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이상진역

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목차

1. 개요

이상진역은 지진 발생 시 특정 지역에서 예상보다 강한 진동이 관측되는 현상을 의미한다. 이는 주로 지반 조건과 지진파 전달 경로의 영향으로 발생하며, 연약 지반이나 지진파 속도 차이, 맨틀 구조 등이 주요 원인으로 작용한다. 심발 지진의 경우, 지진파가 판 내부를 따라 전달되면서 이상진역 현상이 더욱 두드러지게 나타날 수 있다.

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이상진역
이상진역
개요
정의지진 발생 시 통상적인 진도 분포와 달리 특정 지역에서 진도가 비정상적으로 낮게 나타나는 현상을 말한다.
원인지진파의 경로
지반의 특성
지진 발생 메커니즘 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 발생할 수 있다.
특징
일반적 진도 분포지진 발생 지점으로부터 거리가 멀어질수록 진도는 낮아지는 것이 일반적이다.
이상진역에서의 진도특정 지역에서 진도가 예상보다 낮게 나타난다.
발생 메커니즘지진파 감쇠
특정 지반의 지진파 흡수
지진파 굴절 등 다양한 요인이 작용한다.
발생 조건
지진파 경로지진파가 특정 지역을 통과하면서 감쇠하거나 굴절되는 경우 발생할 수 있다.
지반 특성특정 지반이 지진파를 잘 흡수하는 경우 발생할 수 있다.
지진 발생 메커니즘지진 발생 시 특정 방향으로 지진파가 집중되거나 약화되는 경우 발생할 수 있다.
이상진역 발생 사례
1964년 니가타 지진혼슈 서부 해안을 따라 이상진역 발생
기타 사례드물게 발생하며, 정확한 원인 규명은 어렵다.
참고 문헌

2. 이상진역의 원인

이상진역은 크게 두 가지 주요 원인으로 발생한다. 첫째는 주변 지형이 연약지반이거나 지진파 회절이 잘 일어나는 지반 등, 지반 상태가 주변과 달라 지진파가 잘 전달되는 경우이다. 둘째는 상부 맨틀의 지진파 속도 차이와 감쇠 정도가 지진파 경로와 맨틀 구조에 따라 달라져, 지진파가 거의 감쇠되지 않는 경우이다.[20]

전자의 예로 특정 지역의 지반이 연약하여 지진파가 증폭되는 경우가 있다. 대표적인 사례는 일본 가나가와현 니노미야정이다. (자세한 내용은 하위 섹션 참고)

후자의 예로 2007년 7월 16일 태평양판에서 발생한 심발지진이 있다. 이 지진은 교토에서는 약하게 느껴졌지만, 거리가 더 먼 홋카이도에서는 강하게 느껴졌다. 그러나 판 경계를 넘어선 간사이 지방과 주부 지방에서는 흔들림이 거의 느껴지지 않았다.[23] 이는 판 내부에서는 지진파가 거의 감쇠되지 않지만, 판 경계에서는 급격하게 감쇠되기 때문이다. 대규모 심발지진의 경우 장주기 지진동 등 저주파 성분이 강하게 남아 특정 지역의 고층 건물만 강하게 흔들리는 이상진역이 발생하기도 한다.

2. 1. 지반 조건

이상진역은 주변 지역과 다른 지반 조건으로 인해 지진파가 증폭되어 나타나는 현상이다. 특히 연약지반, 퇴적층, 매립지 등은 지진파의 에너지를 흡수하지 못하고 증폭시켜 지표면의 진동을 강하게 만든다.[20]

예를 들어, 일본 가나가와현 니노미야정은 지진계가 설치된 나카지구(中里地区) 소방서 부근이 논밭을 매립하여 조성된 주택지여서 지반이 약했다.[21] 이 때문에 2015년 오가사와라 제도 서쪽 해역 지진(일본 기상청 규모 Mj8.1)에서 니노미야정은 일본 기상청 진도 계급 5강을 관측했으나, 진원과 더 가까운 오이소정은 최대진도 4, 가나가와현 대부분 지역은 진도 2-3을 관측했다.[22]

2. 1. 1. 지반 조건에 따른 이상진역 사례


: 도요오카 (기상청 관측 지점)는 최대 유감 거리 지점(진도 1 이상이 관측되는 가장 진원으로부터 먼 지점)이 될 수 있다. 1995년 효고현 남부 지진 등에서 진원 거리가 가까운 오사카나 히메지보다 큰 진도가 관측되었다 (도요오카: 진도 5, 오사카·히메지: 진도 4). 2007년 지시마 열도 부근 지진에서도 최대 유감 거리 지점(진도 1)을 관측했다.

  • 스와 분지 주변 (나가노현)

: 스와 분지 주변은 스와호의 퇴적층 때문에 지반이 약한 지역이다. 이 때문에 주변의 마쓰모토 분지 (마쓰모토, 시오지리 등)나 이나 계곡 북부 (이나 등)에 비해 큰 진도가 관측되는 경우가 많다.
: 모가미강과 스가와의 합류 지점 부근에 위치하기 때문에 지반이 주변에 비해 빈약하여, 2011년 동일본 대지진에서는 진도 5강을 관측했다.[7][8]
: 지진계가 설치된 소방서(나카자토 지구에 소재)는 주변의 논밭을 구획 정리하여 조성한 주택가의 한 구역에 있어, 그 때문에 지반이 약하다고 여겨졌다.[9]
: 2004년에 기상청이 활용을 시작한 기상청 이외의 진도 관측점이었던 "아나미즈정 오마치"에 대해, 설치 환경 조사에서 과대한 진도가 관측된다고 평가되어 2011년 8월 2일부터 새로운 관측점을 활용할 예정이었으나, 2017년까지 기존 관측점의 진도를 계속 발표했다.[10]
: 호에이 지진에서는 이즈모 및 시나노에 "지진 길"이 나타났으며,[11] 이즈모 평야 특히 이즈모 대사 문전 마을인 키즈키 부근에서는 안세이 난카이 지진 및 쇼와 난카이 지진에서도 호에이 지진과 마찬가지로 가옥 붕괴 피해가 발생했다.[12] 이 원인으로는 지반 진동 특성 및 지반 속도 구조의 영향이 적지 않게 존재한다고 여겨진다.[13]

2. 2. 지진파 전달 경로

이상진역은 상부 맨틀의 지진파 속도 구조 차이와 감쇠 정도에 따라 발생한다. 지진파는 전달 경로에 따라 감쇠 정도가 달라지는데, 특히 심발지진의 경우 이러한 현상이 뚜렷하게 나타난다.[20] 판은 단단한 암반이지만, 판 경계에는 미끄럼면이나 파쇄대와 같은 연약한 지반 구조가 존재한다. 이 때문에 지진파가 판 경계를 통과할 때는 급격하게 감쇠되지만, 같은 판 내에서는 지진파가 거의 감쇠되지 않고 멀리까지 전달될 수 있다.[23]

대규모 심발지진에서는 지상까지 긴 경로를 지나며 장주기 지진동 등 저주파 성분만 강하게 남아 특정 지역의 고층 건물에 큰 영향을 줄 수도 있다.

2. 2. 1. 지진파 전달 경로에 따른 이상진역 사례

동북·홋카이도 앞바다의 태평양 판을 진앙으로 하는 지진(예: 홋카이도 동쪽 해역 지진 등)에서는, 강한 지진파가 태평양 판을 전파하고, 또 해구면에서 태평양 판에 접촉하는 북아메리카 판에도 전파된다. 이로 인해, 진원 거리가 가까운 홋카이도 오호츠크해 측이나 동해 측보다 홋카이도·도호쿠·간토 등 태평양 측에서 강한 흔들림이 관측된다.[14]

2002년 6월 29일 러시아 연해주 연안의 블라디보스토크 부근에서 발생한 깊이 590km, 규모 7.2의 지진에서는, 서남일본에 비해 동북일본에서, 또 동해 측에 비해 태평양 측에서 큰 흔들림이 관측되었다. 이 부근에서는 1997년 이후 규모 6을 넘는 지진이 2013년까지 6회 발생했는데, 모두 이 부근까지 침강한 태평양 판 내에서 발생한 지진으로 보이며, 태평양 판을 따라 지진파가 그다지 감쇠하지 않고 전달되어 이상 진역이 나타나고 있다.

안세이 도카이 지진에서도 호에이 지진과 마찬가지로, 고후 분지, 시나노에서 진도가 높아지는 이상 진역, 즉 "지진 길"이 나타났다.[15] 쇼와 도난카이 지진에서도 마찬가지로 시나노의 지진동이 강했다.[16]

2013년 5월 24일에 캄차카 반도 서쪽의 오호츠크해에서 발생한 깊이 609km, 규모 8.3의 오호츠크해 심발지진에서는, 홋카이도 소야 지방이나 아키타시에서 진도 3을 관측했지만, 더 진원에 가까운 샤리정에서는 진도 1이었다. 또한 머캘리 진도 계급에서의 비교에서는, 도쿄는 진도 II였지만, 더 먼 카자흐스탄의 아티라우에서는 더 강한 진도 V, 두바이나 인도의 노이다, 중국의 충칭에서는 진도 IV가 관측되었다. 7000km 떨어진 러시아의 모스크바에서도 유감 지진이 되어, 관측한 진도는 III(기상청 진도 계급에서는 진도 2 정도에 상당)였지만 노후화된 아파트 2동에서 주민 약 850명이 길거리로 대피하는 소동이 있었다.

3. 심발 지진과 이상진역

심발지진은 해양판이 맨틀 내로 섭입하는 과정에서 발생하는 지진으로, 이상진역 현상이 뚜렷하게 나타나는 경우가 많다.[20] 진원 깊이가 깊은 심발지진의 경우, 진원 바로 위에는 판 경계면과 부드러운 상부 맨틀이 존재하여 지진파가 감쇠된다.[23] 반면, 같은 판 내부에서는 지진파가 비교적 감쇠되지 않고 멀리까지 전파될 수 있다.[23]

또한, 단층 파괴를 동반하는 큰 심발지진에서는 저주파지진동이 발생하는데, 이러한 저주파는 고주파에 비해 감쇠하기 어렵다.[23] 따라서 큰 심발지진은 지표에 도달하기까지 긴 경로를 거치면서 저주파 성분이 강하게 남게 되고, 이는 저주파에 공진하기 쉬운 고층 건물 등 특정 장소에서 큰 진도를 관측하게 만드는 원인이 된다.[23]

대표적인 심발지진의 예시는 다음과 같다.

참조

[1] 논문 新潟地震の思い出 https://doi.org/10.3[...] コンクリート工学 1990
[2] 간행물 異常震域を表せる地震記象に就て https://www.jma.go.j[...] 気象庁 驗震時報
[3] 간행물 上部マントルの異常構造が強震動に与える影響 https://hdl.handle.n[...] 北海道大学地球物理学研究報告 2001
[4] 논문 西日本の異常震域 https://doi.org/10.1[...] 北海道大学地球物理学研究報告 1969-02-15
[5] 간행물 用語解説 異常震域 https://www.zisin.jp[...] なゐふる第19号，日本地震学会
[6] 웹사이트 強震動の基礎 地震波の減衰（その1） https://www.kyoshin.[...] 防災科学技術研究所
[7] 웹사이트 2011/03/11 14:46:18.1 https://www.data.jma[...]
[8] 웹사이트 朝日新聞デジタル：村山・庄内の平野部、地盤弱い傾向 山形 http://www.asahi.com[...] 2024-01-18
[9] 뉴스 なぜ本州で唯一「震度5強」観測 揺れる神奈川・二宮町 http://www.asahi.com[...] 2015-06-03
[10] 간행물 地震情報で発表している石川県「穴水町大町」の震度について https://www.data.jma[...]
[11] 간행물 宝永地震の震度分布、地震予知連絡会会報、第31巻、7-3. https://cais.gsi.go.[...]
[12] 서적 地震の事典 朝倉書店 2001
[13] 논문 出雲平野および松江平野の深部地盤構造 https://doi.org/10.2[...] 土木学会論文集A1（構造・地震工学） 2009
[14] 웹사이트 2002年6月29日 ウラジオストク付近の地震 http://www.hinet.bos[...] 防災科学技術研究所
[15] 웹사이트 安政東海地震津波被害報告書 http://www.pref.shiz[...] 静岡県地震対策課
[16] 논문 文献史料からみた東海・南海巨大地震 https://doi.org/10.5[...] 地學雜誌 1999
[17] 논문 甲府盆地における1854年と1923年の地震被害のテクトニックな意義 https://doi.org/10.4[...] 地震 第2輯 1983
[18] 웹인용 異常震域を表せる地震記象に就て http://www.jma.go.jp[...] 気象庁 驗震時報第2巻 2007
[19] 저널 新潟地震の思い出 https://www.jstage.j[...] 1990
[20] 저널 上部マントルの異常構造が強震動に与える影響 https://eprints.lib.[...] 北海道大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 2001-03-27
[21] 뉴스 なぜ本州で唯一「震度５強」観測 揺れる神奈川・二宮町 http://www.asahi.com[...] 2015-06-03
[22] 웹인용 震度データベース検索 （地震別検索結果） http://www.data.jma.[...] 일본 기상청 2015-05-30
[23] 웹인용 震度データベース検索 （地震別検索結果） http://www.data.jma.[...] 일본 기상청 2007-07-16


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