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지구과학 ① 3-4. 지진의 원인, 지진파(P파 S파), 지진기상
▎지구과학 ① 3-4. 지진의 원인, 지진파(P파 S파), 지진기상
◈ 지진의 원인과 지진파
1. 지진의 원인
지진의 직접적인 원인은 암석권에 있는 판(Plate)의 움직임이다. 이러한 원인이 직접 지진을 일으키기도 하고 다른 형태의 에너지원을 제공하기도 한다. 지하 깊은 곳의 지층이 주변으로부터 힘을 받으면 변형이 일어나고, 이것이 일정한 한계에 도달하면 지층이 끊어지고 단층이 생성되면서 축적된 에너지가 순간적으로 방출된다. 이 때 방출되는 에너지가 암석을 진동하여 퍼져나가는 현상을 지진이라 한다.
2. 지진파
지진파란 암석의 파괴가 일어난 진원으로부터 지구의 내부 또는 표면을 따라 이동하는 전파를 지진파라 한다. 지진계에 기록되는 파형은 지진파가 통과하면서 일으키는 매질의 변형에 의한 것이다. 지진파는 중심파(中心波)와 표면파(表面波)로 이루어진다. 중심파는 지구 내부에서 3차원으로 전파하는 파로, P파(primary wave)와 S파(secondary wave)가 있다. P파는 S파보다 속도가 빠르며, P파는 핵을 통과하지만 S파는 핵을 통과하지 않는다. 즉, P파는 고체, 액체, 기체를 모두 통과하지만 S파는 고체만을 통과한다. 중심파는 지구 내부의 불연속면에서 반사, 굴절을 계속하면서 전파한다. 이 중심파를 실체파(body wave)라고도 한다. 표면파는 지구 표면을 따라 전달되는 지진파를 말한다.
ⓐ P파
전파 속도가 가장 빨라 지진관측소에 가장 먼저 도달하는 지진파로, 매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 같은 종파이며, 고체, 액체, 기체를 모두 통과한다.
ⓑ S파
P파보다 속도가 느려 두 번째로 도달하는 지진파로, 매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 수직인 횡파이며 고체만 통과한다.
ⓒ L파
전파 속도가 가장 느린 파로 지표면을 따라 전파되며, 진폭이 커서 지진 발생 시 피해가 크다.
ⓓ P파, S파는 지구 내부로 진행하므로 전파되는 모양을 보고 지구 내부의 정보를 얻을 수
있으나 L파는 지표면을 따라 전파되므로 지구 내부의 정보를 얻을 수 없다.
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‣ P파는 매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 같은 종파이며, S파는 매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 직각인 횡파이다. |
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지진계의 원리 |
지진이 발생하면 지진계의 모든 부분이 진동하지만 무거운 추는 관성 때문에 정지해 있다. 따라서 추 끝에 달린 펜에 의해 회전 원동에 감긴 기록지에 지진에 의한 진동량이 기록된다.
3. 지진 기상
ⓐ PS시
지진계에 기록된 지진파의 모양을 지진 기상이라고 한다. 지진 기상에서 P파와 S파의 도달 시간의 차이를 PS시, 또는 초기 미동 계속 시간이라고 한다.
ⓑ 진원 거리
P파의 속도를 
ⓒ 주시 곡선
지진 자료로부터 진앙과 관측소까지의 거리와 지진파의 도달 시간 사이의 관계를 나타낸 곡선을 주시 곡선이라고 한다. 지진 기상에 나타난 PS시를 이 곡선에 대입하면 진앙 거리를 쉽게 구할 수 있다. 이 주시 곡선에서 진앙 거리가 멀수록 PS시가 길어지는 것을 알 수 있다.
4. 지진대
ⓐ 지진대
지진이 자주 발생하는 지역을 서로 연결해 보면 거대한 띠 모양으로 나타나는데, 이를 지진대라고 한다.
ⓑ 세계의 지진대
환태평양 지진대, 알프스-히말라야 지진대, 중앙 해령 지진대 등이 있는데 화산대와 대체로 일치한다.
ⓒ 지진과 화산 활동이 지각을 이루는 판의 운동과 밀접한 관련이 있음을 나타낸다.
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우리나라의 지진 |
㉠ 우리나라에서는 지진에 의해 피해를 입는 경우가 거의 없지만 그렇다고 지진이 전혀 발생하지 않는 것은 아니다. 우리나라에서도 2천여 회의 지진이 역사에 기록되어 있고 지진계로 측정한 지진도 약 900회가 된다.
㉡ 우리나라의 부산과 경남 지역에 분포하는 단층대에서 지진이 자주 발생하여 가끔 작지만 피해가 나기도 하였다. 따라서 우리나라에서도 지진을 예측하고 지진 피해를 줄이기 위한 대책을 마련해야 한다.
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