얼마 전 일본 규슈 지역 구마모토 현을 중심으로 2번의 강력한 지진이 발생했는데, 그 정보는 아래와 같습니다.
| 일어난 때 | 규모(Mw) | 진도(일본 기상청 진도 계급) |
| 2016. 4. 14. 21:26 | 6.5 | 신도 7* |
| 2016. 4. 16. 01:25 | 7.3 | 신도 7 |
위에서 보듯, 규모와 진도는 그 차이가 분명히 존재합니다. 일상생활에서도 지진의 "규모"와 "진도"를 혼동하는 경우가 상당히 많습니다. 이제 그 차이를 알아보겠습니다.
1. 규모(Magnitude)
규모는 해당 지진이 발생했을 때, 이로 인해 지진 발생지점에서 에서 방출된 실제 에너지의 양을 로그 단위로 나타낸 값입니다. 보통 "리히터 규모" 또는 "모멘트 규모"를 쓰는데, 현재는 모멘트 규모를 사용하는 추세입니다. 지진 발생 시 방출된 에너지의 양을 E(erg; 에르그)라 할 때, 리히터 규모 M과의 관계는 다음과 같습니다. 앞으로의 수식에서 그냥 "log"는 모두 상용로그이며, 자연로그를 쓸 때는 "ln"으로 표기합니다.
현재 모멘트 규모를 사용하는 이유로 리히터 규모는 그 값을 지진계의 기록과 관측소와 진원 사이의 거리에 따라 계산되는데 이는 분명히 측정에서 그 한계를 가집니다. 그래서 대부분의 강진은 리히터 규모 7.0에 가까운 값을 갖게 됩니다. 또한, 진원에서 600km 이상 떨어진 경우, 리히터 규모의 신뢰성이 저하되는 문제가 생깁니다. 이에 따라 개발된 것이 모멘트 규모(Mw)입니다.
모멘트 규모를 계산할 때는 방출된 에너지가 아닌, 지진 모멘트(Seismic Moment)라는 좀 어려운 개념을 씁니다. 지진 모멘트의 단위는 
입니다. 1 dyne·cm는 1000만 분의 1 줄(Joule; J)에 대응됩니다.
입니다. 1 dyne·cm는 1000만 분의 1 줄(Joule; J)에 대응됩니다.
지진 모멘트를 M0라 할 때, 모멘트 규모는 다음 식으로 계산됩니다.
*지진 모멘트 : 지진이 발생하기 전에는 단층 또는 해구와 같은 두 개의 '판'이 만나는 곳을 중심으로 서로에게 크기가 같고 방향이 반대인 힘이 작용합니다. 이 두 힘을 가리켜 "우력"이라 합니다. 그 우력에 대응되는 힘의 크기를 가리켜 지진 모멘트라 합니다.
이럴 때, 강진의 경우 그 규모를 측정할 때 제 값을 갖게됩니다. 예를 들어, 미국 캘리포니아 주에서 1952년 커언 카운티(Kern County)에서 발생한 지진은 리히터 규모로 7.2이지만, 모멘트 규모로는 7.5입니다.
결론은 이렇습니다. 규모는 그 지진의 "실제" 세기를 측정한 값이며, 따라서 어느 지역에서 측정해도 규모 값은 오차 범위를 고려했을 때에도 거의 "일정"합니다.
이 문서에서, 주요 지진의 규모를 설명할 때는 모멘트 규모로 설명하며 숫자 앞의 기호는 "M"으로 표기합니다.
2. 진도(Intensity)
2. 진도(Intensity)
진도는 지진이 발생했을 때, 특정 지역에서의 진동 및 피해 정도를 나타낸 상대적 수준으로 절대적인 개념이 아닙니다. 따라서 어떤 지역에서 M 7.8의 지진이 발생했을 때, A 지역이 진앙지와 매우 가까움에도 진도 값이 작을 수 있고, B 지역이 진앙지에서 꽤 멈에도 진도 값이 A 지역의 진도 값보다 클 수 있습니다. 즉, 진도는 보통 진앙지에서 가까울수록 그 값이 크지만, 항상 그렇지는 않습니다.
널리 알려져 있는 진도 계급으로는 다음 두 가지가 있습니다.
1. 일본 기상청 진도 계급(JMA Intensity Scale)
2. 수정 메르칼리 진도 계급(MM; Modified Mercalli Scale)
우리나라는 2000년 1월 1일 이전까지 일본 기상청 진도 계급을 쓰다가, 2000년 1월 1일부터 수정 메르칼리 진도 계급으로 바꾸어 지금에 이르고 있습니다.
일본 기상청 진도 계급은 10단계로 구분되어 있습니다.
* 0(0; 무감) : 느낄 수 없는 정도이고 지진계에만 그 진동이 감지됩니다.
* 1(1; 미진) : 민감한 사람이 겨우 느낄 수 있습니다.
* 2(2; 경진) : 정상적인 거의 대부분의 사람이 느낄 수 있으며, 문이 약간 흔들립니다.
* 3(3; 약진) : 가옥이 흔들리고, 물건이 떨어지고, 그릇에 담긴 물이 진동합니다.
* 4(4; 중진) : 가옥이 심하게 흔들리고, 물이 담긴 그릇이 넘쳐 흐릅니다.
* 5-(5약; 강진) : 대부분의 사람들이 건물에서 뛰쳐나와 대피하려 하지만, 일부 사람들은 이동하기가 어렵다는 사실을 이때부터 깨닫습니다. 벽에 금이 가고, 건물이 일부 무너집니다.
* 5+(5강; 강진) : 대부분의 사람들이 이동하기 어렵다는 사실을 깨닫습니다. 무너지는 건물 수가 증가합니다.
* 6-(6약; 열진) : 서 있기 어려워집니다. 가옥 파괴 30% 이하이며 산사태가 발생할 수 있습니다.
* 6+(6강; 열진) : 서 있기 불가능해지고, 기어가지 않고서는 이동할 수가 없게 됩니다. 파괴되는 건물 수가 급격히 증가하기 시작합니다. 산사태 발생 확률이 높아집니다.
* 7(7; 격진) : 아예 이동할 수 없게 됩니다. 이쯤 되면 산사태는 필수이며, 단층이 생깁니다. 피해 영역이 급격히 커지며, 강화 철근 콘크리트 건물도 "버틸 수가 없다!"를 시전하게 됩니다.
우리나라 및 미국에서 쓰는 수정 메르칼리 진도 계급은 12단계로 되어 있습니다.
* I(감지 불가) : 미세한 진동. 특수한 조건에서 극히 소수 느낌.
* II(매우 약함) : 실내에서 극히 소수 느낌.
* III(약함) : 실내에서 소수 느낌. 매달린 물체가 약하게 움직임.
* IV(조금 약함) : 실내에서 다수 느낌. 실외에서는 감지하지 못함.
* V(보통) : 건물 전체가 흔들림. 물체의 파손, 뒤집힘, 추락. 가벼운 물체의 위치 이동.
* VI(강함) : 똑바로 걷기 어려움. 약한 건물의 회벽이 떨어지거나 금이 감. 무거운 물체의 이동 또는 뒤집힘.
* VII(매우 강함) : 서 있기 곤란함. 운전 중에도 지진을 느낌. 회벽이 무너지고 느슨한 적재물과 담장이 무너짐.
* VIII(심각함) : 차량운전 곤란. 일부 건물 붕괴. 사면이나 지표의 균열. 탑·굴뚝 등의 구조물 붕괴.
* IX(맹렬함) : 견고한 건물의 피해가 심하거나 붕괴. 지표의 균열이 발생하고 지하 파이프관 등의 지하 시설물 파손.
* X(격렬함) : 대다수 견고한 건물과 구조물 파괴. 지표균열, 대규모 사태, 아스팔트 균열.
* XI(극심함) : 철로가 심하게 휨. 구조물 거의 파괴. 지하 파이프관 작동 불가능.
* XII(천재지변) : 지면이 파도 형태로 움직임. 물체가 공중으로 튀어오름.
즉, 진도는 절대적인 개념이 아닌, 겉보기의 피해 정도와 같은 것을 바탕으로 나오는 상대적인 수준입니다!
3. 역사적 지진
- 우리나라 지진
| 일어난 해 또는 날짜, 장소 | 규모 (모멘트 규모) | 최고진도** |
| 779년, 경주 | M 6.5 | IX~X (격렬함) |
| 1454년, 해남 | M 6.5 ~ 7.0 | VIII~IX (맹렬함)* |
| 1518년, 서울(!) | M 6.7 | IX (맹렬함) |
| 1546년, 순천 | M 6.0 | VII~IX (맹렬함)* |
| 1597년, 함경도 삼수 | M 6.7 | X(맹렬함; 신도 7) |
| 1643년, 경주 | M 7.5~8.0 | X~XI (극심함)* |
| 1681년, 양양 | M 7.5~8.0 | VIII~X (격렬함)* |
| 1810년, 함경도 청진 | M 7.3 | VIII~IX (맹렬함)* |
| 1952년, 평양 | M 6.3 | 불명 |
**로마자로 표기되어 있다면 메르칼리 진도 계급이며, 그냥 숫자로 표기되어 있다면 일본 기상청 진도 계급입니다. 앞으로도 해당 규칙이 적용됩니다.
- 전 세계 지진
| 일어난 해 또는 날짜, 장소 | 규모 (모멘트 규모) | 진도 | 사상자 수 |
| 526년 5월, 안티오크 | M 7.0 | VIII~IX (맹렬함) | 최고 2만여 명 |
| 749년 1월 18일, 갈릴리 | M 7.0 | XI (극심함) | 수만 명 이상 |
| 1556년 1월 23일, 중국 | M 8.0 | X (격렬함) | 사망자 83만 명 |
| 1707년 10월 28일, 일본 | M 8.6 | X~XI (격심함) | 5천 명 이상 |
| 1755년 11월 1일, 리스본 | M 8.7 | XI (극심함) | 1만~10만 명 |
| 1896년 1월 15일, 일본 | M 8.5 | VIII~X (격렬함)**** | 22,066명 사망 및 실종 |
| 1923년 9월 1일, 일본 | M 7.8 | XI (극심함) | 105,385명 사망 |
| 1960년 5월 22일, 칠레 2010년 2월 27일, 칠레 | M 9.5 M 8.8 | XI (극심함) VIII~IX (맹렬함) | 1,000~6,000명 ('60) 525명 ('10) |
| 1995년 1월 17일, 일본 | M 7.2 | 신도 7 | 6,434명 사망 |
| 2003년 12월 26일, 이란 | M 6.6 | IX (맹렬함) | 26,271명 사망 |
| 2004년 12월 26일, 인니 | M 9.3 | IX (맹렬함) | 230,000명 사망 및 실종 |
| 1976년 7월 28일, 중국 | M 7.8 | X~XI (극심함) | 242,769명 사망** 655,000명 사망*** |
| 2010년 1월 12일, 아이티 | M 7.0 | X (격렬함) | 100,000여 명 사망 |
| 2011년 3월 11일, 일본 | M 9.0 | IX (맹렬함) | 15,894명 사망 2,562명 실종 |
| 1920년 12월 16일, 중국 | M 7.8 | XII (천재지변) | 273,400명 사상 |
| 2016년 4월 14일, 일본 2016년 4월 16일*, 일본 같은 날짜(*), 에콰도르 | M 6.5 M 7.3 M 7.8 | 신도 7 신도 7 VIII (심각함) | 48명 사망 (일본) 654명 사망 (에콰도르) |
**/***별표한 값 중 아래 값은 허베이 성 혁명위원회에서 초기에 발표한 값으로, 2016년 현재 탕산 대지진의 공식적인 사망자 수는 중국 정부에서 발표한 242,769명(**표 한 값)으로 알려져 있으나, 그때의 상황을 고려했을 때 중국 정부에서 발표한 값은 축소 발표한 값일 가능성이 있습니다. 따라서 실제 사망자 수도 약 50만 명 이상으로 추정됩니다.
4. 출처 및 참고 문헌
1: https://en.wikipedia.org/wiki/Moment_magnitude_scale
2: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A7%84%EB%8F%84_(%EC%A7%80%EC%A7%84)
3: https://en.wikipedia.org/wiki/Japan_Meteorological_Agency_seismic_intensity_scale
4: http://www.happycampus.com/doc/4632057 (역사적 지진 - 우리나라 사례 중 일부)
5: https://en.wikipedia.org/wiki/Historical_earthquakes
0 개의 댓글:
댓글 쓰기