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지진광

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목차

1. 개요

지진광은 지진 발생 시 나타나는 빛 현상으로, 형태와 색깔이 다양하며 지진 전후 또는 지진 중에 관측된다. 릭터 규모 5 이상의 강한 지진에서 주로 나타나며, 지진광에 대한 여러 가설이 존재한다. 암석 내 과산화물 결합 파괴, 압전 효과, 지구 자기장 및 전리층 교란 등이 원인으로 제시되었으나, 아직 명확하게 밝혀지지 않았다. 일부 회의론자들은 증거 부족과 관측의 일관성 결여를 이유로 지진광의 존재에 대해 회의적인 입장을 표명하기도 한다.

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지진광
개요
종류광학 현상
원인아직 완전히 밝혀지지 않음
설명지진 발생 전, 도중 또는 직후에 나타나는 드물고 일시적인 발광 현상
특징
형태구체
불꽃
섬광
기둥 형태
색깔흰색, 푸른색, 보라색 등 다양함
지속 시간수 초에서 수 분
발생 위치지진 발생 지역 근처의 대기 중
가설
지각 변동지각 활동으로 인한 압전 효과 또는 대전 효과
지진에 의한 자기장 변화
지진파에 의한 대기 중 이온화
기술적 원인변압기 폭발
전선 손상
압전기 효과
기타미확인 항공 현상 (UAP) 오인 가능성
참고
유사 현상오로라
대기광
번개
정전기 방전
관련 연구지진광 발생 메커니즘에 대한 연구 진행 중
주의 사항지진광은 아직 과학적으로 완전히 설명되지 않은 현상이며, 목격 정보는 신중하게 해석해야 함

2. 형상

지진광은 지진이 발생할 때 나타나는 빛으로, 오로라와 비슷하며 흰색에서 푸른색을 띠지만 때로는 더 넓은 색상 스펙트럼을 가지기도 한다.[59] 발광 현상은 보통 몇 초 동안 지속되지만, 수십 분까지도 유지될 수 있다고 보고된다.[60] 지진광은 지진 발생 전후에 나타나기도 하는데, 1975년 칼라파나 지진에서 지진 발생 전에 나타난 사례가 보고되었다.[59]

지진광이 관측된 거리는 다양하다. 1930년 이두 지진에서는 진원지에서 최대 110km 떨어진 곳에서도 관측되었다.[60] 2008년 쓰촨 대지진의 경우 진원지에서 약 400km 떨어진 톈수이 시에서 관측되기도 했다.[61]

지진광은 2007년 페루 지진,[62] 2009년 라퀼라 지진,[63][64] 2010년 칠레 지진[65] 등 여러 지진에서 관측되고 촬영되었다. 1888년 뉴질랜드 아무리 지진 때도 지진광이 보고되었다.[66] 최근에는 캘리포니아 소노마 카운티에서도 지진광이 관측되고 영상이 찍혔다.[67]

일반적으로 릭터 규모 5 이상의 강한 지진에서 지진광이 나타나는 것으로 보이며,[67] 지진 발생 전에 노란색 공 모양의 빛이 나타나는 경우도 있었다.[68]

3. 발생 시점

지진광은 주로 릭터 규모 5 이상의 강한 지진에서 나타나며, 지진 발생 전후에 나타나는 두 가지 형태로 분류할 수 있다. 지진 발생 수 초에서 몇 주 전에 나타나거나, 지진파(특히 S파)가 통과할 때 진원지에서 멀리 떨어진 곳에서도 나타날 수 있다. 낮은 규모의 여진에서는 드물게 나타난다.

지진광이 관측된 사례는 다음과 같다.

3. 1. 지진 전 지진광

지진광은 나타나는 시간에 따라 두 가지 다른 그룹으로 분류할 수 있다.

# 지진 발생 몇 초에서 몇 주 전에 발생하며, 일반적으로 진원지 근처에서 관찰되는 지진 전 지진광

# 진원지 근처("지진 유도 응력") 또는 지진파, 특히 ''S''파 통과 중("파동 유도 응력")에 진원지로부터 상당한 거리에서 발생할 수 있는 지진 시 지진광[25]

낮은 규모의 여진 시리즈 동안 지진광은 드물게 나타나는 것으로 보인다.[25]


3. 2. 지진 동반 지진광

지진광은 지진이 발생할 때 나타난다고 보고되지만, 1975년 칼라파나 지진처럼 지진이 일어나기 전에 나타났다는 보고도 있다.[59] 지진광은 오로라와 비슷하며, 흰색에서 푸른색을 띠지만 때로는 더 넓은 색상 스펙트럼을 가진다고 보고된다. 광도는 몇 초 정도 눈에 보이게 유지되지만, 몇십 분까지도 유지된다고 보고된다. 지진광을 볼 수 있는 진원지로부터의 거리는 다양하다. 1930년 기타이즈 지진 때 보고되었던 빛은 진원지에서 최대 110km까지 관측되었다.[36] 2008년 쓰촨 대지진의 진원지에서 약 400km 떨어진 톈수이 시에서 반복적으로 관측되었다.[61] 2007년 페루 지진 때 바다 위 하늘에서 보인 빛은 많은 사람들에게 촬영되었다.[62] 이 현상은 2009년 라퀼라 지진[63][64]과 2010년 칠레 지진에서 관측되고 촬영되었다.[65] 비디오 영상은 2011년 9월 사쿠라지마섬의 화산 폭발 때 기록되었다. 1888년 1월 뉴질랜드에서 발생한 아무리(Amuri) 지진 때도 지진광이 보고되었다. 지진광은 1월 아침에 리프턴(Reefton)에서 보였고, 9월 8일에 다시 관측됐다.[66] 최근에는 캘리포니아의 소노마 카운티에서 지진광이 관측되었고 영상도 찍혔다.[67]

지진광의 출현은 일반적으로 릭터 규모 5 이상의 강한 지진에서 일어나는 것으로 보인다.[67] 지진이 일어나기 전에 노란색, 공 모양의 빛이 나타나는 경우도 있었다.[68]

지진광은 나타나는 시간에 따라 두 가지 다른 그룹으로 분류될 수 있다.

# 지진 전 지진광은 일반적으로 지진 발생 몇 초에서 몇 주 전에 발생하며, 일반적으로 진원지 근처에서 관찰된다.

# 지진 시 지진광은 진원지 근처("지진 유도 응력") 또는 지진파, 특히 ''S''파 통과 중("파동 유도 응력")에 진원지로부터 상당한 거리에서 발생할 수 있다.[25]

낮은 규모의 여진 시리즈 동안에는 지진광은 드물게 나타나는 것으로 보인다.[25]

4. 발생 원인 가설

지진광 발생 원인에 대한 연구는 현재도 진행 중이며, 여러 가설들이 제안되고 있다.

2014년 3월 미국 물리학회 모임에서는 동일 물질로 이루어진 두 층이 마찰할 때 전압이 발생한다는 연구 결과가 발표되었다. 럿거스 대학교의 트로이 신브롯(Troy Shinbrot) 교수는 다양한 알갱이를 이용하여 지진 발생 상황을 모방하는 실험을 진행했다. 실험 결과, 알갱이가 부서질 때 전압 스파이크가 측정되었으며, 균열을 통해 방전된 전압은 공기를 대전시켜 밝은 빛을 생성했다. 신브롯 교수는 이 현상의 원인으로 마찰발광을 언급했으며, 추가 연구를 통해 지진 예측에 도움을 줄 수 있기를 기대한다고 밝혔다.[73][74][75]

4. 1. 암석 내 과산화물 결합 파괴

지진광에 대한 연구는 현재 진행 중이며, 여러 가지 발생 원인이 제안되었다. 그 중 하나는 암석 내 과산화물 결합 파괴 모델이다.[48]

몇몇 모델에서는 지진 전이나 지진이 일어날 때 높은 응력이 가해져 특정 종류의 암석(돌로마이트, 유문암 등)에 존재하는 과산화물 결합이 파괴되면서 산소가 산소 음이온으로 이온화되는 과정이 지진광 발생에 관여한다고 제시한다.[25][49] 이온화된 후, 이온들은 암석 내부의 균열을 따라 위로 이동한다. 이 이온들이 대기에 도달하면, 작은 공기 덩어리를 이온화시켜 빛을 방출하는 플라스마를 형성한다.[26][49] 실험실 실험을 통해 높은 응력이 가해졌을 때 특정 암석 내의 산소가 이온화되는 현상이 확인되었다. 연구에 따르면 단층의 각도와 지진광 발생 가능성은 관련이 있으며, 지진광은 틈새 환경에서 거의 수직에 가까운 단층에서 가장 자주 발생한다.[27][50]

4. 2. 압전 효과

석영을 포함하는 암석의 지각 운동이 압전 방식으로 강렬한 전기장을 만든다는 설명이 있다.[71]

4. 3. 지구 자기장 및 전리층 교란

지각 변동이 일어나는 지역에서 지구 자기장 및 전리층이 국지적으로 붕괴하면서 낮은 고도에서 전리층 복사 재결합이 일어나거나, 높은 대기압으로 인해 오로라와 같은 빛이 발생한다는 설명이 있다. 그러나 이러한 효과는 뚜렷하게 관측되거나 실험적으로 증명되지 않았다.[72]

4. 4. 마찰 발광

지진광에 대한 연구는 현재 진행형이며, 여러 가지 발생 원인이 제안되고 있다.

최근 모델에 따르면 지진광은 지진 발생 시 강한 응력으로 인해 암석 내 퍼옥시 결합이 파괴되고, 산소가 음이온으로 이온화되는 과정과 관련이 있다. 이온화된 이온들은 암석의 결함을 따라 이동하다가 대기에 도달하면 공기를 이온화시켜 플라스마를 형성하고 빛을 방출한다.[69] 실험실 연구를 통해 특정 암석이 강한 응력을 받으면 산소를 이온화한다는 사실이 밝혀졌다. 또한, 단층의 각도가 수직에 가까울수록 지진광이 더 자주 발생한다는 연구 결과도 있다.[70]

또 다른 가설은 석영을 포함한 암석의 지각 운동이 압전 효과로 인해 강한 전기장을 생성한다는 것이다.[71]

지각 변동이 일어나는 지역에서 지구 자기장이나 전리층이 국지적으로 붕괴되어 낮은 고도에서 전리층 복사 재결합이나 오로라와 같은 빛을 발생시킨다는 설명도 있다. 그러나 이러한 효과는 아직 명확하게 관측되거나 실험적으로 증명되지 않았다.[72]

2014년 3월 미국 물리학회 모임에서는 동일한 물질로 이루어진 두 층이 마찰할 때 전압이 발생한다는 연구 결과가 발표되었다. 럿거스 대학의 트로이 신브롯(Troy Shinbrot) 교수는 실험실에서 다양한 알갱이들을 이용하여 지진 발생 상황을 모방하는 실험을 진행했다. 그는 "알갱이가 부서질 때 전압 스파이크가 측정되었다."라고 밝혔다. 균열을 통해 방전된 전압은 공기를 대전시켜 밝은 빛을 생성한다. 이 현상의 정확한 원인은 밝혀지지 않았지만, 신브롯 교수는 마찰발광을 언급했다. 연구자들은 이 현상을 더 깊이 이해하여 지진 예측에 도움을 줄 수 있기를 기대한다.[73][74][75]

5. 회의론 및 비판적 시각

2016년, 팟캐스터 브라이언 더닝은 직접적인 증거 부족을 이유로 지진광 현상의 존재에 대해 회의적인 입장을 밝혔다. 그는 "엄청난 양의 문헌이 존재하지만... 이러한 논문 중 거의 어느 것도 일치하지 않는다... 나는 이러한 열정적인 연구자 중 얼마나 많은 사람들이 하이먼의 범주적 명령인 '설명할 것이 확실해질 때까지 설명하려고 시도하지 말라'를 알고 있는지 궁금할 수밖에 없다."라고 말했다.[33]

같은 해, 프리랜서 작가 로버트 셰이퍼는 회의론자와 과학 블로거들이 이 현상에 대해 더 회의적이어야 한다고 주장했다. 셰이퍼는 자신의 블로그 "Bad UFO"에서 지진광이라고 주장하는 예시를 보여준 다음, 똑같아 보이는 채운 사진을 보여주면서 "지진광이 얼마나 변하기 쉬운지 정말 놀랍다. 어떤 때는 산을 오르는 작은 구체처럼 보이고, 어떤 때는 번개처럼 번쩍이며, 또 어떤 때는 정확히 채운처럼 보인다. 지진광은 그것에 대한 증거를 열렬히 찾고 있을 때 무엇이든 될 수 있다"고 말했다.[34]

브라이언 더닝은 연구자들이 지진광의 "확인된 관측"이 없다는 점을 우려해야 한다고 지적했다. 지진광이 발생한 시간과 장소에 일관성이 없는 것은 위험 신호이며, 이는 지진광이 "하나의 알려지고 증명된 현상이 아닐 수 있다"는 것을 의미한다. 유튜브와 같은 사이트의 등장으로 2017년 멕시코 지진 등에서 지진광으로 추정되는 동영상 자료가 많이 올라오고 있지만, 일관된 설명은 나오지 않고 있다. 더닝은 "엄청난 양의 문헌이 존재한다... 이 논문들의 대부분은 합의점을 찾지 못하고 있다... 나는 이 열정적인 연구자들 중 몇 명이 흄의 회의주의 '설명할 만한 것이 있다고 확신하기 전에는 무엇이든 설명하려고 하지 말라'는 것을 알고 있는지 의문이다."라며 "제대로 된 증거가 보류"될 때까지 지진광 주장에 대해 회의적이라는 결론을 내렸다.[56]

로버트 셰이퍼는 많은 회의주의자들과 과학 블로거들이 주장의 출처를 조사하거나 빛이 무엇인지에 대한 기초 연구를 하지 않고 지진광을 진짜 현상으로 받아들이는 것에 놀랐다고 말했다. 그는 자신의 블로그 ''Bad UFO''에서 사람들이 지진광이라고 주장하는 사례를 제시한 다음, 그와 비슷하게 보이는 채운 사진을 보여주었다. 그는 "지진광이 어떻게 변화하는지는 정말 주목할 만하다. 때로는 작은 구체로 산을 오르는 것처럼 보이고, 때로는 번개처럼 보이기도 한다. 채운처럼 보일 때도 있다. 지진광은 당신이 열렬히 증거를 찾고 있을 때, 완전히 똑같이 보일 수 있다"라고 말했다.[57]

샤론 힐은 지진광에 과학적 근거가 없고, 충분한 연구가 이루어지지 않았다고 주장했다. 모든 지진이 같지 않으며, "확대"와 "압축" 단층이 "지표면 아래뿐만 아니라 지표면에서도 다른 거동"을 발생시킬 수 있다고 언급했다. 그녀는 회의주의자들이 왜 이 "신뢰할 수 없고, 재현성이 없으며, 불충분한 설명" 때문에 일어날 수 있는 것을 확인하는 데 소극적인지 이해한다고 말했다. 또한 가능성으로 "강한 지진이 전기 배선을 파괴하고 변압기를 폭발시킬 수 있다"는 점을 들었다. 지진과 관련된 전기 신호에 대한 연구가 증가하면 이 현상에 대한 더 깊은 이해를 얻을 수 있을 것이라고 덧붙였다.[58]

6. 한국의 지진광 연구

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참조

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