라는 표현도 심심찮게 등장하는데요. 지구과학 용어사전에 따르면 단층이 여러 개 모여있는 지역을 의미합니다. 

 

활성 단층(활단층)

 

활성 단층이라는 표현도 자주 나옵니다. 이번 포항 지진에서도 '양산 단층'에서 났다, 그 지류인 '장사 단층'에서 발생한 것이다 라는 등의 분석을 접해보셨을텐데요. 

 

지질학 용어집을 보면 활성 단층이란 ‘최근에 움직임이 있었고 가까운 미래에 움직일 수 있는 단층’을 의미합니다. '최근'과 '미래'에 대한 정확한 시기는 딱히 정의되지 않았습니다. 2011년 지질학회지에 실린 논문 <활성단층의 이해: 최근의 연구에 대한 고찰>에 따르면 일본에서는 “극히 가까운 시대(180만 년 전)까지 지각운동을 반복한 단층으로 이후에도 여전히 활동할 가능성이 큰 단층”이라고 정의합니다.

 

활성 단층은 지진에 대한 기초 정보를 제공합니다. 정부가 2041년까지 제작하겠다고 말한 활성 단층도(지도)가 주목되는데요. 지진 활동과 관련 있는 활성 단층을 추적하고, 그 특성을 해석하고 종합해 제작한 지도를 말합니다. 

 

전 세계적으로도 대규모 지진 피해에 대비해 활성 단층도(active fault map)와 지진재해 지도(seismic hazard map)를 제작하고 있습니다. 각 단층들의 발달 특성, 운동 횟수, 단층 이동률 등을 이용하는데요. 재발 주기를 유추하는 연구를 바탕으로 각 단층의 특성과 재발 가능성을 지도에 표시하는 방식으로 제작합니다.

 

미국 샌프란시스코만 지역의 활성단층도 . 출처: Hyndman and Hyndman, 2006

예를 들면 미국은 샌프란시스코만 지역에 대한 활성 단층도를 제작했습니다. 이를 토대로 2003년부터 2032년까지 지진 규모 6.7 이상의 지진이 한 번 이상 발생할 가능성을 62%로 예상했습니다. 일본은 활성 단층에 대해 확실도와 활동도로 분류해 활성 단층도를 제작했고 지속적으로 보완하고 있다고 합니다.

 

규모? 진도?

 

기상청에 따르면 이번에 발생한 포항 지진의 규모는 5.4입니다. 진도는 지역에 따라 달랐는데요. 경북이 Ⅵ, 아라비아 숫자로는 6이었습니다.  강원, 경남, 대구, 부산, 울산, 충북 등은 진도 Ⅳ(4)라고 합니다. 현재 지진 관련 기관에서는 지진의 크기를 나타내는 척도로 규모와 진도를 사용하고 있는데요. 엄연히 다른 개념입니다.

 

지역에 따라 다른 정도로 느꼈겠죠? 출처: 그것이 알고 싶다 지진편 / 기상청,국립기상연구소 지구환경시스템연구과

규모는 진원에서 방출된 지진 에너지의 양을 나타냅니다. 지진계에 기록된 지진파를 이용해 계산한 절대적인 값이죠. 이 개념을 처음 도입한 미국의 지진학자 리히터의 이름을 딴 '리히터 규모'가 자주 사용됩니다. 

 

진도는 어떤 '한' 지점에서의 세기를 표시한 겁니다. 때문에 관측한 사람의 위치에 따라 달라지겠죠? 진도는 지진의 규모와 진앙 거리, 진원 깊이, 그리고 그 지역의 지질 구조에 따라서도 달라질 수 있습니다. 현재 우리나라는 이탈리아 지진학자 메르칼리가 만든 '수정 메르칼리 진도 계급'을 사용하고 있습니다. 이 등급은 12개로 나뉘어 있으며 지진 피해 규모에 근거를 두고 있다고 합니다.

 

그나저나 지진은 왜 날까

 

지진연구센터(http://quake.kigam.re.kr/)는 크게 두 가지 이론으로 지진이 발생하는 원인을 설명하고 있습니다. 탄성반발설(Elastic rebound theory)과 판구조론(Plate tectonics)입니다.

 

탄성반발설(Elastic rebound theory)은 1906년에 미국 캘리포니아 지역에 대지진이 발생했을 때 레이드(H. F. Reid)가 산안드레아스 단층을 조사해 샌프란시스코 지진의 원인을 밝혀낸 이론입니다. 

 

지면에 기존 단층이 존재한다면 이 단층에 가해지는 힘, 즉 탄성력 때문에 단층의 어느 부분이 견딜 수 없게 되는 순간이 발생한다는 겁니다. 이때 단층 해당 부분이 급격히 파괴되며 지진이 발생한다는 것이죠. 그러나 모든 지진이 단층운동으로 일어난다고 설명하기에는 불충분합니다. 

 

단층의 움직임에서 지진이 비롯된다고 하면 단층은 어떤 힘 때문에 움직이는 걸까요? 이걸 설명하는 게 판구조론입니다. 

 

판을 세어봅시다. 출처:wiki media commons

판구조론 (Plate tectonics)

 

1912년 독일의 지질학자 알프레드 베게너는 현재 지구의 지각이 2억년 전에 '팡게아'라는 하나의 초대륙에서 갈라져나왔으며 대륙은 이동하고 있다고 주장했습니다. 이런 '대륙 이동설'을 바탕으로 1960년 후반에 판구조론이 등장했습니다. 

 

판구조론에 따르면 지구의 표층, 가장 바깥 껍데기는 유라시아판, 태평양판, 북미판 등 10여개의 판으로 나뉘어 있습니다. 판들이 서로 부딪치거나 밀고, 포개지는 상호작용 때문에 지진이 발생한다는 거죠. 보통 판 경계(interplate)에서 지진이 발생하기 쉽지만 내부에서도 종종 발생한다고 합니다.

 

역사 속 우리나라 지진 

 

지진연구센터 자료를 보면 한국의 지진 활동 자료는 1905년 인천에 지진계가 설치되기 전까지의 역사 지진 자료와 그 이후의 계기 지진 자료로 구분할 수 있다고 합니다. 《삼국사기》, 《고려사》, 《조선왕조실록》 등의 사료에서도 지진의 흔적을 찾아볼 수 있습니다. 특히 779년(신라 혜공왕 15) 경주에서 지진이 났는데 이때 100여 명의 사망자가 발생했다고 전해집니다. 

 

삼국시대, 고려시대, 조선시대 진앙 분포도입니다. 출처:지진연구센터

역사 속 지진은 주로 어디서 일어났을까요? 삼국시대의 진앙은 서너 곳에 집중돼 있습니다. 평양, 한성, 공주, 경주인데요. 물론 모든 지진의 진앙이 이곳이라고 보긴 어렵습니다. 임의로 당시의 수도를 진앙지로 간주했기 때문에 수도에 집중되어 나타난 거죠. 고려시대의 경우도 주로 개성(고려 수도)에 밀집되어 있는 걸 확인하실 수 있습니다. 

 

조선시대 진앙 분포도를 보면 진앙지가 한반도 전체에 널리 분포하고 있습니다. 지진연구센터 설명에 따르면 이 시기에는 조선 팔도 전체에 국가의 행정력이 미치고 있었고, 보고 및 기록 체제가 잘 갖춰져 있었기 때문에 비교적 정확한 진앙 결정이 가능했을 거라고 합니다. 진앙지가 한반도 전체에 거의 산발적으로 분포하고 있는데요. 이것은 판내부 지진활동의 특성을 나타내는 걸로 해석할 수 있습니다.

 

스스로 점검해봅시다! 출처: 서울특별시청

우리집은 지진 견딜까?

 

내진 설계, 내진 성능이라는 말을 많이 들으셨을 겁니다. 토목 용어사전에 따르면 내진(耐震)은 '지진을 견디는 것'을 의미합니다. 내진성이 크다는 건 지진 때문에 손상이 잘 일어나지 않는다는 걸 말하죠. 

 

서울시가 제공하는 정보에 따르면 1978년 홍성 지진, 1985년 멕시코 지진 이후 우리나라도 지진 위험성을 인식하고 1988년부터 기준과 관련 법제를 마련해 내진 설계를 시행해오고 있습니다. 그러나 이 기준이 마련되기 전에 지어진 건축물이나 이후에 지어졌더라도 적용 대상이 아닌 건축물도 있습니다. 우리나라 건물 대부분이 지진에 결코 안전하지 않은 상태입니다. 

 

문에 답하면 내진 설계 적용 여부를 알 수 있어요! 출처: 서울시 건축물 내진성능 자가점검 

서울시는 정밀한 내진 성능 진단을 받기 전에 간단한 기본정보를 이용해 건축물의 내진 설계 여부를 확인하고 지진 위험도를 평가해볼 수 있는 내진 성능 자가점검 시스템을 제공하고 있습니다. 이 시스템은 크게 내진 설계 여부 확인과 내진 성능 자가 점검 두 가지입니다. 질문에 답하면서 이 건축물의 내진 설계 여부를 확인하거나, 건축물 대장 정보 자동 연계를 통해 내진 성능을 점검할 수도 있습니다.

 

건축물 대장 정보 자동 연계를 이용할 수도 있습니다. 출처: 서울시 건축물 내진성능 자가점검

내진 성능 자가점검 공식 홈페이지는 이 프로그램에서 건물 지진 위험도가 높은 걸로 나타날 경우 전문가에 의한 상세 진단을 받도록 권고하고 있다고 전합니다. 다만 내진공학 및 건축공학을 전공하지 않은 일반 시민이 답한 정보를 바탕으로 내진성능을 평가하기 때문에, 실제 건축물이 가지고 있는 내진 성능 값이 왜곡될 수 있음을 유의해야 한다고 합니다. 답변 입력이 어려울 땐 건축구조공학을 전공한 전문가 또는 각 구청의 담당 직원에게 도움을 받으라고 권고하고 있네요.



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