지진을 이해하는 기본 상식

지진이란 무엇인가

지진은 지각 내부의 암석이 단층을 따라 갑작스럽게 이동하면서 방출된 에너지가 지표면까지 전달되는 현상이다. 이 에너지는 파동 형태(지진파)로 퍼져나가며, 그 진동이 우리가 느끼는 ‘지진’이다.

지진은 발생 자체를 막을 수 없고, 정확한 시점과 규모를 예측하기도 거의 불가능하다. 하지만 지진의 원리와 개념을 이해하는 일은 현명한 대응을 위한 출발점이 된다.

진원과 진앙

• 진원(Hypocenter): 지하 깊은 곳에서 단층이 끊어지거나 미끄러지며 지진이 실제로 시작된 지점.
• 진앙(Epicenter): 진원을 지표면에 수직으로 투영한 위치로, 흔들림이 가장 크게 느껴지는 곳이다. 여러 지진 관측소에서 P파(Primary wave)와 S파(Secondary wave)의 도달 시간 차이를 분석해 진앙의 위치를 계산한다.

지진파의 종류

지진파는 전파 경로에 따라 크게 체적파(Body waves)와 표면파(Surface waves)로 구분된다.

• 체적파(Body waves): 지구 내부를 통과하며 이동하는 파동으로,
  • P파(Primary wave): 가장 빠른 압축파로, 고체·액체·기체를 모두 통과하며 지진계에 가장 먼저 감지된다.
  • S파(Secondary wave): 전단파 형태로 전파되며, 속도는 느리지만 흔들림이 커 구조물에 손상을 주기 쉽다. S파는 고체에서만 전파된다.
• 표면파(Surface waves): 지표면을 따라 이동하는 파동으로, 속도는 느리지만 건물 붕괴나 지반 파괴 등 가장 큰 피해를 유발한다. 지진의 장주기 진동(long-period motion)이나 큰 흔들림은 주로 표면파의 영향으로 나타난다.
  • 러브파 (Love waves): 수평 방향으로 지표를 흔들며, 건축물의 전단 변형을 일으킨다.
  • 레일리파 (Rayleigh waves): 수직과 수평의 타원형 운동을 하며, 마치 수면의 파도처럼 지면을 출렁이게 한다. 

규모(Magnitude)와 진도(Intensity)의 차이

지진의 크기를 나타내는 두 가지 척도는 서로 다른 개념이다.

• 규모(Magnitude): 지진이 방출한 에너지의 절대량을 수치화한 값으로, 리히터 척도(Richter scale)로 표현된다. 규모는 지진의 전체 에너지를 나타내며, 진앙과 관계없이 하나의 값으로 정의된다.
• 진도(Intensity): 사람이 느끼는 흔들림의 강도와 건물·지형이 받은 영향을 나타내며, 메르칼리–칸카니–지버그 척도(Mercalli–Cancani–Sieberg, I~XII)로 구분된다. 같은 규모의 지진이라도 지반의 성질, 건축 구조, 진앙과의 거리에 따라 진도는 달라질 수 있다.

지진의 지속 시간

지진의 체감 지속 시간은 일반적으로 수 초에서 수십 초에 불과하며, 드물게 1분을 넘기도 한다. 그러나 지진계가 기록한 실제 파동의 지속 시간은 더 길다.

지속 시간은 지진의 규모, 진앙까지의 거리, 지반 구조, 건축물의 형태와 높이 등 여러 요인에 의해 달라진다. 지반이 연약한 지역, 특히 포화된 느슨한 모래나 실트층에서는 진동이 오래 지속되어 피해가 커질 수 있다.

지진 위험도와 지진 위험의 차이

• 지진 위험도(Seismic hazard): 특정 지역에서 일정 규모 이상의 지진이 발생할 확률을 뜻한다.
• 지진 위험(Seismic risk): 실제로 지진이 발생했을 때 예상되는 피해의 정도(인명 및 재산 손실 포함)를 의미한다. 따라서 사람이 거의 살지 않는 지역은 지진 위험도가 높더라도 실제 위험은 낮을 수 있다.

세계의 지진대

태평양 분지를 둘러싼 ‘불의 고리(Ring of Fire)’ 지진과 화산 활동이 빈번한 지대이다.

By Gringer (talk], Public Domain, wikimedia commons.

전 세계 지진의 약 90%는 ‘불의 고리(Ring of Fire)’라 불리는 지역에서 발생한다. 이곳은 태평양을 따라 형성된 거대한 지진·화산 활동대이며, 북·남아메리카 서해안, 일본, 필리핀, 인도네시아, 파푸아뉴기니, 뉴질랜드 등을 포함한다. 그 밖에도 지중해 동부, 중동, 히말라야·티베트 지역, 중앙아시아 등에서도 활발한 지진 활동이 이어지고 있다.

마무리하며

지진은 인간이 통제할 수 없는 자연현상이지만, 그 구조와 원리를 이해하면 예측 불가능한 자연과 공존하는 법을 배울 수 있다. 지진에 대한 지식은 단순한 정보가 아니라, 생존과 대응의 지혜로 이어진다.