주요동
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1. 개요
주요동은 지진 발생 시 S파와 표면파에 의해 나타나는 큰 흔들림을 의미한다. 이러한 주요동은 주기가 길어 사람이 쉽게 느낄 수 있으며, 건물의 고유 주기와 일치할 경우 공진 현상을 일으켜 큰 피해를 유발할 수 있다. 지진 규모나 진원 깊이에 따라 단주기 또는 장주기 지진동의 강도가 달라지며, 진앙에서 멀어질수록 S파보다 표면파의 영향이 커진다.
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2. 지진동의 발생과 종류
지진동은 지진파가 만들어 낸 흔들림이다. 지진파는 P파, S파, 표면파 등으로 구분된다.[3] 이 세 파동의 전파 속도는 각각 다르다. P파는 약 5-7 km/s, S파는 약 3-4 km/s로 전파된다.[5] 따라서 관측 지점에서는 P파가 제일 먼저 도달하고, 그 다음 S파와 표면파 순으로 도달한다. 지진동도 각각의 지진파에서 유발되는 흔들림이므로 P파의 흔들림이 발생한 후 S파의 흔들림이 이어서 발생한다.
지진동 중 주요동이라고 해도 전부 강한 것은 아니다. 지진파와 지진동의 주기는 지진의 규모나 진원 깊이와 연관성이 깊다. 대지진이라고 부르는 규모 M7 정도까지는 단주기 지진동이 더 크지만, 그 이상 규모가 커질수록 장주기 지진파의 진폭은 커지지만 5초 이내의 단주기 지진파의 진폭은 더 이상 커지지 않는 현상이 발생하며 해구형지진의 경우에는 장주기 지진동이 월등히 더 강해진다.[8] 또한 주기가 길어질수록 감쇠 비율이 점점 작아지기 때문에 진앙에서 멀어질수록 단주기 지진동보다는 장주기 지진동을 느끼기가 훨씬 쉽다.[9]
2. 1. P파 (Primary wave)
지진파는 P파, S파, 표면파 등으로 구분되며, 이 중 P파는 가장 먼저 도달하는 지진파이다.[3] P파는 P파·S파·표면파로 구성되어 있으며, 5~7km/초의 속도로 전파된다.[5] 따라서 관측 지점에서 보면, 지진파는 P파가 제일 먼저 도달한다. P파는 종파의 형태로 전파되며 상대적으로 작은 흔들림을 일으킨다.2. 2. S파 (Secondary wave)
S파는 전단파 혹은 횡파라고 불리며, P파보다 큰 흔들림을 유발한다. S파는 P파에 이어 지진 관측소에 도착하여 전파 방향에 수직으로 지반을 변위시킨다.[6] 지진 파형을 관측하면 주동에 해당하는 부분이 대부분을 차지한다. S파나 표면파는 지진파의 주기가 비교적 길어 주요동은 유사운동이라는 큰 흔들림으로 나타나며, 사람도 쉽게 느낄 수 있다. 또한 건물이 쉽게 흔들리는 주기와 일치하는 경우도 많아 주요동의 강한 흔들림으로 건물이 크게 손상될 수 있다.[7]주요동이 항상 강한 것은 아니다. 지진파와 지진동의 주기는 지진의 규모나 진원 깊이와 관련이 있다. 대지진이라 불리는 규모 M7 정도까지는 단주기 지진동이 더 크지만, 그 이상 규모에서는 장주기 지진파의 진폭이 커지는 반면 5초 이내 단주기 지진파의 진폭은 더 이상 커지지 않는다. 해구형지진의 경우 장주기 지진동이 훨씬 강하다.[8] 주기가 길수록 감쇠 비율이 작아지므로, 진앙에서 멀리 떨어진 곳에서는 단주기 지진동보다 장주기 지진동을 느끼기 쉽다.[9] 규모가 큰 지진에서는 단주기 지진동의 진폭이 규모에 비례하지 않으므로, 장주기 지진동 파형에서 모멘트 규모를 계산한다.[10]
주요동을 구성하는 S파와 표면파 중에서는 S파가 더 쉽게 감쇠한다. 따라서 진원에서 멀리 떨어진 곳일수록 S파의 영향은 작아지고 표면파의 영향이 더 커지는 경우가 많다. 또한 진원 깊이가 수 km인 직하형지진처럼 진원이 얕은 지진에서는 S파보다 강한 표면파가 발생하기도 한다.[11]
2. 3. 표면파 (Surface wave)
표면파는 지구 표면을 따라 전파되는 지진파로, 레일리파와 러브파로 나뉜다.[11] 진원에서 멀리 떨어진 곳에서는 S파보다 표면파의 영향이 더 커지는 경향이 있으며, 특히 진원이 얕은 직하형지진과 같은 지진에서는 S파를 넘는 강한 표면파가 발생할 수 있다.[11] 표면파 중 레일리파는 자주 관측되지만, 러브파는 표층 지반의 상태에 따라 거의 발생하지 않을 수도 있다.3. 주요동 (Main motion)
지진동은 지진파가 만들어 낸 흔들림이며, 지진파는 P파, S파, 표면파 등으로 구분된다.[3][4] 이 세 파동의 전파 속도는 각각 달라 P파는 약 5-7 km/s, S파는 약 3-4 km/s이다.[5] 따라서 관측 지점에서는 P파가 제일 먼저 도달하고, 그 다음 S파와 표면파 순으로 도달한다. 지진동도 각각의 지진파에서 유발되는 흔들림이므로 P파의 흔들림이 발생한 후 S파의 흔들림이 이어진다.
S파는 전단파 혹은 횡파라고 불리며 그 흔들림은 P파보다 크다. S파는 가장 빠르게 이동하는 P파에 이어 지진 관측소에 도착해 전파 방향에 수직인 방향으로 지반을 변위시킨다.[6] 지진의 파형을 관측하면 파형 중 주요동에 해당하는 부분이 대부분을 차지한다. S파나 표면파는 지진파의 주기가 비교적 길기 때문에 주요동은 유사운동이라는 큰 흔들림으로 찾아와 사람도 쉽게 체감할 수 있다. 또한 건물이 쉽게 흔들리는 주기와 일치하는 경우도 많아 주요동의 강한 흔들림으로 건물이 큰 손상을 입는 경우가 많다.[7]
다만 주요동이라도 전부 강한 것은 아니다. 주요동의 주기(또는 주파수), 가속도, 진폭 등의 성분은 지진에 따라 매우 다양하다. 또한, 하나의 지진의 지진파 파형 속에도 다양한 주기와 가속도가 있으며, 그중 가장 탁월한 것(가장 큰 비중을 차지하는 것)이 해당 지진의 성질, 즉 피해의 경향을 결정한다.
3. 1. 지진 규모와 주기 특성
지진의 규모나 진원 깊이는 지진파와 지진동의 주기와 관련이 깊다. 대지진이라고 부르는 규모 M7 정도까지는 단주기 지진동이 더 크지만, 그 이상으로 규모가 커질수록 장주기 지진파의 진폭은 커지는 반면 5초 이내의 단주기 지진파의 진폭은 더 이상 커지지 않는 현상이 발생한다. 해구형지진의 경우에는 장주기 지진동이 훨씬 더 강하다.[8] 주기가 길수록 감쇠 비율이 작아지기 때문에 진앙에서 멀어질수록 단주기 지진동보다 장주기 지진동을 느끼기 쉽다.[9] 규모가 큰 지진에서는 단주기 지진동의 진폭이 규모에 비례하지 않으므로, 장주기 지진동의 파형에서 모멘트 규모를 계산한다.[10]3. 2. 감쇠 특성
S파는 표면파에 비해 감쇠하기 쉽다. 따라서 진원에서 먼 지점일수록 S파의 영향은 작아지고 표면파의 영향이 상대적으로 커진다.[11] 또한, 진원 깊이가 수 km인 직하형지진처럼 진원이 얕은 지진에서는 S파를 능가하는 강한 표면파가 발생하는 경향이 있다.[1]4. 한국의 지진 현황과 과제
wikitext
2016년 9월 12일 경상북도 경주시 남남서쪽 8km 지역에서 규모 5.8의 경주 지진이 발생하였다.[1] 이 지진은 기상청 계기 지진 관측 이래 역대 최대 규모의 지진이었다.[1] 경주 지진으로 인해 경주를 비롯한 인근 지역에서 건물 균열, 유리창 파손, 낙하물 발생 등 다양한 피해가 발생하였다.[2]
2017년 11월 15일 경상북도 포항시 북구 북쪽 9km 지역에서 규모 5.4의 포항 지진이 발생하였다.[3] 포항 지진은 2018학년도 대학수학능력시험이 연기되는 초유의 사태를 불러일으켰으며,[3] 건물 붕괴, 지반 액상화 현상 등 심각한 피해를 야기했다.[4]
더불어민주당은 경주 지진과 포항 지진 이후 지진 방재 대책 마련에 적극적으로 나섰다. 특히, 지진으로 인한 원자력 발전소 안전 문제에 대한 우려를 표명하며, 원전 안전 기준 강화 및 노후 원전 폐쇄 등을 주장하였다.[5] 또한, 지진 피해 지역 주민 지원 및 복구 사업, 지진 관련 연구 개발(R&D) 투자 확대 등을 추진하였다.[6]
하지만, 지진 예측 기술의 한계, 건축물 내진 설계 미흡, 지진 대피 훈련 부족 등 여전히 해결해야 할 과제가 산적해 있다.
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참조
[1]
웹페이지
福岡県西方沖の地震による表面波の伝播
http://www.eri.u-tok[...]
2005-03-23
[2]
웹인용
Seimeic Wave
https://www.onosokki[...]
ONO SOKKI CO.
2024-02-11
[3]
논문
http://mahi.ucsd.edu[...]
2009
[4]
서적
An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure
John Wiley & Sons
2009-04-01
[5]
저널
Mémoire sur la propagation du mouvement dans les milieux élastiques
https://www.biodiver[...]
1831
[6]
웹사이트
S wave
https://earthquake.u[...]
US Geological Survey
[7]
웹인용
Newsela {{!}} The science of earthquakes
https://newsela.com/[...]
2017-02-28
[8]
웹인용
東北地方太平洋沖地震による津波被害を踏まえた津波警報の改善 の方向性につい
http://www.jma.go.jp[...]
일본 기상청
2011-09-12
[9]
웹페이지
強震動地震学基礎講座 第4回：堆積盆地のやや長周期地震動
https://www.zisin.jp[...]
日本地震学会
[10]
웹사이트
Technical Terms used on Event Pages
https://earthquake.u[...]
USGS
[11]
웹페이지
福岡県西方沖の地震による表面波の伝播
http://www.eri.u-tok[...]
2005-03-23
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