마쓰시로 지진관측소
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1. 개요
마쓰시로 지진관측소는 일본 나가노현에 위치한 지진 관측소이다. 1947년 중앙 기상대 마쓰시로 분실로 시작하여, 1948년 중앙 기상대 마쓰시로 지진 관측소로 개칭되었다. 이후 다양한 지진계와 관측 시스템을 도입하여 지진 관측 및 연구를 수행해왔으며, 특히 1965년 시작된 마쓰시로 군발 지진 관측에 중요한 역할을 했다. 2016년 지진 해석 업무가 기상청 본청으로 이관되면서 무인화되었으며, 현재는 나가노 지방 기상대가 시설 관리 및 관련 사무를 담당하고 있다. 또한, 국제 협력에도 참여하여 핵실험 탐지 및 전 세계 지진 관련 정보를 제공한다.
직원이 상주했던 당시의 마쓰시로 지진관측소의 조직상 위치는 다음과 같았다.[4]
2. 연혁
연도 날짜 내용 1944년 11월 11일 대본영 이전 공사 시작 (1945년 8월 15일, 일본의 항복으로 공사 중지). 1947년 5월 1일 예정지 동굴에 "중앙기상대 마쓰시로 분실" 설치. 1948년 2월 13일 "중앙 기상대 마쓰시로 지진 관측소"로 개칭. 1949년 5월 7일 지진계인 비헤르트 지진계에 의한 관측 개시. 이후 각종 지진계, 경사계 설치. 1949년 6월 1일 "지진 관측소"로 개칭. 1950년 8월 1일 1톤 장주기 지진계에 의한 관측 개시 (그을음 기록) (1966년 4월 11일 관측 종료). 1951년 4월 1일 백엽상 설치 및 기상 관측 개시. 1953년 9월 3일 석영 유리관 신축계에 의한 관측 개시. 1965년 8월 3일 변형 지진계에 의한 관측 개시. 1965년 8월 3일 마쓰시로 지진 시작됨. 1967년 2월 8일 "마쓰시로 지진 센터"(관계 성청, 지진 관측소와 나가노현에 의한 협의체) 설립. 1983년 4월 1일 군열 지진 관측 시스템 운용 개시. 1988년 9월 1일 STS-1형 초광대역 지진계에 의한 관측 개시. 1992년 4월 1일 진도계에 의한 계측 진도 관측 개시. 1995년 4월 1일 "기상청 지진 화산부 지진 해일 감시과 정밀 지진 관측실"로 개칭. 1996년 3월 21일 계측 진도계의 기능 강화. 1996년 6월 25일 STS-2형 지진계에 의한 관측 개시. 1997년 11월 28일 군열 지진 관측 시스템에 나카오네 관측점을 증설하여 운용 개시. 2001년 10월 3일 다점 대구경 어레이 시스템(SATELAA)을 이용한 원지진 진원 계산의 시험 개시. 2003년 7월 29일 LISS(Live Internet Seismic Server)를 이용한 원지진 진원 통보의 시험 개시. 2005년 3월 28일 북서 태평양 해일 정보 센터 업무의 지원 개시. 2007년 10월 30일 군열 지진 관측 시스템 전송 장치 · 처리 장치 갱신. 2008년 3월 28일 보어홀형 광대역 지진계 정비. 2014년 4월 1일 "기상청 지진 화산부 지진 해일 감시과 마쓰시로 지진 관측소"로 개칭. 2016년 4월 1일 마쓰시로 지진 관측소에서 행하던 지진 해석 업무를 기상청 본청으로 이관하고, 무인화. 시설 및 관측 기기 유지 관리, 기타 관련 사무는 나가노 지방 기상대가 처리[3].
2. 1. 설립 배경
마쓰시로 지진관측소는 해안에서 멀리 떨어져 파도의 영향을 받지 않고, 대도시와도 거리가 있어 생활 진동의 영향을 덜 받으며, 안정된 암반(섬록반암과 흑색 셰일)이 있는 등 고감도 지진계 설치에 적합한 입지 조건을 갖추고 있다. 이러한 조건을 활용하여 1947년 중앙기상대 마쓰시로 분실이 설치되면서 지진 관측이 시작되었다. 주요 지진계는 마이즈루산 정상 아래 100m 깊이의 마쓰시로 대본영 터 지하 갱도 안에 설치되었다.[2] 이 관측소는 1965년 8월 3일부터 시작된 마쓰시로 지진 당시 귀중한 데이터를 수집하는 등 일본의 지진 관측 연구에서 중심적인 역할을 수행했다.
한편, 마쓰시로 지진 관측소 내에 있는 '''마쓰시로 지진 센터'''는 관련이 있는 기관이지만 별개의 조직이다.
2. 2. 초기 관측 활동 (1940년대 ~ 1960년대)
해안에서 멀리 떨어져 파도의 영향을 받지 않고, 대도시와 거리가 있어 생활 진동의 영향이 적으며, 안정된 암반(섬록반암과 흑색 셰일)이 있는 등 고감도 지진계 설치에 적합한 조건을 갖추고 있었다. 이러한 입지 조건을 바탕으로 1947년 5월 1일, 예정지 동굴에 중앙기상대 마쓰시로 분실이 설치되면서 지진 관측이 시작되었다. 주요 지진계는 마이즈루산 정상 아래 100m 지점에 위치한 마쓰시로 대본영 터 지하 갱도 내에 설치되었다.[2]
1948년 2월 13일에는 "중앙 기상대 마쓰시로 지진 관측소"로 명칭이 변경되었고, 이듬해인 1949년 5월 7일에는 지진계의 일종인 비헤르트 지진계를 이용한 관측이 시작되었다. 이후 다양한 종류의 지진계와 경사계가 추가로 설치되어 관측이 이루어졌다. 같은 해 6월 1일에는 "지진 관측소"로 다시 한번 명칭이 바뀌었다.
1950년대에는 관측 장비가 더욱 확충되었다. 1950년 8월 1일에는 1톤 장주기 지진계(그을음 기록 방식)에 의한 관측이 시작되었으며 (1966년 4월 11일 관측 종료), 1951년 4월 1일에는 백엽상이 설치되어 기상 관측도 함께 시작되었다. 1953년 9월 3일에는 석영 유리관 신축계에 의한 관측이 개시되었다.
1965년 8월 3일에는 변형 지진계에 의한 관측이 시작되었는데, 같은 날부터 마쓰시로 지진(군발 지진)이 시작되었다. 마쓰시로 지진 관측소는 이 지진 발생 기간 동안 귀중한 관측 데이터를 확보하며 일본 지진 관측 연구에서 중심적인 역할을 수행했다. 마쓰시로 지진에 대응하기 위해 1967년 2월 8일에는 관련 정부 부처, 지진 관측소, 나가노현 등이 참여하는 협의체인 마쓰시로 지진 센터가 설립되기도 했다. 다만, 마쓰시로 지진 센터는 관측소 내에 위치하지만 임무상 별개의 조직이다.
2. 3. 마쓰시로 군발 지진과 지진 관측 기술 발전 (1960년대 ~ 1990년대)
1965년 8월 3일, 마쓰시로 군발 지진이 시작되었으며, 같은 날 변형 지진계에 의한 관측도 개시되었다. 이 군발 지진을 계기로 지진 관측 및 연구의 중요성이 부각되었다. 1967년 2월 8일에는 관계 부처, 지진 관측소, 나가노현 등이 참여하는 협의체인 "마쓰시로 지진 센터"가 설립되어 보다 체계적인 대응과 연구 기반이 마련되었다.
이후 지진 관측 기술은 지속적으로 발전하였다. 1983년 4월 1일에는 군열 지진 관측 시스템의 운용이 시작되었고, 1988년 9월 1일에는 STS-1형 초광대역 지진계가 도입되어 관측 범위가 넓어졌다. 1992년 4월 1일에는 진도계를 이용한 계측 진도 관측이 시작되어 지진의 영향을 보다 정량적으로 파악할 수 있게 되었다.
1990년대에도 기술 개선과 조직 개편이 이어졌다. 1995년 4월 1일, 관측소는 "기상청 지진 화산부 지진 해일 감시과 '''정밀 지진 관측실'''"로 명칭이 변경되었다. 1996년에는 3월 21일 계측 진도계의 기능이 강화되었고, 6월 25일에는 STS-2형 지진계가 도입되어 관측 성능이 향상되었다. 1997년 11월 28일에는 군열 지진 관측 시스템에 나카오네 관측점이 추가되어 관측망이 더욱 확장되었다. 이러한 과정을 통해 마쓰시로 지진 관측소는 일본의 주요 지진 관측 거점으로서 역할을 강화해 나갔다.
2. 4. 현대화 및 국제 협력 (2000년대 ~ 현재)
2000년대에 들어서면서 마쓰시로 지진 관측소는 관측 시스템의 현대화를 지속적으로 추진하고 국제적인 협력 활동에도 참여하였다.3. 조직 (무인화 이전)
4. 주요 임무
- 중규모 이상의 지진의 정밀 관측 및 통보.
- 지각 변동 관측.
- 지진 관측 장비의 보수, 시험 및 개량.
- 각종 조사 연구 업무.
- 지진 관측 보고서 간행 및 배포.
- 국제 협력
- * 포괄적 핵실험 금지 조약에 따른 공동 관측
- * IRIS(Incorporated Research Institution for Seismology) 의 일본 관측 지점.
- 기상청 지진화산부, 미국 지질 조사소(United States Geological Survey) 등에 대한 지진 관측 보고.
5. 국제 협력
마쓰시로 지진관측소는 다양한 국제 협력 활동에 참여하고 있다. 대표적으로 포괄적 핵실험 금지 조약(CTBT) 체제 하에서 지하 핵실험 탐지를 위한 공동 관측 임무를 수행하며, 국제 지진학 연구 컨소시엄인 IRIS(Incorporated Research Institution for Seismology)의 일본 내 주요 관측 지점 역할을 담당한다. 또한, 미국 지질 조사소(USGS)를 비롯한 국내외 관련 기관에 지진 관측 데이터를 정기적으로 보고하며 정보를 공유하고 있다.
5. 1. 지하 핵실험 탐지
포괄적 핵실험 금지 조약(CTBT)에 따라 일본 기상 협회는 마쓰시로 지진관측소에서 지하 핵실험 탐지(PS22) 임무를 수행하고 있다. 이곳의 지진계에서 관측된 데이터는 온라인을 통해 오스트리아 빈에 위치한 데이터 센터로 전송된다. 이는 핵폭발로 인해 발생하는 인공 지진이 자연적인 지진과 파형에서 차이를 보이기 때문에 가능한 탐지 방법이다[5][6]. 특히, 핵실험으로 인한 진동파가 일본 표준시 기준으로 야간 시간대에 마쓰시로에 도달하는 경우가 많아, 상대적으로 잡음이 적은 환경에서 더욱 정밀한 관측이 이루어질 수 있었다[7].5. 2. LISS & BUD
미국 지질 조사소(USGS)가 운영하는 LISS(''Live Internet Seismic Server'')와 IRIS가 운영하는 BUD (''Buffer of Uniform Data'')의 데이터를 인터넷을 통해 실시간으로 취득하여, 전 세계 지진의 진원 및 규모(별칭: 마쓰시로 매그니튜드[8])를 고정밀도로 결정하여 기상청 본청에 통지한다.6. 주요 관측 장비
- 단주기 지진계
- 단주기 상하동 지진계
- 장주기 지진계
- 90형 계측 진도계
- 군열 지진 관측 시스템(MSAS): 지름 10km의 원주상 7개 지점과 중앙 부근 2개 지점, 총 9개 지점에 고정밀 지진계를 배치한다. 수집된 데이터는 컴퓨터로 처리되어 미약한 지진파를 검출하고, 지진파 도달 시간 차이를 이용해 진원의 거리와 방향, 규모 등을 계산한다.[9]
- 석영관식 수평 변위계: 동서 방향과 남북 방향으로 각 1기씩 총 2기가 설치되어 있으며, 길이는 각각 100m이다. (4m 길이의 석영관 25개를 연결하여 제작)
- 수관 경사계
- 전자식 강진계 (기계식 강진계는 운용 종료됨)
- STS-2형 지진계
- 보어홀식 광대역 지진계 CMG-3TB: 설치 깊이는 705m이다.[10]
- 가속도계 CMG-5TB
7. 자료관 주요 전시물
- 베니오프식 단주기 지진계 - 고유 주기 1초
* 프레스-유잉식 장주기 지진계 - 고유 주기 15초이시모토식 고배율 지진계 56형 고배율 지진계 우드-앤더슨식 지진계 간이 지진계 1940년 이전의 주력 기종 보통 지진계 1950년대의 주력 기종 59형 광학식 전자 지진계 59형 직시식 전자 지진계 59B형 (파생형) 61형 직시식 전자 지진계 67형 전자 지진계