지진 예보
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1. 개요
지진 예보는 지진 발생 패턴을 분석하여 예측하는 방법으로, 탄성 반발, 고유지진, 지진 간극 모델 등이 사용된다. 탄성 반발설은 암석 변형과 탄성 회복 과정을 통해 지진 발생을 설명하며, 고유지진 모델은 특정 단층 내에서 반복되는 지진을 예측하는 데 활용된다. 지진 간극 모델은 지진 활동이 없는 지역에서 다음 지진이 발생할 것으로 예상하지만, 그 정확성이 입증되지 않았다. 캘리포니아 지진 예측 모델(UCERF3)은 캘리포니아 주의 지진 파열 가능성을 평가하며, 엔지니어링, 재해 계획 등에 활용된다.
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- 지진 - 지진 활동
지진 활동은 특정 지역의 지진 발생 정도를 정량적으로 나타내는 지표이며, 지진으로 방출된 에너지, 위도 및 경도 간격, 진원 깊이 간격, 시간 간격을 이용하여 계산하고 단위당 에너지로 표현한다. - 지진 - 지진파
지진파는 지진 발생 시 지구 내부 및 표면을 따라 전파되는 탄성파로, P파, S파, 표면파 등으로 구분되며, 각 파의 특성을 통해 지진 피해 규모와 지구 내부 구조 연구에 중요한 정보를 제공하고, 진원 위치 결정 및 지진 예측 기술 향상에 기여한다. - 위키백과 특수 효과용 - 찰리 채플린
찰리 채플린은 런던 빈민가 출신으로 뛰어난 코미디 연기와 영화 연출로 세계적인 명성을 얻었으며, "작은 방랑자" 캐릭터, 슬랩스틱 코미디, 판토마임 연기, 사회 비판적 메시지, 매카시즘 시대의 탄압, 아카데미 명예상 수상 등으로 대표되는 파란만장한 삶을 살았던 영국의 배우이자 영화 감독이다. - 위키백과 특수 효과용 - 1996년 하계 올림픽
1996년 하계 올림픽은 미국 애틀랜타에서 개최되어 26개 종목 271개 세부 종목으로 구성, 197개국이 참가했으나, 센테니얼 올림픽 공원 폭탄 테러 사건과 재정적 성공, 도시 인프라 개선이라는 양면성을 남겼다.
| 지진 예보 | |
|---|---|
| 학문 분야 | |
| 분야 | 지진학 |
| 하위 분야 | 지진 예측 |
| 관련 분야 | 지진 위험 평가 |
| 목표 | 미래의 지진 발생 시기, 위치, 규모를 가능한 한 좁은 범위 내에서 특정하는 것 |
| 방법론 | |
| 방법 | 역사적 지진 기록 분석 지진 단층 연구 지진 활동 패턴 분석 전조 현상 감지 (예: 지각 변동, 가스 방출) |
| 통계적 방법 | 확률론적 지진 위험 평가(PSHA)와 같은 통계적 방법을 사용하여 특정 지역에서 특정 기간 내에 특정 규모 이상의 지진이 발생할 확률을 계산함 |
| 과제 및 한계 | |
| 과제 | 전조 현상의 불확실성 복잡한 지진 발생 메커니즘 데이터 부족 모델의 불완전성 |
| 한계 | 현재 기술로는 정확한 예측이 어려움 오경보로 인한 사회적, 경제적 혼란 예측 성공률이 낮음 |
| 연구 동향 | |
| 동향 | 인공지능 및 머신러닝 기술 활용 위성 데이터 (InSAR) 분석 지진파형 분석 강화 실시간 지진 감시 시스템 구축 |
| 사회적 영향 | |
| 영향 | 지진 대비 강화 건축 내진 설계 기준 강화 재난 관리 시스템 개선 지진 보험 활성화 |
| 관련 기관 | |
| 기관 | 기상청 한국지질자원연구원 대한지질학회 국제 지진 관련 연구 기관 |
2. 지진 예보 방법
지진 예보 방법은 지진을 유발하는 경향이나 패턴을 찾는다. 이러한 경향은 복잡하고 많은 변수를 포함할 수 있으므로, 이를 이해하기 위해 고급 통계학 기법이 필요한 경우가 많다. 그래서 이를 '통계학적 방법'이라고 부르기도 한다. 이러한 접근 방식은 비교적 긴 시간 범위를 가지는 경향이 있어, 지진 예보에 유용하다.[29]
2. 1. 탄성 반발
아무리 단단한 바위라도 완벽하게 단단하지는 않다. 서로를 향해 다가가는 지각판과 같이 엄청나게 큰 힘이 주어진다면 지구의 지각은 구부러지거나 변형될 것이다. 미국의 지진학자 리드가 처음으로 제안한 탄성반발설에 따르면 이러한 암석의 변형은 보통 이미 존재하는 단층에서 무언가 깨질 정도로 충분히 힘이 커질 때까지 쌓인다고 주장했다.[29] 단층을 따라 미끄러지는 현상(지진)은 양쪽의 바위가 덜 변형된 상태로 회복된다. 이 과정에서 에너지는 지진파를 포함해 다양한 형태로 방출된다.[30]탄성반발설에서는 암반 내에 판의 힘이 축적되었다가 갑작스런 탄성 회복으로 에너지를 방출하는 과정을 반복한다. 하나의 지진에서 단층이 움직이는 변위는 1m 미만에서 규모 M8 이상의 거대지진에서는 10m 이상까지 다양하므로,[31] 수백 km에 달하는 주향이동단층의 존재가 확인된 것은 아주 긴 주기의 지진이 존재함을 입증한다.[32] 지구의 가장 단단한 암석조차 완벽하게 굳어 있지는 않다. 두 개의 거대한 판이 서로 지나가면서 발생하는 것과 같은 큰 힘이 가해지면, 지구의 지각은 구부러지거나 변형된다. 탄성 반발 이론에 따르면, 결국 변형(변형률)이 커져서 일반적으로 기존의 단층에서 파괴가 발생한다. 파괴 지점에서의 미끄러짐(지진)은 각 측면의 암석이 덜 변형된 상태로 되돌아갈 수 있게 한다. 이 과정에서 지진파를 포함한 다양한 형태로 에너지가 방출된다.[6] 탄성 변형에서 축적되고 갑작스러운 반발로 방출되는 판 운동의 순환이 반복된다. 단일 지진으로 인한 변위가 1미터 미만에서 M 8 지진의 경우 약 10미터까지 발생하므로,[7] 수백 마일에 달하는 대규모 주향 이동 변위의 존재는 오랫동안 지속되는 지진 주기의 존재를 보여준다.[8]
2. 2. 고유지진
난카이 해곡, 와사치 단층, 샌앤드레이어스 단층과 같이 가장 연구가 많이 된 단층은 하나로 쭉 이어져 있지 않고 여러 개의 세그먼트(Segment)로 구분된 것으로 보인다. 고유지진설 모델에서는 지진이 이러한 세그먼트 내에서만 제한적으로 일어난다고 가정한다.[33] 특정 세그먼트의 길이와 다른 특성은 변하지 않으므로 전체 단층이 파열되는 지진은 유사성을 띄어야 한다. 여기에는 최대 규모(파열되는 단층 길이가 제한되어 있으므로), 특정 세그먼트를 파열시키는데 필요한 누적 변형력의 양 등이 포함된다. 연속적인 판 운동은 단층 내 응력을 지속적으로 일정한 양으로 가하므로 주어진 세그먼트 내의 지진 활동은 다소 일정한 간격으로 반복되는 유사한 특성의 지진으로 나타나야 한다.[34] 따라서 특정 단층의 세그먼트에서 발생하는 이런 특징적인 지진(고유지진)을 파악하고 그 재발률(혹은 재현 주기)를 파악하면 다음 단층 파열이 언제 일어날지 추측할 수 있다. 이런 접근법은 지진위험도를 파악하는 데 주로 사용하는 접근법이다.1857년, 1881년, 1901년, 1922년, 1934년, 1966년의 파크필드 지진을 근거로 한 외삽법을 통해 특성 지진 모델을 기반으로 1988년 전후 또는 늦어도 1993년까지(95% 신뢰 구간) 지진을 예측했다.[12] 예상되는 지진의 전조를 감지하기 위해 계측기가 설치되었다. 그러나 예측된 지진은 2004년에야 발생했다. 파크필드 예측 실험의 실패는 특성 지진 모델 자체의 타당성에 대한 의문을 제기했다.[13]
2. 3. 지진 간극
두 개의 지각판이 서로 미끄러지는 지점에서는 (장기적으로) 어느 부분도 뒤처지지 않으므로 모든 구역이 결국 미끄러져야 한다. 그러나 모든 구역이 동시에 미끄러지는 것은 아니다. 서로 다른 구역은 변형 축적과 갑작스러운 반등의 주기에서 서로 다른 단계에 있게 된다. 지진 간극 모델에서 "다음 대지진"은 최근의 지진 활동으로 변형이 해소된 구역이 아니라, 해소되지 않은 변형이 가장 큰 중간 간극에서 발생할 것으로 예상해야 한다.[14] 이 모델은 직관적인 매력을 가지고 있으며, 장기 예측에 사용되었으며 1979년과 1989-1991년에 일련의 환태평양(태평양 연안) 예측의 기반이 되었다.[15]그러나 지진 간극에 대한 몇 가지 기본 가정은 현재 부정확한 것으로 알려져 있다. 면밀한 검토 결과 "지역의 다음 대규모 지진의 발생 시점이나 규모에 대한 정보가 지진 간극에 없을 수 있다"는 점이 밝혀졌고,[16] 환태평양 예측에 대한 통계적 검사 결과 지진 간극 모델이 "대규모 지진을 잘 예측하지 못했다"는 것을 보여주었다.[17] 또 다른 연구에서는 오랜 기간의 조용한 기간이 지진 발생 가능성을 증가시키지 않는다고 결론지었다.[18]
3. 캘리포니아 지진 예측 모델 (UCERF3)
2015년 통일 캘리포니아 지진 파열 예측, 버전 3(UCERF3)는 캘리포니아주의 최신 공식 지진 파열 예측(ERF)이다. UCERF3는 장기간 및 단기간에 걸쳐 발생할 수 있는 지진 피해의 가능성과 심각성에 대한 추정치를 제공한다.
UCERF3은 미국 지질 조사국(USGS), 캘리포니아 지질 조사국(CGS), 남부 캘리포니아 지진 센터(SCEC)의 협력체인 *캘리포니아 지진 확률 워킹 그룹*(WGCEP)에서 준비했으며, 캘리포니아 지진청(CEA)의 자금 지원을 받았다.[22]
3. 1. UCERF3의 활용
통일 캘리포니아 지진 파열 예측, 버전 3(UCERF3)는 2015년 캘리포니아주에 대해 발표된 최신 공식 지진 파열 예측(ERF)으로, UCERF2를 대체한다. UCERF3는 장기 및 단기적으로 잠재적 피해를 줄 수 있는 지진 파열의 가능성과 심각성에 대한 권위 있는 추정치를 제공한다. 지반 운동 모델과 결합하면 주어진 기간 동안 예상되는 지반 진동의 심각성(지진 위험)과 구축 환경에 대한 위협(지진 위험)에 대한 추정치가 생성된다. 이 정보는 엔지니어링 설계 및 건축 법규, 재해 계획, 지진 보험료가 예상 손실에 충분한지 평가하는 데 사용된다.[19] UCERF3를 통해 다양한 위험 지표[20]를 계산할 수 있다. 일반적인 지표는 2014년부터 30년(일반적인 모기지 수명) 동안 [21] M 6.7 지진(1994년 노스리지 지진 규모)이 발생할 가능성이다.
UCERF3은 미국 지질 조사국(USGS), 캘리포니아 지질 조사국(CGS), 남부 캘리포니아 지진 센터(SCEC) 간의 협력체인 ''캘리포니아 지진 확률 워킹 그룹''(WGCEP)에서 준비했으며, 캘리포니아 지진청(CEA)의 상당한 자금 지원을 받았다.[22]
4. 대한민국과 지진
(이전 단계에서 주어진 원본 소스가 없어 내용을 작성할 수 없었으므로, 수정할 내용도 없습니다.)
참조
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서적
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웹사이트
National Seismic Hazard Maps
https://earthquake.u[...]
United States Geological Survey
2016-08-25
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서적
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문서
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문서
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웹인용
National Seismic Hazard Maps
https://earthquake.u[...]
United States Geological Survey
2016-08-25
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