오늘은 지진에 관련된 중요한 용어 설명과 지진을 분류하는 방법 그리고 지진계의 기원과 원리에 대하여 이야기할까 합니다.
오늘 이야기는 아마도 지진을 합리적이고 과학적으로 이해하는데 필수적으로 아셔야 할 부분이기 때문에 관심있으신 분들은 항상 숙지를 하시면 좋겠습니다.
A. 지진에 관련된 용어
아래 그림은 보시기가 조금 난해할 수도 있으나 개의치 마시고 용어 설명부분을 잘 읽어보시면 이해가 되실 것입니다.
맨 왼쪽 그림이 바로 Idealized Model of Earthquake Source를 나타낸 것입니다. 두 번째와 세 번째 그림은 진앙과 진원이라는 용어를 표시한 그림입니다.
자! 그러면 지진에서 가장 중요한 용어들의 의미에 대해서 살펴보겠습니다.
1. Source of Earthquake
① Hypocenter (Focus)
진원(震源)이라고 합니다. 지진발생의 중심점, 즉 에너지 발생의 근원지라는 의미이지요! 아주 중요한 단어입니다.
② Epicenter
진앙(震央)이라고 합니다. 영어 접두어 epi는 표피의 의미, 표면 즉 지도상에서의 위치를 말합니다. (예, 진앙지는 동경 132°북위 37°.... 독도에서 지진이 발생하면 진앙지의 위치는 이렇게 표시되겠지요 !!) 신문이나 언론에서 가장 많이 언급하는 단어입니다. 부디 진앙과 진원을 헷갈리는 일이 없으시기를.....
③ Rupture Surface
그림에서 보시면 진원을 포함하는 특정 영역의 표면을 말합니다. 파동이 전파되는 길이 L을 포함하는 영역이지요!
④ Fault Plane
단층의 평면, 진앙과 진원 그리고 Rupture surface를 포함하는 특정 영역의 평면을 말합니다. 단층작용이 발생하는 범위라고 할 수 있지요!
⑤ Length of Surface Rupture
길이와 지진의 크기에 대한 관계식 ! 그림에서 보시면 L을 의미하지요!
Tocher(1958) 사람의 논문에서 이 관계식을 제시하였답니다.
Log L = 1.02M - 5.17
여기서 L은 Rupture length(m)를 나타내며, 식을 잘보시면 M이 "1" 이 커지는 경우 L은 10배가 커진다는 것을 알 수가 있지요 !
즉 지진의 규모가 1.0 증가할 때마다 지진으로 파괴되는 단층의 길이가 10배 증가한다는 이야기입니다.
⑥ Maximum (relative) Displacement
말그대로 최대변위인데요! 내진공학에서는 이 변위를 상대변위라고 한답니다. 이 용어는 지진해석시에 굉장히 중요한 의미를 가지는 말이므로 다음 기회에 설명을 드리겠습니다. 속도 또한 상대속도이며, 단지 가속도만이 절대가속도가 됩니다.
자! 그러면 지진파에 대하여 살펴보겠습니다.
2. Earthquake Waves
① Body Waves (실체파) : 매질을 통하여 파동이 바로 전달
a. P-wave : primary wave, 소밀파, 종파
지진계에 가장 먼저 도달하고 진폭과 파장이 작은 파로서 아래 그림과 같이 파의 진행 방향이 매질 즉 파의 진동 방향과 평행한 종파. 속도가 빠르며 압축 및 인장에 의한 변형으로 파가 전달
b. S-wave : secondary wave, 횡파
P파 이후에 도달하고 진폭과 파장이 P파보다 크며 아래 그림과 같이 파의 진행 방향과 매질의 진동 방향이 서로 직각인 횡파. 알파벳의 S자의 모양처럼 S파는 구불구불하게 좌우로 진동하며 전달. 전단변형으로 파가 전달
② Surface Waves : 표면파, 진폭이 크므로 실제 구조물에 피해를 입히는 파동
a. Love wave (러브파)
표면에서 전단변형을 일으켜 파동을 전달
b. Rayleigh wave (레일리파)
타원을 그리며 파동이 전달
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