지진이 발생하는 근원 및 인공지진이란 어떤 것이며, 지진 발생 시 대피 요령을 알아보겠습니다.
1. 지진이 발생하는 원인
지진은 지구 내부의 에너지가 방출되어 발생하는 자연 현상으로, 지구의 표면에 큰 충격을 줍니다. 지진은 주로 지진파를 통해 감지되며, 지진파의 종류와 강도에 따라 지진의 규모와 피해 정도가 결정됩니다.
일반적으로 말하는 지진은 대부분 단층운동으로 인한 지진을 뜻하며, 지진의 발생과정은 다음과 같습니다.
지구의 표면을 구성하고 있는 판은 여러 조각으로 나뉘어 있으며, 판의 운동으로 인해 판 경계와 판 내부에는 응력(stress)가 쌓이게 됩니다. 응력이 일정 한계를 넘어서면 지각이 깨지거나, 원래 있었던 단층이 움직이면서 지진이 발생하게 됩니다.
이때 지진파가 발생하며, 지진파가 지구 내부를 통과하면서 지진이 발생한 지역(진원)에서부터 우리가 살고 있는 지역으로 전파하면서 지진동을 발생시키는 것으로 지진의 현상을 설명할 수 있습니다.
※지진파란?
지진파는 지구 내부에서 발생하는 지진의 영향으로 발생하는 파동으로, 지진의 크기와 위치를 파악하는 데 중요한 역할을 합니다. 지진파에는 P파, S파, L파 등이 있습니다.
지진파는 지진, 화산분화, 마그마 이동, 대규모 산사태, 저주파 음향 에너지를 생성하는 대규모 인공 폭발 등으로 생겨날 수 있는 지구 혹은 다른 행성의 땅 밑을 통과하는 음향 에너지적인 파동을 의미합니다. 지진파는 지진학 분야의 핵심으로 지구 내부를 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.
지진파는 크게 실체파와 표면파 두 가지로 분류되며, 실체파는 지구 내부를 통해 이동하는 반면, 표면파는 지구 외부층을 따라 전파됩니다. 실체파 중 P파(Primary waves)는 지진파 중 가장 빠르게 이동하는 파동으로, 지진 발생 직후 가장 먼저 감지됩니다.
P파는 물질을 압축하고 팽창시키면서 전달되며, 고체, 액체, 가스 등 모든 매질을 통해 이동할 수 있습니다. S파(Secondary waves)는 P파보다 느리게 이동하는 지진파로 입자를 수직 방향으로 진동시키면서 전달되며, 이로 인해 지표면이 위아래로 흔들립니다. S파는 고체를 통해서만 이동할 수 있으며, 액체나 가스를 통과하지 못합니다.
지진파의 측정은 지진계를 이용하며, 지진파의 전파 속도는 매 질의 밀도와 탄성, 지진파 유형에 따라 달라집니다. 이 전파 속도는 지구의 지각과 맨틀을 통과하면서 깊어지면 더 빨라지는 경향이 있지만, 맨틀에서 지구의 외핵으로 넘어갈 경우 지진파의 속도는 급격히 줄어듭니다.
지진(地震, earthquake)은 지진파가 지구 지각의 암석층을 통과하면서 발생하는 갑작스러운 땅의 흔들림을 말합니다. 자연 지진은 지하에 강한 충격이 가해지거나 단층이 미끄러지면서 강력한 에너지가 방출되는 것으로 지구 내부 어딘가에서 급격한 변화가 생겨 그 힘으로 생긴 파동이 지표면까지 전해져 지반이 진동하게 됩니다.
인공 지진은 핵실험이나 대규모 폭발로 지반이 흔들리는 것을 가리킵니다. 대부분의 지진은 1분 내외의 짧은 시간 동안 진동합니다. 한 차례의 지진에서 가장 오랜 시간 진동이 관측된 것은 1985년 멕시코시티 대지진 때 전진이 3분 20초간 진동한 것입니다.
지진은 넓은 지역에서 동시에 느껴지는데 이는 지진파가 전달되는 속도가 매우 빠르기 때문입니다. 일반적으로 지진은 진원에서 가장 가까운 지표인 진앙에서 흔들림이 가장 세고 그곳으로부터 멀어지면서 약화되어 어느 한계점을 지나면 더 이상 느끼지 못하게 됩니다.
드물게 지질학적 원인에 의해 거리적 비례를 따르지 않는 이상진역이 발생하기도 합니다.
지진은 지구 내부에서 발생하는 지각파와 지면파의 움직임으로 인해 발생하는 자연현상입니다. 지각파는 지구 내부의 에너지가 방출되면서 지구 표면을 흔들고, 지면파는 지각파가 흔들림을 지면에 전달하여 발생합니다. 이러한 원리로 인해 우리는 지진을 경험하게 됩니다.
지구 표면은 거대한 퍼즐 조각처럼 분리된 '지각판'으로 이루어져 있습니다. 이 지각판들은 대륙과 바다 위를 이동하며, 서로 충돌하거나 떨어져 나가는 등 다양한 움직임을 합니다. 이러한 지각판의 움직임이 지진의 원인이 됩니다.
※단층운동이란?
단층운동은 지구 내부의 힘과 움직임으로 인해 지구 표면에서 발생하는 운동 중 하나로, 판의 이동, 판의 충돌, 판의 분리 등을 포함합니다.
단층은 외부의 힘을 받아 지각이 두 개의 조각으로 끊어져 어긋난 지질 구조를 말합니다. 끊어진 면을 단층면이라고 하며, 지진은 축적된 응력에 의해 단층의 탄성한계를 넘어서는 순간 급격한 파괴와 동시에 발생합니다.
단층의 운동방향에 따라 미는 힘(압축력)과 당기는 힘(팽창력)이 발생하며, 이는 관측된 초동 지진파(P파)의 방향을 통해 확인할 수 있습니다. 압축력 작용 시 관측된 수직 성분 지진파 초동 방향은 위로 볼록하며, 팽창(인장)력 작용 시 관측된 수직 성분 지진파 초동 방향은 아래로 볼록합니다.
2. 대규모 폭발이 지진의 원인?
대규모 폭발은 지진을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 이는 폭발로 인해 발생하는 에너지가 지구 내부의 구조를 변화시킬 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 핵실험이나 대규모 폭발로 인해 지하에 강한 충격이 가해지거나 단층이 미끄러지면서 강력한 에너지가 방출될 수 있습니다. 이러한 에너지가 지구 내부의 구조를 변화시키면 지진이 발생할 가능성이 있습니다.
대규모 폭발은 지진을 일으킬 수 있는 원인 중 하나입니다. 폭발로 인해 발생한 지진을 인공 지진이라고 부르며, 핵실험이나 대규모 폭발로 지반이 흔들리게 됩니다.
인공 지진 발생 기술은 지진의 발생 메커니즘을 모방하여 지진을 발생시키며, 지진 시뮬레이션을 위해 구조물이나 지반에 진동을 가하는 장비를 사용합니다.
3. 핵실험으로 인한 인공지진?
핵실험으로 인한 인공 지진은 다양한 종류가 있습니다. 대표적인 인공 지진으로는 핵폭탄의 폭발로 인한 지진, 핵실험장의 건설로 인한 지진 등이 있습니다. 핵실험으로 인한 인공 지진은 다음과 같은 특징이 있습니다.
▶강한 P파 및 약한 S파
핵실험으로 인한 인공 지진에서는 강한 P파와 약한 S파가 나타나는 경향이 있습니다. 이는 일반 지진과는 반대되는 특징입니다.
▶ 방사성 물질 유출
핵실험 과정에서 방사성 물질이 유출될 수 있습니다. 이로 인해 대기 오염과 환경 오염이 발생할 수 있으며, 인체 건강에도 영향을 미칠 수 있습니다.
▶ 통신 장애
핵실험으로 인해 이온층에 이변이 일어나 통신에 장애가 발생할 수 있습니다.
인공 지진은 지진파의 특성을 분석하여 핵실험 여부를 판단할 수 있습니다. 또한, 인공 지진의 발생 위치와 규모를 파악하여 해당 지역의 안전 대책을 마련하는 데 중요한 정보를 제공합니다.
4. 지진의 전조증상
지진의 징후는 다양하지만 대표적인 몇 가지가 있습니다.
▶ 지표면의 이상한 진동, 땅의 이상한 움직임, 땅의 갑작스러운 불규칙한 울림 등이 포함될 수 있습니다.
▶ 지하수 변화: 지진이 다가올 때 지하수의 변화가 나타날 수 있습니다. 우물이나 깊은 구멍에 있는 물이 갑자기 변하는 것을 느낄 수 있습니다.
▶ 지진계의 활용: 지진계는 지진 전조증상을 감지하는 데 사용됩니다. 지진계는 지진의 초기 징후를 감지하고 경보를 울려 안전 조치를 취할 수 있도록 도와줍니다.
▶ 지질학적 징후: 지구의 지각층에서의 변화나 이상 징후가 지진 발생을 예측할 수 있는 단서가 될 수 있습니다. 특히 지진 활동이 높은 지역에서는 이러한 지질학적 징후를 주의 깊게 모니터링 하는 것이 중요합니다.
단, 지진의 징후는 정확하게 예측하기 어렵기 때문에 평소 지진 대비책을 마련해두고, 지진 발생 시 대처 방안을 미리 익혀두는 것이 중요합니다.
5. 기상청의 지진현상 별 진도 등급
지진의 강도를 진도라고 하며, 1단계인 진도1은 지진의 강도가 경미해서 발생했는지도 잘 모르지만 지진계에는 기록이 됩니다. 기상청에서는 진도 등급별 현상요약을 다음과 같이 제시하고 있습니다.
진도 I
대부분 사람들은 느낄 수 없으나, 지진계에는 기록됩니다.
진도 II
조용한 상태나 건물 위층에 있는 소수의 사람만 느낍니다.
진도 III
실내, 특히 건물 위층에 있는 사람이 현저하게 느끼며, 정지하고 있는 차가 약간 흔들립니다.
진도 IV
실내에서 많은 사람이 느끼고, 밤에는 잠에서 깨기도 하며, 그릇과 창문 등이 흔들립니다.
진도 V
거의 모든 사람이 진동을 느끼고, 그릇, 창문 등이 깨지기도 하며, 불안정한 물체는 넘어집니다.
진도 VI
모든 사람이 느끼고, 일부 무거운 가구가 움직이며, 벽의 석회가 떨어지기도 합니다.
진도 VII
일반 건물에 약간의 피해가 발생하며, 부실한 건물에는 상당한 피해가 발생합니다.
진도 VIII
일반 건물에 부분적 붕괴 등 상당한 피해가 발생합니다.
진도 IX
특별히 설계된 구조물에는 큰 피해가 발생하며, 견고한 건물의 골조가 기울어집니다.
진도 X
대부분의 석조건물과 대형건물이 파괴되고, 기차선로가 휘어집니다.
** XI**
남아있는 석조건물이 거의 없으며, 다리가 부서지고 땅이 꺼집니다.
** XII**
전면적인 파괴상황으로 땅이 꺼져 내립니다.
위와 같이 진도 등급별 현상요약을 참고하여 진도를 측정할 수 있습니다.
6. 지진 발생 시 대피요령
지진이 발생했을 때 가장 먼저 해야 할 일은 안전한 장소로 이동하는 것입니다.
▶ 가능하다면 바로 안전한 장소로 이동하세요. 콘크리트나 벽돌로 지어진 건물의 경우 내부로 들어가는 것이 좋습니다.
▶ 창문, 건물의 외벽, 가스관, 전등, 거울 등이 깨지기 쉬운 물건들이 있는 곳을 피해야 합니다.
▶ 무릎을 끓고 머리를 보호하세요. 이는 떨어지는 물체로부터 머리를 보호하고 지진이 가라앉을 때 몸의 안정성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
▶ 지진 발생 시에는 화재가 발생할 수 있으므로 즉시 가스 및 전기를 끄고, 엘리베이터를 이용하지 말고 계단을 이용해야 합니다.
▶ 열린 장소에서 대피하는 것이 좋으며, 건물 주변의 위험한 물체들로부터 안전한 곳이 좋습니다.
▶ 가족과 함께 피난 계획을 만들고 연습하는 것이 좋으며, 비상 가방에는 음식, 물, 의약품, 의류, 플래쉬라이트, 손전등, 배터리, 필요한 문서들이 들어 있어야 합니다.
▶야외
주변 시야가 탁 트인 넓은 평지로 이동합니다. 예를 들어 운동장,공원등이 적합합니다.
▶ 실내
머리를 보호하고 식탁,넓은 테이블 아래로 숨어야 합니다. 진동이 있을 때에는 탈출하려고 하지 않고, 쿠션이나 가방 등으로 머리를 보호합니다.
▶ 운전중
도로 가장자리에 차를 세우고, 다리, 고가도로, 터널 등 위험한 장소를 피해 안전한 곳에서 대기합니다.
지진 발생 후 주변 환경의 안전 여부, 인명피해, 건물 손상 등을 확인하고, 행정 기관 또는 119 또는 112에 신속하게 신고해야 합니다. 이때 비상 상황 및 응급 구조를 위해 가장 빠르게 이동할 수 있는 위치 및 방법 등을 알아두는 것이 중요합니다. 평소 행동 요령을 잘 숙지하여 지진 발생 시 신속하게 대처할 수 있도록 준비하는 것이 중요합니다.
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