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지진

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목차

1. 개요

지진은 지구 표면의 갑작스러운 진동 현상으로, 주로 지각의 단층 파열로 인해 발생하며 지진파를 생성한다. 어원은 중세 영어에서 유래되었으며, 한국어 '지진'은 중국의 지진 기록에서 유래되었다. 지진은 화산 활동, 산사태, 광산 폭발 등 다른 요인으로도 발생하며, 규모와 진도, 진원과 진앙, 지진파의 종류와 주기에 따라 분류된다. 지진의 종류는 판 경계간 지진, 판 내부 지진, 화산성 지진, 인공지진 등으로 구분되며, 각각의 발생 원리와 특징이 다르다. 지진의 영향은 건물 파괴, 인명 피해, 화재, 산사태, 쓰나미 등 다양하며, 지진 예측과 예보를 통해 피해를 줄이려는 노력이 이루어진다. 지진에 대비하기 위해 내진 설계, 지진 보험, 비상 관리 체계 구축, 개인의 대비 등이 필요하며, 지구 외 천체에서도 지진과 유사한 현상이 관측된다. 지진은 다양한 문화 콘텐츠의 소재로 활용되며, 신화와 종교, 영화 등에서 묘사된다.

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지진
지도 정보
기본 정보
영어earthquake
일본어地震
한국어지진
다른 뜻대지진
정의
설명지구의 겉부분이 갑자기 움직이는 현상
위키백과 관련 정보
관련 위키프로젝트재해
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기타
PDF 링크宇佐美龍夫 (2002)

2. 어원

영어에서 'earthquake'는 13세기 중세 영어 단어인 'eorthequakynge'에서 유래했으며, 이는 "땅에서 일어난 흔들림"이라는 뜻의 'quavinge of erþe'가 합쳐진 것이다.[200] 14세기 초에는 'quake'라는 단어도 지진을 가리키는 명사로 사용되기 시작했다.[201] 'tremor'는 큰 지진 전후에 발생하는 작은 지진을 의미하며, 중세 영어 'tremour', 앵글로노르만어 'tremor', 라틴어 'tremere'에서 유래했다.[202]

한국어의 '지진'은 고대 한문 '地震'에서 유래했다. 《죽서기년》에는 기원전 1831년 또는 기원전 1652년 중국 태산에서 발생한 땅의 흔들림을 "태산진"(泰山震)으로 기록했는데,[203] 이는 인류 역사상 최초의 지진 기록이다.[204][205] '震'은 중국티베트조어 '*dar ~ d(u/i)r'에서 유래했으며,[206] 중세 중국어에서 '地震'으로 발전했다.

3. 특성

지진은 지구의 암석권에서 갑작스러운 에너지 방출로 인해 발생하는 지표면의 진동이며, 이는 지진파를 생성한다. 지진은 지진, 진동 또는 진탕으로도 불릴 수 있으며, "진동"이라는 단어는 비지진성 지진 흔들림에도 사용된다.

가장 일반적인 의미에서 "지진"은 자연적이든 인간이 유발한 것이든 지진파를 발생시키는 모든 지진 현상을 말한다. 지진은 대부분 지질학적 단층의 파열로 인해 발생하지만, 화산 활동, 산사태, 광산 폭발, 수압파쇄 및 핵실험과 같은 다른 사건으로 인해 발생하기도 한다.

지질구조학적 지진은 단층면을 따라 파괴가 전파될 수 있을 정도로 충분한 탄성 변형 에너지가 축적된 지구 어디서나 발생할 수 있다. 단층면은 단층면 표면에 마찰 저항을 늘리는 불규칙한 표면 혹은 애스패리티(돌기) 구조가 없을 때만 부드럽고 지진 없이 움직인다.[207] 대부분의 단층면은 울퉁불퉁하고 이 때문에 단층은 스틱 슬립 현상이 일어난다. 단층면이 정지 상태가 되면 판 사이 상대적인 움직임은 계속되어 단층 사이 응력이 증가하므로 두 단층이 고착된 표면 주변 영역에 응력이 쌓인다. 이는 응력이 거칠거칠한 돌기 구조를 파괴할 수 있을 때까지 계속 쌓이며 애스패리티가 끊어지면 갑자기 고정되었던 단층면 사이가 순간적으로 미끄러지면서 응력을 방출한다.[208]

방출된 에너지는 탄성 변형을 가하는 지진파,[209] 지표면 단층을 달구는 마찰열, 암반이 갈라지는 운동에너지 등으로 방출되며 이들이 합쳐지며 지진이 발생한다. 이렇게 응력이 점진적으로 쌓이다 간헐적으로 순간적인 지진이 일어나 응력이 한꺼번에 발생한다는 이론을 탄성반발설이라고 부른다.[210][211] 지진의 총 에너지 중 약 10%만이 지진파 형태의 흔들림으로 방출된다. 지진의 총 에너지 중 대부분은 단층 파열을 더 늘리거나 마찰 과정에서 발생하는 열에너지 형태로 방출된다. 따라서 지진은 지구상에 있는 가용한 탄성 퍼텐셜 에너지를 줄이고 온도를 높이지만 이 에너지 변화는 지구의 깊은 핵에서부터 방출되는 전도, 대류성 열에너지에 비하면 무시할 수 있는 수준으로 작다.[212]

지진에 의해 발생하는 진동은 고속의 지진파가 되어 지중을 전달하고, 사람이 생활하고 있는 지표에서도 지진동으로 느껴진다. 지진파는 파동의 일종이며, 지중을 전달하는 파동(실체파)과 지표를 전달하는 파동(표면파)으로 크게 나뉜다. 실체파는 더욱 속도가 빠른 P파(종파, 밀도파)와 속도가 느린 S파(횡파, 전단파)로 나뉜다.[99] 지진의 시작에 자주 느껴지는 미세한 진동(초기미동)은 P파, 지진의 강한 진동(주요동)은 주로 S파에 의한 것이다. P파와 S파는 전달 속도가 다르기 때문에, P파와 S파의 도달 시간 차이인 초기미동의 시간[100]이 진앙과 관측 지점 사이의 거리에 비례하며, 초기미동이 길수록 진원은 멀다.

P파는 S파보다 빠르기 때문에, P파를 감지했을 때 경보를 발령하면 피해를 줄일 수 있기 때문에, 긴급 지진 속보 및 긴급 정지 시스템[101]에 응용되고 있다. 지진파의 속도는 거의 일정하며, 종류가 다른 파동이 존재하는 성질을 이용하여[102], 지진계로 지진파를 관측함으로써, 1개소 이상의 관측으로 관측 지점에서 진앙까지의 거리[103], 2개소 이상의 관측으로 진앙의 위치, 3개소 이상의 관측으로 진원의 깊이를 구할 수 있다. 이 산출식은 오모리 후사키치가 1899년에 발표했기 때문에 "오모리 공식"이라고 불린다.

어떤 지역의 ''지진 활동''은 특정 시간 동안 발생하는 지진의 빈도, 유형 및 크기를 나타낸다. 지구의 특정 위치에서의 지진 발생률은 단위 부피당 평균 지진 에너지 방출률이다.

3. 1. 진원과 진앙

지진이 발생할 때, 암반이 처음으로 파열을 시작하는 땅 속의 한 지점을 진원이라고 부른다.[215] 암반 파열이 일어난 진원의 바로 수직 위 지표상의 지점을 진앙 혹은 진앙지라고 한다.[216] 텔레비전이나 신문 등에서 일반적으로 사용되는 진원은 진앙의 위치를 나타내고 있다.

3. 2. 진원 깊이

지질학적으로 발생하는 자연지진의 대부분은 깊이 수십 km를 넘지 않는 불의 고리(환태평양 조산대) 지역에서 발생한다. 진원 깊이 70km 미만의 지진은 천발지진이라고 부르며, 진원 깊이가 70km에서 300km 사이인 지진은 보통 중발지진이라고 부른다. 더 오래되고 차가운 해양판 지각이 다른 지각판 아래로 섭입해 내려가는 지역에서는 더 깊은 곳인 진원 깊이 300km에서 700km 사이 지역에서도 지진이 일어날 수 있으며 이 지진을 심발지진이라 부른다.[217] 이렇게 지진 활동이 강한 섭입대 지역을 와다치-베니오프대라고 부른다.[218] 심발지진은 높은 온도와 압력으로 섭입한 암석권이 더 이상 파열되지 않는 곳에서 일어난다. 심발지진의 발생 원리 가설 중 하나로는 감람석이 첨정석 구조로 상전이하는 과정에서 단층 파열이 일어난다고 추정하고 있다.[219]

이처럼 진원 깊이에 따라 지진을 세 가지로 분류하는 것은 베노 구텐베르크와 찰스 릭터가 70km 이하를 "Shallow earthquake"(천발지진), 깊이 70-300km 사이 지진을 "Intermediate earthquake"(중발지진)으로, 깊이 300km 이상 지진을 "Deep earthqauke"(심발지진)으로 구분하면서 시작된 용어이다.

절대다수의 지진은 천발지진인데, 실제로 중발지진은 전 세계에서 발생한 지진 에너지의 12%를, 심발지진은 3%를 차지하고 나머지 85%는 천발지진이다.

지진은 진원의 깊이에 따라 천발 지진, 중발 지진, 심발 지진의 3가지로 분류된다. 전자의 경계는 60km 또는 70km로 하는 경우가 많고, 후자의 경계는 200km 또는 300km로 하는 경우가 많지만, 통일된 정의는 없다. 진원이 깊은 지진은 같은 규모의 얕은 지진에 비해 지표에서의 흔들림은 작다. 단, 지하 구조의 영향에 의해 진앙에서 멀리 떨어진 지점에서 크게 흔들리는 이상 진역이 나타나는 경우가 있다.

3. 3. 지진 발생 빈도

전 세계적으로 매년 약 50만 건의 지진이 지진계에 관측되며, 이 중 사람이 느낄 수 있는 지진은 약 10만 건이다.[221][222] 엘살바도르, 멕시코, 과테말라, 칠레, 페루, 인도네시아, 필리핀, 이란, 파키스탄, 포르투갈의 아소르스 제도, 터키, 뉴질랜드, 그리스, 이탈리아, 인도, 네팔, 일본 등 판의 경계 지역에서 소규모 지진이 주로 발생한다.[223]

지진의 규모가 커질수록 발생하는 빈도는 지수함수적으로 감소한다. 예를 들어, 같은 기간 동안 규모 M4의 지진은 규모 M5의 지진보다 10배 더 많이 발생한다.[224] 이는 지진 활동이 낮은 지역에서도 마찬가지인데, 영국의 경우 M3.7 규모의 지진은 1년에 한 번, M4.7 규모의 지진은 10년에 한 번, M5.7 규모 지진은 100년에 한 번 꼴로 발생한다.[225] 이러한 지진 발생 빈도를 체계화한 것을 구텐베르크-릭터 법칙이라고 한다.[226]



시간이 지나면서 더 많은 지진이 관측되고 있지만, 이는 실제 지진 발생 횟수가 늘어난 것이 아니라 지진 관측소와 지진계 성능이 향상되어 관측 가능한 지진의 수가 증가했기 때문이다. 전 세계 지진 관측소 수는 1931년 약 350개에서 현재 수만 개로 증가했다. 미국 지질조사국(USGS)에 따르면 1900년 이후 연평균 규모 M7.0-7.9의 대지진은 18차례, M8.0 이상의 거대지진은 1회 정도 발생했으며, 이 평균치는 큰 변화 없이 안정적이다.[227] 2000년대 초반에는 연간 발생한 대지진의 수가 감소하는 경향을 보였으나, 이는 통계적인 일시적 변동일 가능성이 높다.[228]

지진의 규모와 발생 빈도에 대한 자세한 통계는 미국 지질조사국에서 확인할 수 있다.[229] 대지진 발생 횟수의 변동은 격렬한 지각 활동의 주기성으로 볼 수도 있지만, 지진에 대한 정확한 기록이 1900년 이후에야 시작되었기 때문에 통계만으로 단정적인 결론을 내리기는 어렵다는 의견이 다수이다.[230]

전 세계 지진의 90%, 대규모 지진의 81%는 태평양판 경계를 따라가는 약 40,000km 길이의 말굽 모양 영역인 환태평양 조산대에서 발생한다.[231][232] 히말라야산맥과 같은 주요 판 경계 지역에서도 거대지진이 자주 발생한다.[233]

멕시코시티, 도쿄, 테헤란과 같이 지진위험도가 높은 도시가 메가시티로 빠르게 성장함에 따라, 일부 지진학자들은 단 한 번의 지진으로 최대 300만 명 이상의 사상자가 발생할 수도 있다고 경고한다.[234]

3. 3. 1. 여진

대부분의 지진은 시간적, 공간적으로 서로 연관되어 발생하며 이를 한데 묶어 지진군(earthquake cluster)을 형성한다.[235] 대부분의 지진군은 피해를 거의, 혹은 전혀 일으키지 않는 작은 지진으로 이루어져 있지만, 지진이 일정한 패턴을 이루며 다시 일어날 수 있다는 이론도 존재한다.[236]

2016년 경주 지진 당시 여진의 시간별 분포와 그 규모를 그린 그래프.


여진이란 큰 지진, 즉 본진 이후에 발생하는 하나 혹은 여러 지진을 의미한다. 여진이 일어나는 주요 원인은 암반 사이 급격한 응력 변화와 본진의 응력이 파열된 단층면 주변의 지각에 영향을 주어[235] 이동하거나 변형되기 때문이다.[237] 여진은 본진과 동일하거나 거의 비슷한 곳에서 일어나지만 그 규모는 본진보다 더 작다. 그럼에도 본진으로 이미 피해를 입은 건물에 더 큰 피해를 줄 수 있으므로 위험도가 높다.[237] 보통 뒤에 일어난 여진이 본진보다 더 크면 여진이 본진으로 바뀌고 원래 본진은 전진이라고 부르게 된다. 여진은 본진으로 이동한 단층면 주위 지각이 본진의 충격에 다시 변형되거나 재이동하면서 발생하므로 주로 진원역에서 여진이 일어난다.[235]

2016년 8월 이탈리아 중부 지진과 2016년 10월 이탈리아 중부 지진, 2017년 1월 이탈리아 중부 지진 및 여진의 규모(여기 표시된 기간 이후에도 계속 발생함)


비교적 큰 지진은 지진 활동에 시간적·공간적인 결합이 있으며, 그중에서 규모가 가장 큰 지진을 '''본진'''이라고 한다. 다만, 본진의 구별이 용이하지 않은 지진도 있으며, 단층의 변위 정도나 전후에 일어나는 지진의 경과, 단층의 과거 활동 등을 고려하여 판단된다. 본진에 대해, 그 전에 일어나는 것을 '''전진''', 그 후에 일어나는 것을 '''여진'''이라고 한다.

피해를 가져오는 큰 지진에서는 거의 예외 없이 여진이 발생하며, 여진으로 인해 피해가 확대되는 경우도 많다. 큰 지진일수록 본진 후에 일어나는 여진의 횟수·규모가 커지지만, 「(여진의) 개량 대모리 공식」에 따라 점차 감소한다. 이 공식에서 여진의 발생 확률을 예측하거나, 활동도 저하로부터 큰 여진의 발생을 예측하는 연구도 이루어지고 있다. 여진이 발생하는 범위는 진원역과 거의 일치한다. 참고로, 대지진의 지각 변동의 영향으로 진원역 밖에서 지진 활동이 활발해지는 경우가 있으며, 이것을 유발지진이라고 한다.[106]

3. 3. 2. 군발지진

군발지진은 짧은 기간 동안 특정 지역에서 여러 차례 발생하는 지진을 말한다. 군발지진은 발생한 지진들 중 어느 하나도 다른 지진보다 뚜렷하게 강하거나 크지 않아, 어떤 지진을 본진이라고 특정하기 어렵다는 점에서 일련의 여진과는 다르다. 군발지진의 예로는 2004년 미국 옐로스톤 국립공원에서 발생한 지진[238]이나 1965-1970년간 일본에서 일어났던 마쓰시로 군발지진이 있다.[239] 한국에서는 2013년 보령 앞바다에서[240] 그리고 2020년 해남군 지역에서 군발지진이 발생한 적이 있다.[241]

4. 지진의 원인과 발생 구조

지진은 지구의 암석권에서 갑작스러운 에너지 방출로 인해 발생하는 지표면의 진동이며, 지진파를 생성한다. 지진은 대부분 지질학적 단층의 파열로 인해 발생하지만, 화산 활동, 산사태, 광산 폭발, 수압파쇄 및 핵실험과 같은 다른 사건으로 인해 발생하기도 한다.

판구조론적 지진은 지구상에서 단층면을 따라 균열의 전파를 유발할 만큼 충분한 탄성 변형 에너지가 축적되어 있는 모든 곳에서 발생한다. 단층의 양쪽이 매끄럽게 움직이는 것은 단층면에 마찰 저항을 증가시키는 불규칙성이나 거칠기가 없을 때만 가능하다. 대부분의 단층면에는 이러한 거칠기가 있어 스틱-슬립 거동이 발생한다. 일단 단층이 고착되면, 판들 사이의 지속적인 상대 운동은 단층면 주변의 응력, 그리고 저장된 변형 에너지를 증가시킨다. 이것은 응력이 거칠기를 돌파하여 단층의 고착된 부분을 따라 갑자기 미끄러짐을 허용하여 저장된 에너지를 방출할 때까지 계속된다. 이 에너지는 방출된 탄성 변형 지진파, 단층면의 마찰 가열, 그리고 암석의 균열의 조합으로 방출되어 지진을 일으킨다. 이러한 과정을 탄성반발이론이라고 한다. 지진 에너지의 대부분은 지진 파괴 성장을 촉진하거나 마찰에 의해 발생하는 열로 변환된다.[8]

지진은 지하의 암반에 여러 가지 요인에 의해 작용하는 힘이 급격한 변형에 의해 해소되는 현상이다. 지구 내부에서 일어나는 지질 현상(지질 활동)의 일종으로, 지진에 의해 변형된 암석의 단면을 '''단층'''이라고 한다. 큰 지진의 경우에는 그 끝이 지표에 나타나 '''지표 지진 단층'''이 되기도 한다. 한 번 단층이 된 면은 강도가 저하되기 때문에 반복적으로 지진을 일으킨다고 알려져 있다. 캘리포니아주에 있는 샌안드레아스 단층은 1,000km 이상에 이르는 장대한 것으로 반복적으로 지진을 일으키고 있으며, 일본의 지진학자에게 지진과 단층의 관계를 알린 것으로 유명하다. 일본에서는 1995년 효고현 남부 지진의 노지마 단층 등이 유명하다.

지진에 의해 발생하는 진동은 '''지진파'''가 되어 지중을 전달하고, 지표면에서도 지진동으로 느껴진다. 지진파는 파동의 일종이며, 지중을 전달하는 파동(실체파)과 지표를 전달하는 파동(표면파)으로 크게 나뉜다. 실체파는 속도가 빠른 P파(종파, 밀도파)와 속도가 느린 S파(횡파, 전단파)로 나뉜다.[99]

초기미동은 P파, 강한 진동(주요동)은 주로 S파에 의해 발생한다. P파와 S파는 전달 속도가 다르기 때문에, P파와 S파의 도달 시간 차이인 초기미동의 시간[100]이 진앙과 관측 지점 사이의 거리에 비례한다. 초기미동이 길수록 진원은 멀고, 주요동이 크면 대지진의 가능성이 고려된다. P파는 S파보다 빠르기 때문에, P파를 감지했을 때 경보를 발령하면 피해를 줄일 수 있어, 긴급 지진 속보 및 긴급 정지 시스템[101]에 응용되고 있다.

지하에서 단층이 움직였을 때, 처음 움직인 지점을 '''진원''', 지상에서 진원의 바로 위 지점을 진앙이라고 한다. 텔레비전이나 신문 등에서 일반적으로 사용되는 진원은 진앙의 위치를 나타낸다. 진원이 움직인 후에도 주위에 면상으로 ずれ가 생겨, 진원역이라고 불리는 ずれ 전체가 지진파를 방출한다.

지진파의 속도는 거의 일정하며, 종류가 다른 파동이 존재하는 성질을 이용하여[102], '''지진계'''로 지진파를 관측함으로써, 1개소 이상의 관측으로 관측 지점에서 진앙까지의 거리[103], 2개소 이상의 관측으로 진앙의 위치, 3개소 이상의 관측으로 진원의 깊이를 구할 수 있다. 이 산출식은 오모리 후사키치가 1899년에 발표했기 때문에, "（진원의）오모리 공식"이라고 불린다. 지진을 포함한 지하의 여러 현상 해명이나, 핵실험 감시 등에 유용하기 때문에 세계적으로 지진 관측망이 정비되고 있다. 일본은 지진 재해가 많기 때문에 지진계가 수천 개소 규모로 고밀도로 설치되어, 기상청에 의한 신속한 지진 정보 발표 및 긴급 지진 속보 등에 활용되고 있다.

지진은 진원의 깊이에 따라 천발 지진, 중발 지진, 심발 지진의 3가지로 분류된다. 전자의 경계는 60km 또는 70km, 후자의 경계는 200km 또는 300km로 하는 경우가 많지만, 통일된 정의는 없다. 진원이 깊은 지진은 같은 규모의 얕은 지진에 비해 지표에서의 흔들림은 작다. 단, 지하 구조의 영향에 의해 진앙에서 멀리 떨어진 지점에서 크게 흔들리는 이상 진동역이 나타나는 경우가 있다.

4. 1. 원인 연구의 역사

기원전 5세기 그리스 철학자 아낙사고라스 시대부터 서기 14세기까지 지진은 대개 "지구 속 공동(空洞)에 있는 공기(증기)" 때문으로 여겨졌다.[83] 밀레토스의 탈레스(기원전 625~547)는 지구와 물 사이의 긴장 때문에 지진이 발생한다고 믿었던 유일하게 기록된 인물이다.[83] 아낙시메네스(기원전 585~526)는 건조와 습윤이 반복되는 현상이 지진 활동을 일으킨다고 믿었다. 데모크리토스(기원전 460~371)는 지진의 원인을 일반적으로 물로 돌렸다.[83] 플리니우스는 지진을 "지하 뇌우"라고 불렀다.[83]

기원전 4세기 이탈리아 지진을 묘사한 1557년 책의 이미지

4. 1. 1. 신화 시대

일본의 큰메기(오오나마즈)를 묘사한 나마즈에.


일본에서는 지진이 자주 발생하여, 고대부터 "땅 속 깊은 곳에 큰메기가 살고 있으며, 이 큰메기가 날뛰면 대지진이 일어난다"라는 야마토 민족의 설화가 있었다.[244][245][246] 에도 시대에는 안세이 대지진 이후 '나마즈에'라고 부르는 니시키에가 유행하여, 일본인들은 지진과 메기를 연관 지었다.[247][248][249] 이바라키현 가시마시의 가시마 신궁에서는 큰메기를 요석으로 꽉 움켜쥐어 지진을 막아주는 수호신을 섬기고 있다.[247]

홋카이도의 아이누족에게는 "땅 속 지하에 거대한 아메마스(홍송어)가 살고 있으며, 아메마스가 날뛰면 지진이 일어난다"라는 야마토 민족과 비슷한 설화가 전해진다. 아이누족은 지진이 발생하면 지진을 진정시키기 위해 이로리의 재에 작은 칼이나 꼬챙이 등을 찔러 아메마스를 짓누르는 시늉을 했다. 무카와정에서 비라토리정에 이르는 지역에서는 지진 발생 시 "잇케아토에, 에이타카슈, 아에오마"(얌전히 있지 않으면 허리를 찔러버린다) 등의 주문을 외우며 춤을 추는 의식을 치렀다는 기록이 남아 있다.[250]

한반도에서는 지진 관련 설화가 거의 발견되지 않지만, 일부 지역에서는 땅 속에서 대지를 어깨에 메고 있는 지하대장군이 힘들어서 어깨를 바꿔 멜 때 지진이 발생한다는 설화가 전해진다.[251]

노르드 신화에서는 로키가 격렬하게 움직여 지진이 발생한다고 설명한다. 장난과 전투의 신 로키가 아름다움과 빛의 신 발드르를 살해했을 때, 로키는 독사를 머리 위에 올려놓고 독을 흘린 채 동굴에 묶여 갇히는 형벌을 받았다. 로키의 아내 시귄이 독을 받아내기 위해 쟁반을 들고 곁을 지켰지만, 그릇을 비워야 할 때마다 독이 로키의 얼굴에 떨어져 로키가 머리를 잡아당겨 결박된 곳에 부딪힐 때마다 대지가 흔들렸다는 설화가 있다.[252]

그리스 신화에서는 바다와 지진의 신 포세이돈이 지진을 일으켰다고 전해진다. 포세이돈은 기분이 나쁠 때마다 삼지창으로 땅을 쳐서 지진과 다른 자연재해를 일으켰으며, 인간에게 벌을 주고 두려움을 주기 위해 지진을 이용했다는 설화가 있다.[253]

4. 1. 2. 지진학적 연구

고대 그리스에서는 아낙시메네스가 흙이 대지의 구덩이 안으로 함몰되어 지진이 일어난다고 생각했다. 아낙사고라스는 지하에 물이 심하게 흘러내려서 지진이 발생하는 것이라고 생각했다.[254] 아리스토텔레스는 4원소설을 주장하면서 지진은 땅에서 증기와 같은 프네우마가 밖으로 분출하면서 발생한다고 주장했다. 소 세네카는 땅 속에서 공기가 분출하여 공동이 생기고 이 공동이 무너지면서 지진이 일어난다는 가설을 세웠다. 또한 지진 발생 전에는 땅 밑 공동에서 바람이 불어들어가기 때문에 날씨가 숨이 막힐듯이 답답해지며, 이른바 지진 날씨를 통해 지진을 예지할 수 있다고 생각했다. 아라비아반도에서는 이븐 시나가 지진은 땅의 융기로 발생하는 것이라고 추정했다.[255]

1755년 리스본 지진 이후 18세기부터 존 미첼은 화산의 영향으로 땅 속의 수증기가 이동해 지진이 발생하고, 이 때 땅이 이동하여 지진파가 발생한다고 주장했다.[256] 19세기 말, 일본에서 존 밀린이나 제임스 알프레드 유잉이 지진을 직접 겪으면서 1880년 최초의 지진학회인 일본지진학회가 세워지고 지진계 및 지진학 연구가 진행되기 시작하였다.[257]

해리 필딩 라이드는 1906년 미국 샌프란시스코에서 발생한 지진과 눈에 띄게 나타난 단층과의 관계를 연구하여 암석이 응력을 받다가 그 한계점을 초과할 경우 암반이 파열되어 지진이 발생한다는 탄성반발설을 주장했다.

20세기 초, 일본의 시다 도시는 지진 발생 시 지면이 최초 진원에 대해 끌리는 식 또는 밀리는 식으로 움직이는지를 지진계 기상(記象)에서 판독, 관측점마다 지도에 기입하여 규칙적인 분포를 이룬다는 것을 발견하였다. P파 초동(初動) 분포에는 사상한형(四象限型)과 진앙 부근 원내에 한정된 형(밀린 원추형) 두 가지가 있는데, 사상한형은 단층 생성, 후자는 진앙 부근 지각 침강으로 설명된다. 이를 발진기구라 한다. 이후 사상한형 초동 분포 지진이 수없이 발견되어 단층지진설이 유행하였다. 1934년 이시모토 미시오는 마그마 관입설을 주장하였다. 1929년 와다치 기요는 맨틀 내 심발지진을 발견했는데, 심발지진의 P파 초동분포는 진앙 근처가 밀리는 현상을 보인다. 이시모토는 원추 내 미는 힘이 작용, 원추가 비스듬히 지표와 교차되어 쌍곡선이나 타원형 초동분포 경계가 생긴다고 생각했다. 이는 마그마 관입을 연상시킨다. 지진 원인으로 단층지진설과 마그마 관입설이 있으나, 하나의 가설만으로는 완전히 설명할 수 없다.[258]

4. 2. 단층

판 경계간 지진을 일으키는 단층은 크게 정단층(normal fault), 역단층(reverse fault), 주향이동단층(strike-slip fault)의 3가지로 나뉜다.[259][260][261]

단층의 종류:
A. 주향이동단층
B. 정단층
C. 역단층


정단층과 역단층은 경사이동단층(dip-slip fault)의 한 종류로, 단층이 경사지게 갈라져 형성되어 있으며 암반이 움직이는 범위벡터에 수직 방향이 존재한다. 정단층은 주로 발산 경계와 같이 지각이 확장되는 지역에서 볼 수 있다.[259] 역단층은 주로 수렴 경계와 같이 지각이 축소되는 지역에서 볼 수 있다.[260] 주향이동단층은 단층의 양 암반이 수평으로 미끄러지는 구조이다. 대표적인 주향이동단층으로 변환 경계가 있다.[261] 많은 지진은 경사이동과 주향이동 요소를 모두 가진 사교단층(oblique slip)의 움직임으로 발생한다.[262]

역단층, 그중에서도 수렴하는 판 경계에 있는 단층은 규모 8 이상의 매우 강력한 지진인 메가스러스트 지진(해구형지진)과 관련이 있다. 해구형지진은 전 세계 지진 모멘트의 약 90%를 차지한다.[263] 대륙변환단층과 같은 주향이동단층도 규모 8 정도의 큰 지진을 일으킬 수 있다. 정단층에서 일어나는 지진은 대부분 규모 7 이하이다. 지진의 규모가 1 늘어날 때마다 방출 에너지는 약 32배 증가한다. 예를 들어 규모 6.0 지진은 규모 5.0 지진보다 약 32배, 규모 7.0 지진은 규모 5.0 지진보다 약 1,000배 더 많은 에너지를 방출한다. 규모 8.6 지진은 제2차 세계 대전 당시 히로시마에 투하된 원자폭탄 약 10,000개에 해당하는 에너지를 방출한다.[264]

단층 종류별로 지진 규모가 달라지는 이유는 지진 에너지와 규모가 단층 파열 및 응력 방출 면적에 비례하기 때문이다.[265] 따라서 단층 길이와 이동 폭이 클수록 지진 규모도 커진다. 지구 지각 상층부의 부서지기 쉬운 부분과 뜨거운 멘틀로 섭입하는 차가운 슬래브만이 탄성 에너지를 저장하고 방출할 수 있다. 약 300°C 이상의 뜨거운 암석은 압력을 받으면 액체처럼 압축되므로 지진이 발생할 수 없다.[266][267] 단층 파열의 최대 길이는 (단일 파열의 경우) 약 1,000km이다.[268] 1957년 알래스카 지진, 1960년 칠레 지진, 2004년 수마트라 지진 등이 그 예시이며, 모두 섭입대에서 발생했다. 주향이동단층 중 가장 큰 지진은 샌앤드레이어스 단층(1857년, 1906년), 북아나톨리아 단층(1939년), 데날리 단층(2002년) 등이며, 섭입판에 비해 약 절반에서 1/3 정도의 길이이고 정단층은 이보다 훨씬 짧다.[269]

최대 지진 규모를 결정하는 가장 중요한 요소는 단층 이동 가능 길이가 아니라 단층의 폭(넓이)이다. 폭은 최대 20배 이상 변할 수 있다. 수렴 경계를 따라 섭입하는 단층면의 경사각은 매우 작고 (약 10도) 이다.[270] 따라서 지구의 부서지기 쉬운 지각면 폭은 최대 약 50-100km이며, 1964년 알래스카 지진이나 2011년 도호쿠 지진과 같이 매우 강력한 지진이 발생할 수 있다.[271]

주향이동단층은 주향면이 수직인 경우가 많아 단층 폭이 약 10km 내외로 작다.[272] 따라서 규모 8 이상의 지진은 불가능하다. 정단층의 최대 지진 규모는 이보다 훨씬 작은데, 아이슬란드처럼 중심지를 따라 넓게 퍼져 있고 부서지기 쉬운 단층 폭이 최대 약 6km로 더 짧기 때문이다.[273][274]

세 가지 단층 유형은 서로 다른 응력 수준을 보인다. 스러스트 단층은 최고, 주향이동단층은 중간, 정단층은 가장 낮은 응력 축적에서 발생한다.[275] 이는 단층 작용 시 암반을 "미는" 힘의 방향(최대 주응력)을 고려하면 이해하기 쉽다. 정단층은 암반이 수직으로 밀려나므로 미는 힘(최대 주응력)은 암반 질량 자체와 같다. 스러스트 단층은 암반 질량이 최소가 되는 주응력 방향(암반을 위로 "들어 올리는" 방향)으로 밀려나므로, 위로 암반을 들어 올리는 힘이 주응력과 같다. 주향이동단층은 앞의 두 유형의 중간이다. 이러한 응력 차이는 단층 차원과 관계없이 방출 에너지 차이(응력 방출량 차이)에 영향을 준다.[275]

4. 3. 단층 파열

지질학적으로 지진은 단층 표면의 한 지점에서 처음으로 파열이 시작되는데, 이를 핵형성이라고 한다. 핵형성 지대의 크기는 불확실하며, 작은 지진의 경우 100m보다 작다는 증거도 있지만, 저주파 스펙트럼 분석에 따르면 더 크다는 연구도 있다. 지진의 약 40%가 전진을 동반한다는 사실은 핵형성에 일종의 준비 과정이 있을 가능성을 보여준다.

단층 파열이 시작되면 단층 표면을 따라 파열이 전파된다. 이 과정은 실험실에서 재현하기 어렵고, 강한 지면 흔들림 때문에 핵형성 인근 정보 확인이 어려워 정확히 이해되지 않고 있다.[277]

단층 파열 전파는 파괴역학적 접근법으로 모델링되며, 파열 속도는 균열 끄트머리 주위의 파괴 에너지 함수로 나타난다. 파괴 에너지가 감소하면 속도가 증가한다. 파열 전파 속도는 단층 변위 속도보다 훨씬 빠르며, 보통 S파 속도의 70-90%로 전파된다. 이는 지진 규모와는 무관하다.

하지만 초전단 지진(슈퍼시어 지진)처럼 S파보다 빠른 경우도 있다. 2001년 쿤룬 지진의 넓은 피해 범위는 지질학적 소닉붐 현상 때문이다. 반대로 슬로우 슬립(느린 지진)처럼 파열 속도가 느린 경우도 있다.[276] 해일지진은 느린 파열 속도로 인해 작은 흔들림에도 큰 쓰나미를 일으켜 피해를 키울 수 있는데, 메이지 산리쿠 해역 지진이 대표적인 예이다.[277]

4. 4. 지진파

모든 지진은 여러 종류의 지진파를 방출하며, 각 지진파는 서로 다른 속도로 암반을 통과한다. 대표적인 지진파의 종류는 다음과 같다.

지진계에 기록되는 지진파의 모습. 빨간 선이 P파가 도착한 시점이고 녹색 선이 S파가 도착한 시점이다. P파만 있을 때는 약한 진동(초기 미동)만 있는 반면 S파가 도착하자 매우 강한 진동(주요동)이 기록되었다.


고체 암석에서 운동하는 지진파의 위상 속도(전달 속도)는 매질의 특성과 탄성 등에 따라 약 3 km/s에서 최대 13 km/s까지 이른다. 지구 내부에서는 P파가 S파보다 더 빠르게 이동한다. 진앙에서 관측소까지 각 지진파의 전달 시간 차이를 가지고 지진의 진원과 지구 내부 구조를 알아낼 수 있다.[278]

지각 상부에서 P파는 토양과 비결정질 퇴적물에서 초당 약 2-3 km의 속도를 보이며, 단단한 암석에서는 초당 약 3-6 km의 속도로 증가한다. 하부 지각에서는 그 속도가 6-7 km/s로 증가하며 맨틀 깊숙히에는 최대 초속 13 km로 증가한다. S파의 속도는 가벼운 퇴적 지반에서 초당 2-3 km로, 지각에서는 초당 4-5 km이며 맨틀 깊숙한 지역에서는 초당 7 km의 속도를 보인다. 이 때문에 지진이 일어난 지점에서 먼 곳에서는 최초의 파동이 맨틀을 통해 지진 관측소에 도착한다.[279][280]

P파로 첫 흔들림이 시작되고 나서 S파가 도달하기 전까지 초기 미동이라고 하는 작은 흔들림이 발생한다. 이후 S파가 도달한 후에는 주요동이라고 하는 비교적 큰 지진파가 닥친다. S파와 그 이후에 도달하는 표면파는 P파와 달리 대부분의 지진 피해를 준다. P파는 이동한 방향과 같은 방향으로 물질을 압축시켰다가 다시 신장시키는 반면 S파는 이동하면서 땅을 위아래로 흔들기 때문이다.[282]

4. 4. 1. 지진파/지진동의 주기

지진으로 지진파가 발생하고, 이 지진파로 땅이 흔들리는 지진동이 감지된다. 지진파의 주기는 피해를 입는 구조물과 일정한 관계가 있다. 구조물은 각기 가지고 있는 고유진동에 공진하기 쉬우며,[283] 주파수가 달라도 구부림, 비틀림, 신축/이완 등 여러 가지 변형 현상으로 구조가 변형되는 여러 특성이 존재하고 지진공학이나 건축공학에서는 이 특성 진동을 중요시한다. 내진설계를 할 때 다양한 고유 진동 주기와 감쇠 정수를 가지는 구조물의 응답 스펙트럼을 해석하여 지진동에 대한 구조물의 특성을 분석한다.[284]

지진동의 주기별로 영향을 받는 구조물의 차이점. 왼쪽의 '단주기 지진동'의 경우 저층 건물이 큰 피해를 입지만, 오른쪽의 '장주기 지진동'의 경우 고층 건물이 큰 피해를 입는다.


예를 들어, 목조 주택은 주기 1초 정도의 짧은 단주기 지진동이 구조물의 고유진동이므로 주기 1초의 지진동이 강하면 목조 주택이 지진동에 공진하여 강하게 흔들리고 건물이 붕괴되거나 큰 피해를 입어 피해가 더 커지기 쉬워진다.[285] 이런 1초 주기 단주기 지진동을 일본에서는 '킬러 펄스'라고 부르며 효고현 남부 지진에서는 '킬러 펄스'의 진동이 강해 대부분의 사망자가 붕괴된 주택에서 압사한 경우가 많았다.[286] 반면 고층 건축물은 주기 5초 이상의 장주기 지진동이 고유진동으로 지진파가 퇴적분지를 지나는 과정에서 증폭되기 쉬운 장주기 지진동으로 평야에 지어진 마천루의 고층에서 큰 피해가 발생하기 쉽다.[287] 일반적으로 규모가 큰 지진일수록 주기가 긴 지진동의 세기(진폭)도 더 커지며, 주기가 큰 진동은 덜 감쇠되기 때문에 먼 지역까지 장주기 지진동이 도달해 피해를 입히기 쉽다.[288] 규모 M9를 넘는 초거대지진에서는 초장주기 지진동이나 지구자유진동이라고 부르는 주기 수백초 혹은 그 이상의 지진동으로 지구 전체가 흔들리는 현상을 관측할 수 있다. 초장주기 지진동 중에서는 지구 전체의 고유진동과 맞는 주기의 지진동도 있어 지구 전체가 매우 긴 주기로 흔들린다.[289]

지진파와 지진동의 주기는 지진의 규모나 진원 깊이와 연관성이 깊다. 대지진이라고 부르는 규모 M7 정도까지는 단주기 지진동이 더 크지만, 그 이상의 규모가 커질수록 장주기 지진파의 진폭은 커지지만 5초 이내의 단주기 지진파의 진폭은 더 이상 커지지 않는 현상이 발생하며 해구형지진의 경우에는 장주기 지진동이 월등히 더 강해진다.[290] 또한 주기가 길어질수록 감쇠 비율이 점점 작아지기 때문에 진앙에서 멀어질수록 단주기 지진동보다는 장주기 지진동을 느끼기가 훨씬 쉽다.[291] 규모가 큰 지진에서는 단주기 지진동의 진폭이 규모와 비례하지 않으므로 장주기 지진동의 파형에서 모멘트 규모를 계산한다.[292]

5. 규모와 진도

지진의 크기를 나타내는 지표는 크게 규모와 진도로 나뉜다.


  • '''규모(M)'''[105]는 지진 단층의 크기나 지진 발생 시 방출되는 에너지의 양을 나타내는 지표이다. 규모는 지수 함수이다.
  • '''진도 계급'''(진도)는 지표면 각 지점에서의 흔들림 크기를 나타내는 지표이다. "어떤 지진의 진도"라고 하면, 그 지진에서 모든 관측 지점의 최대 진도를 의미한다. 진도는 비선형 함수이므로, 숫자 크기와 실제 물리량이 비례하지 않는다.[104]


지진의 규모를 처음 정의한 것은 1935년 찰스 릭터가 개발한 릭터 규모이다. 릭터 규모 이후 발명된 여러 지진 규모도 단위가 1 오를 때마다 지반 흔들림 진폭이 10배, 방출 에너지는 32배 늘어나는 릭터 규모의 특징을 가진다.[294]

주요 언론사들은 보통 지진 규모를 "리히터 규모" 또는 "릭터 규모"라고 하지만, 실제 대부분 국가 기상청이나 지진학 관련 정부부처는 지진 규모를 지진으로 방출한 실제 에너지를 기반으로 측정한 모멘트 규모를 사용한다.[295]

지진 규모와 진도는 서로 다르다. 규모는 지진 발생 지점의 에너지 크기를, 진도는 특정 위치에서 지진으로 인한 흔들림 정도를 나타낸다. 진도는 지진 규모뿐 아니라 진원 거리, 지반 조건 등 다양한 요인에 따라 달라진다.[56]

5. 1. 지진의 규모 (매그니튜드)

일반적으로 지진의 규모를 나타내는 지표로 "지진이 방출한 에너지량"을 나타내는 규모를 사용하며 'M'으로 표기한다.[296] 지진 규모는 계산 방법에 따라 여러 종류가 있으며, 각종 규모를 구별하기 위해 M 뒤에 아래첨자로 구별 기호를 붙여 구분한다. 지진학에서는 주로 지진이 한 암반이 다른 암반 위에서 미끄러지는 데 얼마나 많은 일을 했는지 측정하는 척도인 지진 모멘트 M0을 기반으로 계산한 모멘트 규모(Mw)를 사용한다.[297]

이 외에도 지진 관측 기관에 따라 서로 다른 종류의 규모 단위를 사용하는 경우도 있지만, 모든 규모 척도는 기본적으로 찰스 릭터가 개발한 릭터 규모의 로그 척도를 기반으로 중간 범위의 규모에서는 원래의 릭터 규모와 거의 비슷하도록 계산된다.[298] 기타 규모 척도는 기본적으로 지진동의 최대 진폭에 상용로그를 씌운 값을 기초로 하는데, 이 때문에 모멘트 규모를 제외하고 어떠한 지진 규모를 사용하더라도 규모 M8.5 정도나 그를 넘는 거대지진이나 초거대지진은 규모 값이 실제 방출 규모보다 더 올라가지 않는 '포화' 현상이 발생한다.[299][300] 이러한 문제점을 개선하기 위해 지진 모멘트를 통해 계산한 모멘트 규모를 지진의 규모 단위로 가장 많이 사용하며, 미국 지질조사국(USGS)과 같은 기관에서는 모멘트 규모를 단순하게 'M'이라고 표기하고 있다.[301]

일본에서는 일본 기상청이 자체적으로 정의한 일본 기상청 규모(Mj)를 사용하고 있으며, 일본에서는 자체 규모를 줄여서 단순하게 'M'이라고 표기하는 경우가 많다.[302] 이와 달리 대부분의 국가에서는 표면파 규모(Ms)나 실체파 규모(Mb)를 단순 규모로 사용하는 경우가 많다. 규모가 1이 커질 때마다 에너지는 약 31.6배, 2배 커지면 정확하게 1,000배 늘어난다.[303]

인류 관측 사상 모멘트 규모가 가장 큰 지진은 1960년 칠레 발디비아 지진의 Mw9.5이다.[304]

특정 지진의 규모가 발표한 기상기관마다 서로 다르거나, 같은 기관이더라도 여러 값을 발표하는 경우가 있다. 예를 들어 2011년 일본에서 일어난 도호쿠 지방 태평양 해역 지진의 경우, 일본 기상청이 발표한 규모는 모멘트 규모 M9.0, 일본 기상청 규모 M8.4이다.[305] 이 기상청 규모도 지진 발생 직후 수 차례 정정되었는데, 보도 초 M7.9로 추정했지만 이후 M8.4로 수정하였다.[306] 이후 모멘트 규모 M8.8로 발표했다.[307][308] 최종적으로 M9.0으로 수정하였다. 미국 지질조사국의 경우에는 모멘트 규모 M9.0이라고 발표했다. 2016년 7월 11일 심층 연구를 통해 모멘트 규모 M9.1이라고 독자적으로 발표하였다.[309]

5. 2. 진도

근대적인 지진계가 발명되기 전에는 지진동의 세기를 사람의 감각이나 주위 상황으로 판단하여 여러 단계로 구분하였다. 이러한 진도계는 비과학적으로 보일 수 있지만, 지진계가 없었던 옛날 지진 기록을 통해 지진 규모를 추정하고, 지진 발생 시 정보를 빠르게 파악할 수 있다는 장점이 있다.[310]

지진동의 크기는 물리학적으로 속도, 가속도, 변위 등으로 표현할 수 있다. 건축 및 토목 설계 분야에서는 응답 스펙트럼, SI값 등을 활용한다. 일반적으로는 인체의 감각, 주위 물체의 흔들림, 건축물 피해 등 다양한 요소를 고려하여 객관적으로 단계화한 진도를 사용한다.[311]

2021년 서귀포 해역 지진 당시 대한민국 각지에서 관측한 진도를 그린 지도. 로마자로 표기하는 수정 메르칼리 진도 계급 기준이다.


진도 단위는 일본에서는 일본 기상청 진도 계급을 사용하고, 대한민국 등에서는 수정 메르칼리 진도 계급을 사용한다. 유럽에서는 유럽 광대역 진도 계급(EMS)를, 독립국가연합, 이스라엘, 인도 등에서는 메드베데프-스폰하우어-카르니크 계급(MSK)를 사용하는 등 다양한 진도 계급이 사용된다.[312]

지진 규모가 커질수록 최대 진도도 커지는 경향이 있지만, 진도는 진원거리, 단층의 이동 방향, 단층 파괴 전파 속도, 지반 구조 및 성질, 지진파 특성 등에 따라 크게 달라진다.[313] 지하 지반에 물과 공기가 많고 부드러운 지층, 새로 만들어진 지층일수록 흔들림이 증폭되며, 연약 지반인 하천가 평야나 매립지 지형이 더 크게 흔들리기 쉽다. 그러나 지반 개량 공사나 기초 건설 방식을 통해 증폭된 흔들림을 줄일 수 있다.[314]

2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진의 경우, 공식적으로 최대 진도 진도7은 미야기현 구리하라시 한 곳에서만 관측되었다.[315] 도쿄도 지역(도서 지역 제외)에서는 진도 5강(18개 지점)~진도 3(3개 지점)의 약한 흔들림이 관측되었다.[316] 각국이 발표하는 "특정 지역의 진도값"은 그 지역 내 여러 관측점 중 가장 큰 흔들림을 보인 곳의 값을 의미한다. 또한 진도는 해당 지점 대표 장소에 설치된 지진계가 측정한 '최소치'이므로, 실제 다른 지점에 적용하면 지반 상태에 따라 최대 진도 1 정도의 오차가 발생할 수 있다. 따라서 "지역의 진도"와 실제 피해 상황이 항상 일치하지 않을 수 있다.[317][318]

5. 3. 지진체적

1956년 쓰보이(坪井忠二)는 지각이 부서지지 않고 저장할 수 있는 응력(歪力)에는 상한이 있다고 생각하고, 발생 가능한 최대 지진 에너지를 추산하여 5×1024erg라는 값을 얻었다. 이 값은 당시까지 알려진 최대 지진인 매그니튜드 8.6 지진의 에너지와 일치한다. 이로 인해 지진 에너지는 응력의 크기보다 그것에 관여하는 지각의 체적에 의해 결정된다는 개념이 생겨났고, 이 체적을 지진체적(地震體積)이라 한다.[319] 지진체적 1 cm3 중의 에너지는 약 3000erg이다.[319]

6. 지진의 종류

판 구조론적 관점에서 지진은 지구 내부의 지구조력으로 발생하는 구조론적 지진과 그렇지 않은 비구조론적 지진으로 분류할 수 있다.[320][321] 대부분의 지진은 구조론적 지진에 속하지만, 화산성 지진이나 인공지진처럼 비구조론적 지진도 드물게 발생한다. 구조론적 지진은 다시 판 사이에서 발생하는 판 경계간 지진과 판 내부에서 발생하는 판 내부 지진으로 나눌 수 있다.

지진의 진원 위치별로 구분되는 지진의 종류.


다음은 판 내부 지진을 세부적으로 분류한 것이다.

  • 판 내부 지진
  • * 대륙판 내부에서 발생하는 지진 (대륙판 내부 지진, 대륙 지각 지진,[322] 내륙형지진,[320][323] 단층형지진, 직하형지진)
  • * 해양판 내부에서 발생하는 지진 (해양판 내부 지진)
  • ** 섭입하기 직전의 해양판 내부 지진 (섭입하는 해양판 내부 지진,[322] 아웃터라이즈 지진)
  • ** 섭입한 이후의 해양판 내부 지진 (섭입하는 해양판 내부 지진,[322] 슬래브 내부 지진[324])


화산 주변에서 일어나는 지진은 화산성 지진으로 별도 구분한다. 마그마나 화산 가스 이동, 화산 주변 지각의 약화 등이 원인이다.[320]

인공적인 폭발, 발파 등으로 인공지진이 발생하기도 한다.[325] 자연지진과 구분하며, 댐 건설 등으로 촉발되는 자연지진도 유발지진으로 분류되어 인공지진의 일종으로 간주된다.[327][328][329][330][331][332]

일본 정부는 사람들이 많이 사는 지역 바로 아래에서 발생하는 천발지진을 "직하형지진"(내륙지진)이라고 부르는데, 미나미칸토 직하지진과 같이 인구밀집지역에서 발생하면 매우 위험하다.[320][324]

해일지진은 지진동은 작지만 큰 쓰나미를 일으키는 지진으로, 1896년 일본 메이지 산리쿠 해역 지진이 대표적이다.[333][334]

6. 1. 판 경계간 지진

판 경계간 지진은 두 판이 만나는 곳에서 서로 다른 운동을 하는 판끼리 판 경계에서 응력이 축적되다 암반이 버티지 못해 변형되어 일어나는 지진이다.[320][335]

판 사이의 경계는 해구와 충돌형 경계로 다시 구분되는 수렴 경계, 발산 경계, 변환 경계(주향이동단층의 변환단층 경계) 세 종류로 나뉜다.[336] 발산 경계와 변환 경계는 지진이 일어나는 범위가 판 경계 바로 주변에서만 한정되어 진원 깊이도 깊지 않다. 하지만 수렴 경계, 그 중에서도 해구의 경우 종종 규모가 큰 지진이 발생하며 충돌형 경계는 지진이 일어나는 범위도 넓고 깊이도 깊은 지진이 발생한다.[337]

6. 1. 1. 해구형 지진

해양판이 대륙판 아래로 섭입하는 해구나 해곡(트로프) 등에서 양 판의 경계가 뒤틀리며 지진이 발생한다.[320] 이를 해구형 지진이라고 부르며, '해구형 지진'이라는 단어가 해구 근처에서 발생한 판 내부 지진을 포함하는 경우도 있어 일본에서는 좁은 의미에서 '해구의 판 경계간 지진'이라고 부른다.[338]

스프링처럼 응력이 쌓인 대륙판이 튕겨나가는 식으로 지진이 일어난다고 설명하기도 하지만, 판이 끌어당겨지는 것이 아니라 다른 지진과 마찬가지로 두 판이 서로 어긋나서 발생한다. 해구형 지진은 해구 주변 지역뿐만 아니라, 1923년 일본 간토 대지진처럼 해구에서 멀리 떨어진 지역까지 진원역이 넓어지는 경우도 있다.[339] 해구형 지진은 보통 대륙 지각이 해양 지각 위로 올라타 충돌하는 매우 낮은 각도의 역단층, 충상단층형 지진이다.[320] 해구를 위에서 내려다보면 해구형 지진은 주로 해구의 가장 깊은 부분을 이은 선인 '해구축선'보다 대륙판 안쪽으로 들어간 지점이 진원역인 경우가 많다. 하나의 가늘고 긴 해구는 여러 영역(세그먼트)으로 나뉘어 각각 다른 대지진이 일어난다. 지진 규모는 보통 M7-8 이상이며, 드물게 여러 세그먼트가 동시에 움직여 규모 M9 이상의 초거대지진이 발생하기도 한다. 하나의 세그먼트에서는 약 수십-수백 년을 주기로 대지진이 반복해서 일어난다. 해저에서 규모가 큰 해구형 지진이 일어나면 쓰나미가 발생할 수 있고, 진원역이 넓고 규모가 크기 때문에 광범위한 피해가 일어날 수 있다.[340]

해구형 지진은 주로 칠레, 페루, 멕시코, 미국 알래스카주, 알류샨 열도, 러시아 캄차카반도와 쿠릴 열도, 일본, 필리핀, 인도네시아, 파푸아뉴기니, 솔로몬 제도, 피지, 통가, 뉴질랜드 해역에서 주로 발생한다. 이 국가들은 모두 연안에 해구가 있어 규모가 큰 해구형 지진이 발생하기 쉽다.[341]

2004년 자바 해구에서 일어난 인도네시아 수마트라섬 대지진도 해구형 지진에 속한다.[342] 일본에서는 4개 판이 충돌하는 지역 특성상, 도카치 종합진흥국 남부 해역에서 반복적으로 발생하는 도카치 해역 지진과 네무로반도 동쪽 해역에서 발생하는 네무로반도 해역 지진과 같은 쿠릴-캄차카 해구의 지진, 2011년 3월 산리쿠 해역의 일본 해구에서 일어난 도호쿠 지방 태평양 해역 지진 및 같은 해구에서 반복적으로 발생하는 산리쿠 해역 지진,[343] 가까운 시일 내에 발생할 것으로 추정되어 지진관측망으로 감시 중인 스루가 해곡의 도카이 지진이나 난카이 해곡의 도난카이 지진, 난카이 지진,[344] 그리고 세 지진의 진원역이 서로 연동해서 초거대지진으로 일어날 가능성도 있는 난카이 해곡 거대지진 등의 해구형 지진이 일어날 수 있다.[345] 간토대진재를 일으킨 1923년 M7.9의 간토 대지진도 사가미 해곡에서 판 경계가 서로 어긋나 일어난 사가미 해곡 거대지진으로 해구형 지진에 속한다.[346]

수마트라섬 지진, 도호쿠 지방 태평양 해역 지진, 과거 수 차례 발생한 난카이 해곡 지진처럼 여러 개의 진원역에서 짧은 시간 내에 판 경계면 단층이 파괴되는 현상이 일어나는 지진을 연동형 지진이라고 부른다.[347][348] 거대한 해구형 지진 발생 후에는 진원역과 멀리 떨어진 장소에서 대륙 지각 내부 지진, 해양 지각 내부 지진, 또는 또 다른 해구형 지진이 발생할 수 있는데, 이를 유발지진이라고 부른다.[349]

판 경계 중 해구 쪽 얕은 지역에서는 종종 해일지진이 발생한다. 도호쿠 지방 태평양 해역 지진에서는 깊은 영역과 얉은 영역에서 동시에 연동형 지진이 일어나 강한 흔들림과 함께 거대한 쓰나미가 덮쳤다.[350]

해구형 지진으로 발생한 판 경계의 어긋남이 지표면까지 드러나면 해저 단층이 생기며, 지진이 일어난 주 단층 외에도 여러 분기단층도 보일 수 있다. 도호쿠 지방 태평양 해역 지진에서는 이러한 해저 활단층이나 판 경계면으로 가라앉은 해산이 지진 발생에 연관되었을 것으로 추정된다.[351][352][353]

6. 1. 2. 충돌형 경계 지진

충돌형 경계는 두 판이 서로 충돌하는 지역으로, 경계 부근에서 강한 압축력이 발생해 지진이 일어난다.[354] 강한 힘으로 판이 부서지고 그 파편끼리 혹은 부가체가 서로 어긋나 지진이 일어날 수도 있다.[355] 히말라야산맥, 파미르고원, 티베트고원 같은 고원대에서 주로 관측되는 지진이다. 특히 충돌형 경계의 경우 경계뿐만 아니라 아주 넓은 지역에 지진이 발생하는데 이는 판이 정면충돌하면서 광범위한 지역이 압축력의 영향을 받기 때문이다.[356]

두 대륙판이 서로 충돌해 섭입하는 지형의 모식도.


충돌형 경계 지진의 대표적인 예로는 1999년 9월에 일어난 규모 M7.6의 타이완섬 921 대지진이나 동해 동연 변동대에서 일어난 1983년 5월 M7.7의 동해 중부 지진, 1993년 7월 M7.8의 홋카이도 남서쪽 해역 지진 등이 있다.[357] 역단층은 지각이 단축되는 지역, 예를 들어 수렴 경계에서 발생한다. 특히 수렴 경계를 따라 발생하는 역단층은 거대 조산 지진을 포함한 가장 강력한 지진과 관련이 있으며, 규모 8 이상의 지진의 거의 대부분이 이에 해당한다. 거대 조산 지진은 전 세계적으로 방출되는 총 지진 모멘트의 약 90%를 차지한다.[13]

6. 1. 3. 발산형 경계 지진

발산형 경계에서도 지진이 발생한다. 대양을 이분하는 중앙해령의 중축곡 아래에서 발생하는 지진을 "해령형 지진"이라고 부른다.[358] 진원 깊이는 대부분 12km 이하의 천발지진이며 지진의 규모는 대부분 M6 이하이다. 발진기구를 분석하면 대부분의 해령형 지진은 장력축이 수평이면서 해령에 직각이며, 정단층을 띈다.[320] 동태평양 해팽, 호주-남극 해령, 인도양중앙해령, 서남인도해령, 대서양 중앙 해령 등 세계 각지의 해령에서 지진이 발생한다. 아이슬란드 지구대나 동아프리카의 대지구대와 같이 육상에 있는 해령(지구대)도 발산 경계의 영향으로 정단층형 지진이 발생한다.[359]

정단층은 주로 확장되는 지각, 예를 들어 발산 경계와 같은 지역에서 주로 발생한다. 정단층과 관련된 지진의 규모는 일반적으로 7보다 작다. 많은 정단층의 최대 규모는 더 제한적인데, 그 이유는 많은 정단층이 아이슬란드와 같이 취성층의 두께가 약 6km에 불과한 확장 중앙부에 위치하기 때문이다.[11][12]

6. 1. 4. 변환 경계 지진

변환 단층에서도 판이 서로 어긋나면서 지진이 일어난다. 대부분은 해령 주변의 해저 지형에서 발생하지만 육지에서 일어나는 경우도 있다.[320] 대표적인 변환 경계 지진 발생 지역은 미국의 샌앤드레이어스 단층, 뉴질랜드의 알파인 단층, 터키의 북아나톨리아 단층 등이 있다.[320] 변환 경계 지진의 실제 사례로는 1906년 샌프란시스코 지진이 있다.[360]

주향이동단층은 단층의 양쪽이 수평으로 서로 지나가는 가파른 구조이며, 변환 단층은 주향이동단층의 특정 유형이다. 주향이동단층, 특히 대륙 변환단층은 최대 8 정도의 규모의 대규모 지진을 발생시킬 수 있다. 주향이동단층은 거의 수직으로 배향되는 경향이 있으며, 따라서 취성 지각 내의 너비는 약 10km이다.[14] 따라서 8보다 훨씬 큰 규모의 지진은 발생할 수 없다.

로스앤젤레스 북서쪽 캐리조 평원의 산 안드레아스 단층 항공 사진

6. 2. 판 내부 지진

판 내부 지진은 지각판 내부에서 발생하는 다양한 형태의 지진으로, 판 경계에서 일어나는 판 경계간 지진과는 다르다. 판 내부 지진은 대륙 지각 내부 지진과 섭입대 해양 지각 내부 지진으로 구분된다.

모든 판은 주변 판과의 상호작용 및 퇴적, 퇴빙 등의 활동으로 응력 변화를 겪는다.[361] 이 응력 변화는 기존 단층면의 단층 활동을 유발해 판 내부 지진을 일으킨다.[362]

세 가지 단층. A: 역단층, B: 정단층, C: 주향이동단층.


지구 표층은 판이라는 단단한 암반으로 구성되며, 판들은 서로 밀고 당기며 판 내부와 경계부에 힘과 변형을 축적한다. 암반 내 밀도가 낮고 부서지기 쉬우며, 온도와 점성이 높고 큰 마찰력이 작용하는 곳에 변형이 잘 축적된다. 이런 곳에서 응력이 높아져 암반 전단 파괴 강도를 초과하면 단층이 발생하거나 기존 단층이 움직여 지진이 발생한다.

단층은 과거 지진으로 생긴 상처와 같아 응력 집중으로 지진이 반복될 수 있다. 단층 크기와 재현 간격은 다양하며, 수억 년에서 수백만 년 전까지 움직였으나 현재는 멈춘 고단층은 지진을 일으키지 않는다. 반면 활성단층은 지진을 유발하며, 일본에만 약 2,000개가 있다.[108] 활동 유무 판별이 어렵거나 대규모 탐사로 발견되는 단층도 있어 주의해야 한다.[109]

암반 내 응력 방향에 따라 단층 어긋남 방향이 다르다. 서로 밀면 역단층, 당기면 정단층, 스치면 주향이동단층이 생긴다. 많은 단층은 정단층, 역단층, 주향이동단층 중 하나가 주된 어긋남이 되고 다른 방식이 কিছুটা 섞인다.

단층 어긋남은 초속 1m 정도로 추정되며,[110] 단주기 흔들림은 마찰 진동 때문이다. 진원역이 넓고 어긋남이 길수록 흔들림도 길다. 쓰나미는 해저 어긋남이 해수에 전달되어 발생한다.

지진은 암반 내 한 점에서 파괴가 시작되어 급격히 어긋나며 변형을 해소한다. 파괴 시작점이 진원이며, 파괴되어 어긋난 부분이 단층이다. 지진파 분석 시 단층면을 평면으로 가정, 주향, 경사, 진원 위치, 규모 등을 추정한다.

진원 파괴 범위는 초속 2~3km로 확대되고, 파괴된 암반은 초속 수 m로 어긋난다.[111][112] 1923년 관동 대지진은 가나가와현 오다와라 부근에서 시작, 40~50초 만에 보소반도 끝까지, 1995년 한신·아와지 대지진은 아카시 해협 지하 17km에서 시작, 13초 만에 고베 지하와 아와지섬 중부까지 확대되었다.

파괴가 끝나면 지진도 끝나지만, 대지진은 단층면에 미파괴 부분이 남아 여진으로 추가 파괴될 수 있다. 본진 전 전진은 아직 명확히 밝혀지지 않았다.

본진 후 여진이 많은 "본진-여진형", 전진이 있는 "전진-본진-여진형"은 응력 급증, 군발지진은 완만한 응력 증가로 발생한다.[114]

6. 2. 1. 대륙 지각 내부 지진

해양판이 섭입하는 대륙판의 끄트머리 지역에서는 해구에서 수백 km 떨어져 있는 넓은 범위에까지 해양판이 누르는 힘이 닿는다. 이 힘은 판 내부나 지각 표면부까지 전파되기 때문에 그 힘으로 지각 표층부 곳곳에 금이 간다. 이 금을 단층이라고 부른다. 이러한 판 경계가 아닌 지역의 단층에서 일어나는 지진을 "내륙 지각 내부 지진", "대륙 지각 내부 지진", "대륙판 내부 지진"이라고 부른다.[363][364] 이즈반도와 이즈 제도, 뉴질랜드는 해양판 위에 있지만 이곳에서 발생하는 지진도 같은 유형인 대륙 지각 내부 지진으로 묶인다. 이런 유형의 지진에서는 지표면상에 단층이 보이기 쉽기 때문에 단층형 지진, 활단층형 지진이라고도 부르는데 판 경계간, 대륙판 내부, 해양판 내부 지진 모두 단층 운동으로 발생하는 지진이므로 정확한 용어는 아니다. 내륙의 단층은 도시 바로 아래나 주변에 있는 경우도 많아 '직하형지진'이라고 부르지만 간토 대지진과 같이 육지에서 일어나는 해구형 지진도 있으므로 이와 구별하는 의미에서 "육지 얉은 곳을 진원으로 하는 지진"이라고 사용하는 경우도 있다.

1891년 일본 기후현 노비 평야에서 노비 지진이 발생했을 때, 지표면 상에 드러난 지진 단층.


대륙 지각 내부 지진의 경우 발생하는 지진의 규모는 활단층의 크기마다 다르지만 대부분의 단층은 최대 M6-7 정도, 크게는 최대 M8까지 가능하다. 해구형 지진과 같이 긴 단층은 여러 개의 세그먼트로 나누어서 서로 따로 활동한다. 동일한 활단층에서는 대략 수백년에서 수십만년을 주기로 큰 지진이 발생한다고 알려져 있다. 도시 바로 아래에서 지진이 발생하면 큰 피해를 끼칠 수 있지만 큰 흔들림이 느껴지는 범위는 해구형지진에 비하면 매우 좁은 범위에만 느껴진다. 또한 대륙 지각 내부 지진의 경우에는 초기 미동을 감지한다는 원리상 긴급지진속보가 늦게 발령될 수 있다.[365]

대륙 지각 내부 지진의 대표적인 예시로는 1995년 1월 일본에서 일어난 규모 M7.3의 효고현 남부 지진(한신·아와지 대진재)와 2016년에 일어났던 규모 M7.3의 2016년 구마모토 지진, 규모 M5.8의 9.12 경주 지진, 2017년에 일어났던 규모 M5.4의 2017년 포항 지진 등이 있다.[366]

미국 서해안, 뉴질랜드, 일본, 중국, 타이완, 필리핀, 인도네시아, 아프가니스탄, 이란, 터키, 그리스, 이탈리아, 스위스 등의 국가에는 활단층이 밀집해 있어 큰 단층형지진이 자주 일어난다.[367]

6. 2. 2. 해양 지각 내부 지진

섭입대에서 침강 운동을 하는 해양 지각 내부에서도 지진이 발생한다. 이런 종류의 지진을 "해양판 내부 지진" 혹은 "해양 지각 내부 지진"이라고 부른다. 일본에서 단순히 판 내부 지진이라고 하면 이 해양판 내부 지진을 가리키며 대륙판 내부 지진은 잘 묶지 않는다. 판 경계간 지진과 함께 묶어 해구 주변에서 일어나는 모든 지진을 해구형 지진이라고 부른다.[368]

해양판 내부 지진은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 이미 대륙판 아래로 섭입한 해양판 내부에서 일어나는 지진(슬래브 내부 지진)으로 진원이 매우 깊으며, 또 다른 하나는 섭입대 앞의 해양판 내부에서 일어나는 지진(아웃터라이즈 지진)으로 진원이 얕다.[369]

6. 3. 화산성 지진

화산 근처에서 마그마가 움직이거나 뜨거운 수증기의 압력, 화산 활동으로 땅이 솟아오르거나 가라앉으면서 지진이 발생한다. 이러한 지진을 화산성 지진이라고 부르며, 단층의 움직임만으로는 설명하기 어렵기 때문에 일반적인 단층 지진과는 다르게 구분한다.[382][383] 화산 활동으로 화산 주변의 단층이 깨져 발생하는 지진도 화산성 지진에 포함된다.

화산성 지진은 지진동의 성질에 따라 크게 두 가지 유형으로 나뉜다. P파와 S파가 뚜렷하게 나타나 일반적인 단층 지진과 비슷한 A형 지진과, 단순한 방추형 지진파형을 보이는 B형 지진으로 구분된다. B형 지진은 주기에 따라 BL형 지진과 BH형 지진으로 다시 나뉜다. 넓게 보면 화산성 미동(아주 작은 흔들림) 전체가 화산성 지진에 포함된다.[384]

화산 지역에서는 판구조론 운동과 마그마의 이동으로 인해 지진이 자주 발생한다. 이러한 지진은 세인트헬렌스 산 1980년 분화처럼 화산 폭발의 조기 경보 역할을 할 수 있다.[21] 지진 떼는 마그마가 화산을 통과하는 위치를 알려주는 표시가 되며, 지진계와 경사계(땅의 기울기를 측정하는 장치)로 기록되어 곧 발생할 화산 분화를 예측하는 데 사용될 수 있다.[22]

6. 4. 인공지진

대부분의 지진은 지구 판의 움직임으로 발생하는 자연적인 현상이지만, 인간의 활동으로도 지진이 발생할 수 있다. 저수지 건설, 석탄이나 석유 같은 자원 채굴, 폐기물 처리나 프래깅을 위해 땅 깊숙히 유체를 주입하는 등 다양한 활동으로 지각의 응력과 변형률이 변화할 수 있다.[385]

이렇게 발생한 인공지진은 대부분 규모가 작다. 2011년 발생한 규모 M5.7의 미국 오클라호마 지진은 석유 생산 과정에서 나온 폐수를 주입정에 주입해 발생한 지진으로 추정되며,[386] 연구에 따르면 지난 세기 동안 오클라호마주의 석유 산업으로 지진이 발생한 것이라고 추정했다.[387]

모어-쿨롱 강도 이론에 따르면 유체 압력의 증가는 단층면에 작용하는 단층을 제자리에 유지하는 수직응력을 감소시키며, 유체는 윤활 효과를 발휘할 수 있다. 지구 지각에 유체를 주입하여 인공적으로 공극압을 증가시키면 유발 지진을 일으킬 수 있다.

6. 5. 기타 원인

1974년 4월 25일 페루 만타로강 유역에서는 대규모 산사태로 산에 있던 거대한 암반이 수직에 가깝게 땅에 떨어지면서 규모 M4.5에 가까운 지진 진동이 발생했으며, 이 지진과 산사태로 450명이 사망하는 피해가 있었다.

7. 지진의 영향과 피해

지진이 발생하면 여러 현상이 나타나며, 이로 인한 피해를 지진재해라고 부른다. 지진 재해는 1차 재해와 2차 재해로 나뉜다. 1차 재해는 강한 지진동으로 인한 구조물 파괴, 지반 붕괴, 해일 등이며, 2차 재해는 화재, 통신망 파괴, 생활 혼란 등을 포함한다. 특히 도시에서는 석유화학공장, 자동차 연료 등으로 인한 화재와 같은 2차 재해의 비중이 커진다.[390]

약 6만 명의 사망자를 낸 1755년 리스본 대진재 이후 폐허가 되고 불타는 리스본을 묘사한 1755년 구리판화. 항구의 배들을 덮치는 쓰나미가 보인다.


오늘날 지진재해 대책은 1차 재해 경감 및 2차 재해 억제에 중점을 두고 있다.[391] 대지진은 가옥 파괴, 지면 균열, 분사현상, 산사태 등을 유발하며, 화산 폭발을 동반하기도 한다. 특히 지진으로 인한 화재는 큰 피해를 야기한다.[392] 지진공학적 대책으로 내진 건축법 등이 연구되고 있으며, 지진재해 경감을 위한 진재대책이 마련되고 있다.[393]

지진은 지하 암반의 급격한 변형으로 발생하며, 지구 내부에서 일어나는 지질 현상의 일종이다. 지진으로 변형된 암석의 단면은 '''단층'''이라고 불리며, 큰 지진의 경우 지표면에 '''지표 지진 단층'''이 나타나기도 한다. 샌안드레아스 단층, 노지마 단층 등이 대표적인 예시이다.

지진으로 발생하는 진동은 지진파가 되어 지중을 전달하며, 지표에서는 지진동으로 느껴진다. 지진파는 실체파(P파, S파)와 표면파로 나뉜다.[99] 초기미동은 P파, 주요동은 S파에 의해 발생하며, P파와 S파의 도달 시간 차이는 진앙과의 거리에 비례한다. 긴급 지진 속보는 P파를 감지하여 경보를 발령하는 시스템이다.[101]

지하에서 처음 움직인 지점을 '''진원''', 진원의 바로 위 지점을 진앙이라고 한다. 지진파의 속도는 거의 일정하며, 지진계를 통해 지진파를 관측하여 진앙까지의 거리, 진앙의 위치, 진원의 깊이를 구할 수 있다. 오모리 후사키치가 발표한 "오모리 공식"이 대표적인 산출식이다. 일본은 지진 재해가 많아 기상청에서 고밀도 지진 관측망을 운영하고 있으며, 긴급 지진 속보 등에 활용하고 있다.

지진은 진원의 깊이에 따라 천발 지진, 중발 지진, 심발 지진으로 분류되며, 이상 진동역이 나타나기도 한다. 지진의 규모, 발진 기구 등도 지진을 특징짓는 요소이다.

큰 지진은 본진, 전진, 여진으로 구분되며, 여진은 피해를 확대시키기도 한다. 유발지진은 대지진의 지각 변동으로 인해 진원역 밖에서 발생하는 지진이다.[106] 군발지진은 비슷한 규모의 지진이 다발하는 현상이며, 고유지진은 같은 단층에서 반복 발생하는 지진, 연동형 지진은 여러 고유지진이 동시에 발생하는 현상이다.

지진은 플레이트의 움직임에 따라 4가지 종류로 나뉘며, 발생 지역, 흔들림 크기, 피해 경향이 다르다.

기상청과 방재과학기술연구소[196]는 다양한 종류의 지진계를 설치하여 지진동을 관측하고 있으며, 긴급지진속보를 통해 주민들에게 정보를 제공하고 있다.

7. 1. 흔들림과 지반 파열

2015년 4월 네팔 지진으로 카트만두의 건물이 붕괴한 모습


흔들림과 지반 파열은 지진으로 발생하는 주된 피해로, 건축물과 기타 단단한 구조물에 심각한 손상을 입힌다. 한 지역에서 흔들림으로 인한 피해 심각성은 지진의 규모, 진원과의 거리, 지역적, 지질학적, 지형적 조건 등 여러 가지 복잡한 조건의 조합으로 달라지며, 이 조건으로 파동의 진폭이 증폭되거나 감소될 수 있다.[394] 지반의 흔들림은 최대 지반 가속도(PGA)로 계산한다.[395]

특정 지역의 지리적, 지질학적, 지구조론적 조건 때문에 약한 규모의 지진에서도 지표면에 강한 흔들림이 느껴질 수 있다. 이런 현상을 지역적, 국지적 증폭 현상이라고 한다. 이런 증폭 현상은 보통 단단한 깊은 토양에서 부드러운 얉은 토양으로 지진파가 전달되면서 퇴적물의 전형적인 지질학적 특성으로 지진 에너지가 한 곳으로 모이면서 발생한다. 예를 들어 1995년 일본에서 일어난 한신·아와지 대진재를 일으킨 효고현 남부 지진 당시에는 진도7을 감지한 지역이 기다란 띠 모양으로 생겨났다. 강한 진동을 느낀 지역이 띠 모양으로 생겨난 이유는 진원역을 만든 단층이 부드러운 지반인 오사카평야에 한신칸을 향해 직선 모양으로 뻗어 있었고 롯코산지와 오사카평야의 경계부에서 지진파가 간섭이나 증폭 현상을 일으켰기 때문이다. 이때 발생한 강한 진동을 느낀 띠 지역은 진앙에서 약 30 km 떨어진 지점까지 이어졌다.[396]

지반 파열은 단층의 흔적을 따라 지구의 표면이 눈에 띄게 부서지고 변위가 생기는 현상으로, 대지진의 경우 수 미터에 해당하는 지반 파열이 발생할 수 있다.[397] 지반 파열은 댐, 교량, 원자력 발전소와 같은 대형 구조물에게 있어서 가장 큰 위협이며, 구조물의 수명 내에 지반이 파열될 수 있는 모든 단층을 식별하기 위해 기존에 알려진 단층을 전부 지도화하는 과정이 중요하다.[398]

7. 2. 토양액상화

1964년 니가타 지진 당시 지반이 액상화되어 완전히 누워서 쓰러져버린 아파트.


토양액상화란 물에 모래와 같은 입자상을 띈 물질이 포화되면 일시적으로 그 강도를 잃고 고체에서 액체로 성질이 바뀌는 현상이다. 토양액상화는 건물이나 다리와 같은 단단한 구조물이 액상화가 되어버린 퇴적물, 땅 아래로 기울어지거나 가라앉게 만들 수 있다. 예를 들어 1964년 알래스카 지진 당시 광범위한 토양액상화 현상이 발생하여 많은 건물이 땅 속으로 가라앉다 붕괴되는 현상이 일어났다.[399]

7. 3. 인적 피해

지진은 사망 및 부상자 발생, 도로와 교량의 손상, 전반적인 재산 피해, 건물 붕괴 또는 불안정화 등 다양한 인적, 물적 피해를 가져다줄 수 있다. 또한 지진이 지나간 이후 여파로 전염병 유행이나 기타 질병 감염, 기본적인 필수품 부족, 공황발작과 같은 정신적 충격, 생존자들의 집단 우울증, 보험료 상승 등 다양한 2차 피해를 입을 수 있다.[400]

1856년 헤라클리온 지진(1856 Heraklion earthquake) 당시 붕괴된 가인 하디드 탑(Għajn Ħadid Tower)의 잔해


지진으로 인한 물리적 피해는 특정 지역의 진동 강도와 인구 유형에 따라 다르다. 취약하고 개발도상에 있는 지역 사회는 선진 지역 사회에 비해 지진 발생으로 인한 더 심각한 영향(그리고 장기적인 영향)을 받는 경우가 많다.[68]

지진의 영향은 다음과 같다.

  • 부상 및 사망
  • 중요 인프라 손상 (단기 및 장기)
  • * 도로, 교량 및 대중교통망
  • * 상하수도 및 가스 중단
  • * 통신 시스템
  • 병원, 경찰 및 소방서를 포함한 중요한 지역 사회 서비스 손실
  • 일반적인 재산 피해
  • 건물 붕괴 또는 불안정화 (향후 붕괴로 이어질 가능성 있음)


이러한 영향과 기타 영향으로 인해 질병, 기본적인 필수품 부족, 생존자의 공황 발작과 우울증과 같은 정신적 결과,[69] 그리고 더 높은 보험료가 발생할 수 있다. 복구 시간은 피해 수준과 영향을 받은 지역 사회의 사회경제적 지위에 따라 달라진다.

7. 4. 산사태

1964년 알래스카 지진의 여파로 발생한, 앵커리지 교외의 턴어겐 하이츠(Turnagain Heights)의 산사태 피해.


지진은 산사태라는 지질학적으로 큰 위협을 가하는 사면의 불안정화를 일으킬 수 있다. 특히 산지에서 지진이 발생할 경우 구조 작업을 진행하는 동안에도 산사태의 위협을 받아 2차 피해가 이어질 수 있다.[401] 지진은 사면 불안정을 초래하여 산사태를 일으킬 수 있으며, 이는 주요 지질학적 재해이다. 구조대가 구조 작업을 시도하는 동안에도 산사태 위험이 지속될 수 있다.[70]

7. 5. 화재

지진으로 전력망이나 가스관이 손상되어 화재가 발생할 수 있다. 여기에 수도관이 파열되거나 압력을 상실할 경우 한번 화재가 시작되면 진압하기 매우 어려워질 수 있다. 예를 들어 1906년 샌프란시스코 지진 당시에는 지진 자체의 사망자보다 지진 이후 발생한 화재로 인한 사망자가 더 많았다.[402][71]

1906년 샌프란시스코 대지진의 화재

7. 6. 지진해일 (쓰나미)

쓰나미는 해저 지진이 발생했을 때 대량의 물이 급작스럽게 움직이면서 발생하는 초장주기, 초장파 해파이다. 열려 있는 대양에서는 쓰나미 파도 간 거리가 100km가 넘을 수 있으며 파도의 주기는 5분에서 1시간 이상까지 다양하다. 이런 쓰나미는 수심에 따라 다르지만 시속 600-800km의 속도로 이동한다. 지진이나 해저 산사태로 발생한 큰 쓰나미는 수 분 안에 해안가 지방을 덮칠 수 있다. 또한 쓰나미는 대양을 지나 수천 km 떨어진 다른 대륙까지도 이동할 수도 있고 이런 거대한 쓰나미를 일으킨 지진은 몇 시간 후에는 쓰나미가 덮쳐 아주 먼 해안 지역도 파괴될 수 있다.[403]

일반적으로 규모 M7.5 이하의 지진은 쓰나미를 일으키지 않지만, 간혹가다 섭입대의 지진의 경우 간혹 M7.5 이하 규모의 지진에서도 쓰나미가 관측된 사례가 있다. 대부분의 거대하면서 피해가 큰 쓰나미는 규모 M7.5 이상의 지진에서 발생하였다.[403]

2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진 당시 미야기현 센다이시 미야기노구 연안 상공에서 북쪽 센다이항을 바라보고 촬영한 항공 사진. 원래 땅이었던 곳 대부분이 쓰나미 때문에 물에 잠겨 있다.


2004년 인도양 지진 해일


수마트라섬 해저지진에 의한 쓰나미에 덮친 수마트라섬 마을 모습. 물과 부유물이 마을의 대부분을 덮고 있다.

7. 7. 홍수

지진의 2차적 영향으로 댐이 영향을 받아 파괴되면 홍수가 발생할 수 있다. 또한 지진으로 산사태가 일어나 천연댐이 만들어진 후 이 천연댐이 붕괴하여 홍수가 발생할 수 있다.[404]

예를 들어, 타지키스탄의 사레즈호는 고대 지진으로 만들어진 산사태 댐(천연댐)인 우소이댐이 만들어져 형성된 지역이다. 이 댐이 붕괴할 경우 심각한 피해를 입을 수 있는데, 향후 지진이나 기타 원인으로 우소이댐이 붕괴한다면 약 5백만 명이 홍수 피해를 입을 수 있다.[405]

7. 8. 지구물리학적 영향

큰 지진은 지구가 자유진동을 하게 만들어 지구의 자전축, 자전 주기, 모양 등에 영향을 준다. 이론적 모델에 따르면 2004년 수마트라섬 지진으로 북극점이 동경 145도 방향으로 약 2.5cm 이동했다. 또한 지구의 편평도가 100억 분의 1 정도 감소하면서 지구의 자전 속도가 약간 빨라져, 하루의 길이가 2.68마이크로초만큼 짧아졌다.[406]

2010년 칠레 지진에서는 하루의 길이가 1.26마이크로초만큼 짧아졌으며 지구의 자전축도 8cm가량 움직였다.[407][408] 또한 땅이 움직이면서 콘셉시온은 도시 전체가 서쪽으로 3.04m 이동했다는 사실이 정확한 GPS 측정을 통해 알려졌다. 칠레의 수도인 산티아고는 서쪽으로 거의 24cm가량 움직였으며, 콘셉시온에서 1,350km 떨어진[409] 아르헨티나의 부에노스아이레스도 4cm가량 이동했다.[410][411] 이러한 이동으로 칠레의 영토는 1.2km2 증가했다고 추정된다.[412]

동일본 대지진에서는 혼슈가 동쪽으로 2.4m 움직였으며, 지구의 자전축은 대략 10~25cm 움직였을 것으로 추정된다.[413][414][415] 또한 지구의 자전 속도는 약 1.8마이크로초/일 빨라졌다.[416] 지진 이후 초기에는 혼슈의 태평양 연안 일부가 1m가량 가라앉았으나 약 3년 후 다시 솟아 올라 원래 높이를 회복했다.[417][418][419][420] 일본 북동부 일부는 북아메리카 대륙과 2.4m 정도 가까워졌으며[413][414] 이로 인해 일본 대륙 일부가 이전보다 넓어졌다.[414] 진앙과 가까운 지역일수록 변화가 컸다.[414]

하지만 이러한 지구 자전축의 변화 등은 너무 작아서 눈에 띄는 기후 변화를 일으킬 수는 없다. 실제로 지구 대기와 해양의 질량이 변하면서 지구 자전축은 매년 일상적으로 39인치(약 99.06cm) 움직여, 지진에 의한 변화보다 훨씬 크다.[421]

8. 세계의 주요 지진활동

1900년부터 2017년까지 전 세계에서 발생한 규모 M6.0 이상의 지진 진앙을 표시한 지도.


지진은 주로 지각 또는 상부 맨틀의 특정 부분에 집중적으로 발생하는 경향이 있으며, 이러한 장소를 지진소(地震巢)라고 부른다. 예를 들어, 일본 동북지방의 지진소는 크고 두꺼우며 맨틀 상부에 위치하고 있는 반면, 서남 일본의 지진소는 작고 지표에서 30∼40km 깊이에 있다.[422]

과거에는 지진이 자주 발생하는 곳이 띠 모양으로 분포한다고 생각하여 지진대라고 불렀다. 특히 환태평양 지진대는 태평양 주변의 지진대로 잘 알려져 있다. 그러나 일본 부근의 지진 분포를 조사한 결과, 띠 모양보다는 지진소로서 한 덩어리로 존재하는 것이 더 정확하다는 사실이 밝혀졌다.[422]

전 세계적으로 대규모 지진의 진앙을 지도에 표시하면 특정 지역에 지진이 집중적으로 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이러한 지역은 환태평양 조산대(전 세계 천발지진 에너지의 75.4% 차지)와 알프스-히말라야 조산대(전 세계 천발지진 에너지의 22.9% 차지)이며, 판 구조론적으로 이 두 지역에 전 세계 지진이 가장 많이 집중된다.[423] 신기 조산대 역시 지진 활동이 매우 활발하며, 유럽 서부와 아시아 북부 등에 있는 고기 조산대에서도 비교적 많은 지진이 발생한다.[424]

이처럼 지진이 자주 발생하는 지역을 조산대 또는 지진대(화산 활동을 강조할 경우 화산대)라고 부르며, 이 지역은 암반 이동과 지진 활동이 활발하다.[425][426] 그러나 지진 발생 지도는 특정 기간 동안 발생한 지진을 기록한 것이므로, 지도에서 지진이 적은 국가(캐나다, 러시아, 브라질, 아프리카 대륙 내 국가 등)에서도 지진이 발생할 가능성이 있으며, 지구상 어느 곳에서든 지진이 발생할 수 있다.[427]

지진의 규모와 발생 빈도의 관계 (발생 횟수/년)
규모 (Ms)명칭진원이 얕을 경우 예상되는 피해[428]일본 인근 발생 빈도
(일본 방재연구소 기준)[428]		전 지구 발생 빈도
(일본 기상청 기준)[429]		전 지구 발생 빈도
(USGS 기준)[430]
9+거대지진수백 - 1,000 km 범위에서 큰 지각변동, 넓은 지역에서 대재해와 큰 쓰나미 발생수백년에 약 1번10.3
8.5내륙: 광역적인 대재해, 해저: 대형 쓰나미 발생10년에 약 1번
8.01.1
7.5대지진내륙: 큰 피해, 해저: 쓰나미 발생1-2173.1
7.015
6.5중지진진앙 부근 큰 피해, M7 규모에 가까울수록 피해 증가10-1513456
6.0210
5미미한 피해 발생1201,319
4소지진진앙 부근에서 지진을 느낌, 진원 깊이가 매우 얕으면 피해 발생 가능약 1,000회13,000
3진앙 인근에서 지진을 느낌약 1만회13만
2미소지진극히 일부 사례에서 지진을 느낌매 시간 10회
1매 분 1-2회
0극미소지진
-1


8. 1. 발생했던 주요 지진

역사상 가장 많은 사상자를 낸 지진은 1556년 1월 23일 명나라 섬서성에서 일어난 가정대지진(산시 대지진)으로, 83만 명 이상이 사망했다고 기록되어 있다.[431] 당시 지진 발생 지역은 요동이라 불리는 황토 언덕을 깎아 만든 주택에 사람들이 살았기 때문에 지진으로 황토가 무너지면서 많은 사람들이 목숨을 잃었다. 20세기에 가장 많은 사상자를 낸 지진은 1976년 7월 28일에 발생한 규모 M7.6의 탕산 지진으로, 24만 명에서 65만 5천 명이 사망했다.[432]

인류 역사상 지진계로 관측된 가장 큰 규모의 지진은 1960년 5월 22일에 발생한 규모 M9.5의 칠레 발디비아 지진이다.[221][222] 칠레 지진 당시 방출된 지진 에너지는 북아메리카에서 가장 큰 규모의 지진이었던 1964년 3월 27일 미국 알래스카주 프린스 윌리엄 해협에서 일어난 M9.2의 알래스카 지진 당시 방출된 지진 에너지보다 2배나 많았다.[433][434]

한국의 지진 중 1978년 계기 관측 시작 이후 발생한 지진 중 규모가 가장 큰 지진은 2016년 9월 12일 발생한 규모 M5.8의 2016년 경주 지진이다.[435] 한반도 전역을 포괄할 경우, 1944년 12월 19일 한국-중국 국경 신의주 지역에서 발생한 규모 M6.6-6.8의 1944년 한국-중국 국경 지역 지진이 가장 큰 규모의 지진이다.[436]

8. 2. 주요 지진대와 활단층

방재상 지진을 일으킬 가능성이 높은 활성단층은 많은 주목을 받는다.[437] 대한민국에서도 약 200만 년 이내 지질 활동을 했던 단층을 조사하고 있으며,[438] 현재까지 다수의 단층이 보고되어 있다. 미국에서도 캘리포니아주에서 UCERF3이라는 모델로 활단층 활동과 그 지진위험도를 분석하고 있다.[439] 일본에서도 수백 개의 주요 활성단층의 위치와 지진 발생 간격, 예상 지진 규모 등을 조사, 발표하고 있다. 하지만 활단층이 없는 지역에 새로운 단층이 발생할 수도 있으며, 흔적이 침식 작용으로 거의 보이지 않아 찾을 수도 없는 경우가 있다. 이 때문에 활단층 조사를 중심으로 한 지진 방재에 대한 비판도 존재한다.[440]

아래는 지구상에 존재하는 주요 지진대(활단층, 해구, 해분, 지구대 등)의 목록이다.

; 주요 활단층

; 주요 해구, 해분, 섭입대

9. 지진 예측 및 예보

지진 예측은 지진학의 한 분야로, 미래 지진의 발생 위치, 시기, 규모를 특정 한계 내에서 예측하는 것을 목표로 한다. 그러나 현재까지 과학적으로 재현 가능한, 특정 날짜나 달에 지진을 예측하는 방법은 존재하지 않는다.[443]

지진 예보는 지진 예측의 하위 분야로 간주되지만, 지진학계에서는 이 둘을 구분한다. 지진 예보는 수년에서 수십 년에 걸쳐 특정 피해를 유발할 수 있는 지진의 주기와 규모를 추정하는 등 전반적인 지진위험도를 확률적으로 분석하는 것이다.[444] 예를 들어 일본 국토지리원은 단층 규모에 따라 활단층을 A급에서 C급으로, 일본 지진조사연구추진본부는 지진 발생 위험도에 따라 S급에서 X급으로 구분하여 각 단층에서 발생할 수 있는 지진 규모와 발생 주기를 추정한다.[447]

지진 관측망 발달로 지진 발생 빈도를 통계학적으로 분석한 결과, 구텐베르크-릭터 법칙을 따른다는 사실이 밝혀졌다.[448] 이 법칙에 따라 소규모 지진 발생 빈도를 바탕으로 큰 규모의 지진 발생 확률을 계산할 수 있으며, 행정 기관의 방재 계획에 활용되기도 한다. 그러나 큰 규모의 지진일수록 발생 확률이 낮아 장기적인 발생 확률만 계산 가능하며, 정확한 발생 시점을 예측하기는 어렵다. 이는 지진 규모가 무작위로 결정된다는 것을 의미하며, 정확한 지진 예측이 불가능함을 시사한다.[449]

발생한 지진을 즉시 감지하여 진동이 느껴질 지역에 경보를 발령하는 지진경보체계도 존재한다. 이는 지진 발생 직후 진앙에서 멀리 떨어진 지역에 진동이 도달하기 전에 경보를 발령하여 피해를 최소화하는 안전 관리 체계이다.[450]

9. 1. 지진 예측

지진 예측은 지진학의 한 분야로, 미래의 지진이 언제, 어디서, 어떤 규모로 발생할 지 특정 한계선을 가지고 예측하는 일을 목표로 한다.[442] 미래에 지진이 일어날 위치와 시각을 예측하기 위해 수많은 방법이 고안되었다. 하지만 지진학자들의 수많은 노력에도 불구하고 아직까지 과학적으로 재현 가능한, 특정 달이나 특정 날에 일어날 지진을 예측하는 방법은 존재하지 않는다.[443]

9. 2. 지진 예보

2014년 기준 캘리포니아주에서 향후 30년 동안 M ≥ 6.7의 지진이 발생할 가능성을 색깔로 나타낸 지진 예보 시스템 UCERF3의 모습. 가능성의 추정은 이전의 지진으로 인해 축적된 변형력을 고려하여 이루어진다. 캘리포니아주의 영역은 하얀 선으로 표시되어 있으며 SF는 샌프란시스코, LA는 로스앤젤레스를 뜻한다.


지진 예보는 예측의 하위 분야로 간주되지만, 지진학계 내에서는 지진 예보와 지진 예측을 서로 구분한다. 지진 예보란 수년 혹은 수십 년에 걸쳐 특정 피해를 가져다줄 지진의 주기와 그 규모를 추정하는 일을 포함해 전반적인 지진위험도의 확률적 분석을 수행하는 일이다.[444] 이해가 잘 된 단층의 경우 향후 수십 년 내에 세그먼트의 에스페리티가 파괴될 확률을 추정할 수 있다.[445][446] 예를 들어, 일본 국토지리원에서는 단층의 규모에 따라 활단층을 A급 활단층에서 C급 활단층으로 구분하며, 일본 지진조사연구추진본부에서는 지진 발생 위험도에 따라 S급 위험도에서 X급 위험도로 구분하여 각 단층에서 발생할 수 있는 지진의 규모와 발생 주기를 추정한다.[447]

지진관측망이 발달하면서 지진의 발생 빈도를 통계학적으로 분석할 수 있게 된 결과, 지진의 발생 빈도와 그 규모의 관계는 구텐베르크-릭터 법칙을 따른다는 사실이 밝혀졌다.[448] 따라서 통계 데이터로 나오는 소규모 지진의 발생 빈도를 바탕으로 보다 큰 규모의 지진 발생 확률을 계산할 수 있고, 행정 기관의 방재 계획에서 이런 확률론적 지진 예보를 사용한다. 하지만 규모가 큰 지진일수록 발생 확률이 낮아지기 때문에 장기적인 발생 확률을 계산할 수밖에 없고 언제 발생할지를 예측할 순 없다. 또한 지진이 구텐베르크-릭터 법칙을 따른다는 말은 지진의 규모가 무작위적으로 결정된다는 의미이며 이는 정확한 지진 예측은 불가능하다는 의미이다.[449]

발생한 지진을 즉시 감지해 진동이 느껴질 지역에 경보를 발령하고 대비할 수 있도록 준비하는 지진경보체계도 존재한다. 하지만 이는 지진이 발생한 직후 그 지진을 감지해 진앙과 약간 먼 지역에 진동이 도달하기 전에 경보를 발령해 지역 주민들이 대비하고 피해를 최소화하여 미리 준비할 수 있도록 하는 안전 관리 체계에 속한다.[450]

10. 지진 대비

대각재를 덧대 내진 설계에 맞게 보강한 일본의 초등학교. 학교나 공공기관 같은 건물은 높은 수준의 내진성을 요구하는 국가가 많다.


지진공학은 건물과 기타 구조물에 대한 지진의 영향을 예측하고, 지진으로부터 안전한 구조물을 설계하여 지진의 피해를 최소화하는 학문이다.[451] 이미 건설된 구조물은 내진 보강을 통해 건물의 내진성을 높일 수 있다.[452]

기업에서는 지진 위험관리나 사업 연속성 관리(BCM) 등을 통해 업무 연속성 대책이나 경제적 영향에 대한 대책을 고려하여 지진 대비를 진행하고 있다. 보험업계나 주요 기업을 중심으로 지진 피해 위험도를 미리 산정하는 지진 PML이라는 업무관리기법을 도입하고 있다.[455]

10. 1. 내진 설계 및 보강

지진 공학의 목표는 지진이 건물, 다리, 터널, 도로 및 기타 구조물에 미치는 영향을 예측하고 이러한 구조물을 설계하여 피해 위험을 최소화하는 것이다. 기존 구조물은 내진 보강을 통해 지진에 대한 저항력을 향상시킬 수 있다. 지진 보험은 건물 소유주에게 지진으로 인한 손실에 대한 재정적 보호를 제공할 수 있다. 정부 또는 기관은 재난 관리 전략을 사용하여 위험을 완화하고 결과에 대비할 수 있다.

인공 지능은 건물을 평가하고 예방 조치를 계획하는 데 도움이 될 수 있다. 이고르 전문가 시스템은 이동식 실험실의 일부로서 벽돌 건물의 내진 평가 및 보강 작업 계획으로 이어지는 절차를 지원한다. 이 시스템은 리스본, 로도스, 나폴리의 건물 평가에 적용되었다.[82]

10. 2. 지진 보험

지진 보험은 건물 소유주에게 지진으로 인한 손실에 대한 재정적 보호를 제공할 수 있다.[82]

10. 3. 비상 관리 체계 구축

지진 공학은 지진이 건물, 다리, 터널, 도로 및 기타 구조물에 미치는 영향을 예측하고 이러한 구조물을 설계하여 피해 위험을 최소화하는 것을 목표로 한다. 기존 구조물은 내진 보강을 통해 지진에 대한 저항력을 향상시킬 수 있다. 지진 보험은 건물 소유주에게 지진으로 인한 손실에 대한 재정적 보호를 제공할 수 있다. 정부 또는 기관은 재난 관리 전략을 사용하여 위험을 완화하고 결과에 대비할 수 있다.

인공 지능은 건물을 평가하고 예방 조치를 계획하는 데 도움이 될 수 있다. 이고르 전문가 시스템은 이동식 실험실의 일부로서 벽돌 건물의 내진 평가 및 보강 작업 계획으로 이어지는 절차를 지원한다. 이 시스템은 리스본, 로도스, 나폴리의 건물 평가에 적용되었다.[82]

개인은 온수기와 사람에게 부상을 입힐 수 있는 무거운 물건을 고정하고, 시설의 차단 장치를 찾고, 흔들림이 시작될 때 무엇을 해야 하는지에 대해 교육받는 것과 같은 대비 조치를 취할 수 있다. 큰 수역 근처 지역의 경우 지진 대비에는 대규모 지진으로 인한 쓰나미 가능성도 포함된다.

10. 4. 개인 차원의 대비

개인은 온수기를 각자 구비하고, 누군가를 다치게 할 수 있는 무거운 물건들을 고정하며, 공공 대피소를 미리 알아두고 흔들림이 시작되면 어떤 행동을 취해야 하는지 교육받는 등으로 지진에 대비할 수 있다.[456] 특히 큰 수역(강 하구, 바닷가 등)에 거주하는 주민들은 지진 시 발생할 수 있는 쓰나미에도 대비해야 한다.[457]

11. 지구 이외 천체의 지진

지구 외의 다른 천체에도 지구의 지진에 해당하는 지각 변동과 흔들림 현상이 관측된다.[458]

달에서 발생하는 지진은 '월진'(Lunarquake)이라고 부르며 1969년부터 1977년까지 총 8년간 흔들림을 관측하였다.[459]

2019년 미국 항공우주국(NASA)의 화성 지질 탐사 착륙선인 인사이트에서 화성에서 발생하는 지진인 이른바 화진(Marsquake) 현상을 관측하였다.[460]

12. 문화에서의 지진

현대 대중문화에서 지진은 1995년 고베 지진이나 1906년 샌프란시스코 대지진과 같이 거대한 지진으로 대도시가 아비규환이 되는 모습을 중심으로 그려진다.[461] 소설에서는 갑작스럽고 예고 없이 덮치는 경향이 많다.[461] 이 때문에 지진을 다룬 문학은 주로 재난과 함께 시작하며 지진 직후 발생한 혼란과 상황에 대해 다루며, 대표적인 고전 문학 작품으로 《한낮의 짧은 산책》(1972년), 《레그드 엣지》(1968년), 《애프터쇼크: 뉴욕의 지진》(1999년) 등이 있다.[461]

현대 영화에서는 지진으로 직접적으로 고통받는 가족과 사랑하는 사람들에게 발생할 수 있는 실제 트라우마에 대한 인간의 심리적 반응을 조명하는 방식으로 보여준다.[462] 재난 정신건강 대응 연구에서는 지진과 같은 대규모 자연재해로 인한 가족 및 주요 지역사회 구성원의 상실, 가정과 친숙한 환경의 상실, 생존을 유지하기 위해 필수적인 물자와 서비스의 상실 등 다양한 상황을 인식할 필요가 있다고 강조한다.[463][464]

현대 영화에서 지진을 소재로 한 작품에는 1971년 샌페르난도 지진에서 영감을 받아 만들어진 《대지진》(1974년),[465] 고마쓰 사쿄의 《일본 침몰》(1973년),[466] 롤란트 에머리히의 《2012》(2009년)[467] 등 다양한 작품이 있다.

북유럽 신화에서 지진은 장난과 다툼의 신 로키의 격렬한 몸부림으로 설명되었다. 아름다움과 빛의 신 발두르를 살해한 로키는 독사가 머리 위에서 독을 떨어뜨리는 동굴에 묶여 처벌받았다. 로키의 아내 시귄은 그 옆에서 독을 받는 그릇을 들고 있었지만, 그릇을 비우러 갈 때마다 독이 로키의 얼굴에 떨어져, 그는 고개를 움찔하고 묶인 밧줄에 몸부림쳤고, 그로 인해 땅이 흔들렸다.[84]

그리스 신화에서는 포세이돈이 지진의 원인이자 신이었다. 그가 기분이 나쁠 때면 삼지창으로 땅을 쳐서 지진과 다른 재앙을 일으켰다. 그는 또한 지진을 이용하여 사람들을 처벌하고 공포에 떨게 하며 복수했다.[85]

일본 신화에서는 나마즈라는 거대한 메기가 지진을 일으키는 존재로 여겨진다. 나마즈는 땅 아래 진흙 속에 살고 있으며, 신 카시마가 돌로 억누르고 있다. 카시마가 경계를 늦추면 나마즈가 몸부림쳐 격렬한 지진을 일으킨다.[86]

신약 성서의 마태복음은 예수의 죽음(마태복음 27:51, 54) 이후와 그의 부활(마태복음 28:2) 때 지진이 일어났다고 언급한다.[87] 지진은 예수가 묘사한 종말론 즉, 시간의 종말의 시작을 보여주는 그림의 일부를 형성한다.[88]

참조

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