지진과 지진해일에 대하여 이현주 정다은 채승주

지진

지진이란 지진(earthquake)이란 지구적인 힘에 의하여 땅속의 거대한 암반 (巖盤)이 갑자기 갈라지면서 그 충격으로 땅이 흔들리는 현상을 말한다. 즉 지진은 지구내부 어딘가에서 급격한 지각변동이 생겨 그 충격으로 생긴 파동, 즉 지진파(seismic wave)가 지표면까지 전해져 지반을 진동시키는 것이다. 일반적으로 지진은 넓은 지역 에서 거의 동시에 느껴진다. 이 때 각 지역의 흔들림의 정도, 즉 진도(seismic intensity)를 조 사해 보면 갈라짐이 발생한 땅속 바로 위의 지표, 즉 진앙 (epicenter)에서 흔들림이 가장 세고 그곳으로부터 멀어지면서 약하게 되어 어느 한계점을 지나면 느끼지 못하게 된다. 이것으로 부터 흔들림이 가장 큰 장소 부근의 땅속에서 어떤 급격한 변동이 발생하여 그것에 의한 진동이 사방으로 전해져 여러 지역을 흔드 는 것이라 볼 수 있다

지진의 원인 지구의 내부 구조 지진의 직접적인 원인은 암석권에 있는 판(plate)의 움직임이다. 판을 움직이는 힘은 다양한 형태로 나타나는데, 침강지역에서 판이 암석권 밑의 상부맨틀에 비해 차고 무겁기 때문에 이를 뚫고 들어가려는 힘, 상부 맨틀 밑에서 판이 상승하여 분리되거나 좌우로 넓어지려는 힘, 지구내부의 열대류에 의해 상부맨틀이 판의 밑부분을 끌고 이동하는 힘 등이라고 생각할 수 있으나, 이것들이 어느 정도의 비율로 작용하는지는 정확히 알 수는 없다. 암석권(lithosphere)은 지표에서 100km 정도 두께의 딱딱한 층이며 그 밑에는 암석권에 비해 덜 딱딱하고 온도도 높아 쉽게 변형될 수 있는 층이 존재하는데(상부맨틀) 지진이 일어날 수 있는 깊이의 한계는 여기까지로 지표로부터 약 700km의 깊이이다.

지진요소 1) 진원시(Origin time) 어떤 지점에서 지진동을 느꼈다면 이 지진동이 전파하기시작한 시각이 있을 것이 다. 즉, 지진파가 처음 발생한 시각이 바로 진원시이다. 2) 진원(Hypocenter)과 진앙(Epicenter) 진원이란 암석의 파괴가 일어난 지점으로 깊이의 개념이 포함되어 있다. 지진은 일 정한 넓이를 가진 영역에서 일어난 것이라고 생각할 수 있는 것으로 그 영역을 진원 역이라고 한다. 진원은 진원역 중에서 최초로 지진파가 발생된 점, 즉 지진이 시작된 점이다. 진앙은 진원의 바로 위 지표면의 지점이다. 진원지라고 하는 것은 진앙의 지 명이다.

3)지진파 암석의 파괴가 일어 난 진원역으로부터 탄성체인 지구의 내 부 또는 표면을 따라 전파되는 탄성파 (elastic wave)를 지 진파라 한다. 지진계 에 기록되는 파형은 지진파가 통과하면 서 일으키는 매질의 변형에 의한 것이다. P파, S파, Love파, Rayleigh파의 입자운동 모형

지진현상 (1) 1차적 현상 1)광역변형 및 해안의 융기 또는 침강 2) 오프셋(Offsets), 스카프(Scarps), 균열 (Fissures) 및 두더지 자취(Mole track) 3) 제방(Damming), 새그 폰드(Sag ponds) 및 하천의 유로 변화 여기서 말하는 지진은 일반 적으로 지구내부에 작용하 는 응력에 의해 지구외곽의 일부가 변형되다가 순간적 으로 파쇄되며 탄성에너지 를 방출할 때 발생하는 구조 지진을 말한다. 지진현상 또는 지진효과로는 크게 나누어서 단층이나 화 산활동 등 지진의 원인이 되 는 과정과 연관되는 1차적 현상과 지진파의 전파에 의 한 지면진동에 기인하는 2차 적 현상을 들 수 있다. 1차적 현상은 구조 지진과 폭발지 진, 함몰지진 등 다른 지진들 사이에 전혀 다르게 나타나 지만 2차적 현상은 이들 사 이에 본질적인 차이가 없다. (2) 2차적 효과 1) 사태(Landslides) 2) 2차적 지면 균열(fissures) 3) 지진 분수(Earthquake Fountain) 및 모래구멍(Sand Crater) 4) 셰이쉬(Seiche) 5) 쯔나미(Tsunami) 6) 지면파(Earth waves) 7) 소리(Sound) 8) 불빛(Light)

지진으로 인한 피해

지진 통계 2009년 한반도 지진통계 한반도 진앙분포도 출처:기상청

출처 : 미국지질조사소 지진센터 USGS 규모순 사망자수 일시 지역 규모 1960년 5월 22일 칠레 9.5 1964년 3월 28일 알래스카 프린스 윌리엄사운드 9.2 2004년 12월 26일 인도네시아 수마트라 9.1 2011년 3월 11일 일본 혼슈 센다이 9.0 1952년 11월 4일 러시아 캄차카 사망자수 일시 지역 강도 사망자수 1976년 7월 27일 중국 허베이성 탕산 7.5 255.000 2004년 12월 26일 인도네시아 수마트라 9.1 227.898 2010년 1월 12일 아이티 7.0 222.570 1920년 12월 16일 중국 하이위안 7.8 200.000 1923년 9월 1일 일본 간토지방 7.9 142.800

지진해일

지진해일이란? 해저지진이나 해저화산분화, 산사태, 해저핵실험 등 기상 이외의 요 인에 의해 해저가 융기하거나 침강하여 해수면이 변화하면서 발생한 파를 지진해일 이라 한다. 성질 : 바다에서의 파는 주기가 1초 이하의 것에서부터 24시간 이상의 것까지 여러 종류의 파군이 있으나 지진해일은 그 중 수분에서 1∼2시간에 걸친 파이다. 전파속도는 수심에 비례한다. 일반적으로 지진에 의한 지진해일의 경우 규모 6.3이상으로 진원깊이 80km이하의 얕은 곳에서 수직 단층운동에 의한 지진일 경우 발생 가능성이 있다. 규모 : 지진해일도 지진과 같이 규모나 계급으로 표현하는 경우가 있다.

지진해일 예보 현재의 과학기술로 지진발생을 예측하기는 어렵지만 먼 거리 에서 발생한 지진해일에 대해서는 그 도착 시각을 예측할 수 있다. 가령 지진이 동해 북동부 해역(일본 북서근해)에서 발생 할 경우 이로 인한 지진해일은 1시간에서 1시간 30분 후에 동 해안에 도달하므로 적절한 경보 발표로 30분에서 1시간정도 대비 시간을 가질 수 있다. 지진발생 후 지진해일이 발생할 것인가에 대한 확실한 증거를 찾는 데는 상당한 시간이 소요되므로 만일의 사태에 대비하여 해상에서 일정한 규모 이상의 얕은 지진이 발생할 경우 "주의 보" 또는 "경보"를 발표하는 것이 국제적인 관례이다.

쓰나미의 의미 ‘쓰나미(津波·Tsunami)’는 ‘지진해일’을 뜻하는 일본 어이다. 해안(津:진)을 뜻하는 일본어 ‘쓰(tsu)’와 파 도(波:파)의 ‘나미(nami)’가 합쳐진 ‘항구의 파도’란 말로 선착장에 파도가 밀려온다는 의미이며, 일본에 서는 1930년경부터 사용되기 시작하였다. 그러던 중 1946년 세계 주요언론들이 '지진과 해일' 을 일컫는 '쓰나미(tsunami)'라는 일본어를 사용하 기 시작했다. 그리고 1963년에 열린 국제과학회의 에서 '쓰나미'가 국제 용어로 공식 채택됐다.

쓰나미란? 지진, 화산 폭발, 단층 운동, 빙하의 붕괴, 핵폭발 등 기상 이외의 다양한 원인으로 인해 바닷물이 상하 로 진동하고, 이것이 대규모 파동이 되어 발생하는 해일을 지진해일 즉, ‘쓰나미’라고 한다. 바다에 존 재하는 파동들은 주기가 1초 이하에서 24시간 이상 까지 다양한데, 지진해일은 수분에서 1-2시간에 걸 친 파에 의해 일어난다. 지진해일은 태풍 등의 기상 현상으로 생기는 폭풍해일과 달리 파동에 의해 높 은 파도가 해안에 수평으로 이동해오기 때문에 고 지대도 순식간에 침수된다. 약 10분 간격으로 반복 되는 지진해일은 보통 제 3파나 제 4파가 최대 크기 이며, 이 상태가 약 3-4시간 계속되다가 약화된다.

쓰나미 피해 사례 우리나라 : 1741년(영조 17년) 강원도 평해 1940년 나진묵호 1983년 동해안 일대 1741년(영조 17년) 강원도 평해 1940년 나진묵호 1983년 동해안 일대 1983년과 1993년에 일본 혼슈 아키다현 서쪽과 훗카이도 오쿠 시리섬 북서해역에서 발생한 지진으로 생 긴 지진해일이 동해안 의 여러 지역에 많은 피해를 주었다. 2004년 12월 쓰나미가 타이의 해변을 덮치는 장면 <출처: David Rydevik>

해일이 해안가로 다가올수록 해일의 파고가 높아지는 이유는? 천해파의 속도공식은 (v : 속도, g : 중력가속도 , h : 수심)이다. 중력가속도 g를 9.8이라 하면 로 표시된다. 이 속도공식에서 보면 수심이 깊을수록 파의 속력이 매우 빨라진다. 수심 4000m인 바다에서 파고의 높이는 대략 1m 정도이다. 그러나 이 파가 해안가로 다가올수록 수심이 점점 얕아져 파의 속도는 점점 감소하게 된다. 수심이 얕아지면 물과 바닥과의 마찰이 심해져서 점점 속도가 감소하게 되는 것이다. 그러나 속도는 느려지는 데 반해 해일의 주기와 해일이 가져온 총 에너지는 거의 줄어들지 않는다. 결국 파의 앞부분은 속도가 느려졌으나 뒤에서 밀려오는 파의 주기와 에너지는 거의 줄어들지 않은 상태이므로 파장은 짧아지고 에너지는 좁은 범위에 축적된다. 그리고 물이 높게 쌓여 파도의 높이가 수십 미터에 달하는 해일로 변하여 해안가에 도착하게 된다.

지진해일 예보 먼 거리에서 발생한 지진해일 에 대해서 해일 도착 시간을 예측할 수 있다. 가령 지진이 동해 북동부 해 역(일본 북서근해)에서 발 생할 경우 이로 인한 지진해 일은 1시간에서 1시간 30 분 후에 동해안에 도달함으 로 적절한 경보 발표로 30 분에서 1시간정도 대비시간 을 가질 수 있다. 지진발생 후 해일이 발생할 것인가에 대한 확실한 증거 를 찾는 데는 상당한 시간이 소요됨으로 만일의 사태에 대비하여 해일이 발생할 가 능성이 있을 경우 "주의보" 또는 "경보"를 발표하는 것 이 국제적인 관례이다.

쓰나미 발생 실험 동영상 http://www.migame.tv/pages/video/video_view.asp? menu_code=2221050&bm_seq=793836