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1. 지진의 발생원인과 특징
1.1. 지진발생 원인
지구는 지구 내부의 변화로 인해 지각이 변하게 되며, 이러한 지각의 변화로 인해 순간적인 힘이 작용하여 단층과 같은 움직임이 발생하면서 지진이 발생하게 된다. 우리나라는 유라시안 판과 태평양 판의 경계부근에 위치하고 있지만, 일본과 달리 비교적 대륙지각 내부에 위치하고 있어 발생하는 지진이 심발지진이기 때문에 발생 빈도가 낮고 지진의 강도 또한 낮은 편이다. 그러나 역사적으로 우리나라에서도 진도 5 이상의 강진이 발생한 기록이 있어 지진에 대한 대비가 필요하다.
1.2. 지진파의 종류 및 특징
1.2.1. 실체파(Body wave)
실체파(Body wave)는 지진파의 한 종류로, 지구 내부를 통과하면서 전파되는 파동을 말한다. 실체파는 지구 내부 매질을 통과하여 전파되기 때문에 지구 내부의 구조와 성질을 파악하는 데 중요한 역할을 한다. 실체파에는 P파와 S파의 두 종류가 있다.
P파(Primary wave)는 지진파 중에서 가장 먼저 도달하는 파동으로, 파의 진행방향과 입자의 운동방향이 평행하다. P파는 고체, 액체, 기체 모두를 통과할 수 있으며 상대적으로 빠른 속도로 전파된다. 이러한 P파의 특성으로 인해 지진의 발생 위치를 결정하는 데 활용된다.
S파(Secondary wave)는 P파보다 늦게 도달하는 지진파로, 파의 진행방향과 입자의 운동방향이 수직이다. S파는 고체 매질에서만 전파될 수 있으며 P파에 비해 상대적으로 느린 속도를 가지고 있다. 이러한 S파의 특성은 지구 내부 구조에 대한 정보를 제공하는 데 중요한 역할을 한다.
실체파의 특성을 요약하면 다음과 같다. P파는 고체, 액체, 기체를 모두 통과할 수 있으며 S파는 고체 매질에서만 전파될 수 있다. 또한 P파가 S파보다 빠른 속도로 전파되며, 이러한 특성으로 인해 지진 발생 위치와 지구 내부 구조를 파악하는 데 활용된다.
1.2.2. 표면파(Surface wave)
표면파(Surface wave)는 지진파 중 지표면을 따라 전파하는 파동으로, 실체파와 달리 지표면의 움직임을 유발합니다. 표면파에는 주로 레일리파(Rayleigh wave)와 러브파(Love wave)의 두 가지 종류가 있습니다.
레일리파(Rayleigh wave)는 지표면에서 타원형으로 입자가 진동하는 파동입니다. 파의 진행방향과 입자 운동방향이 서로 수직이며, P파와 S파가 합성된 성질을 나타냅니다. 레일리파는 지표면을 따라 전파하면서 P파와 S파에 비해 작은 감쇠를 보이므로, 진앙으로부터 멀리 떨어진 지역에서도 관측될 수 있습니다.
러브파(Love wave)는 지표면에서의 수평 전단운동을 발생시키는 파동입니다. 파의 진행방향과 입자의 움직임이 서로 수직이며, S파의 수평운동 성분으로 구성됩니다. 러브파는 지표면의 구조적 특성에 의해 발생하며, 지표면의 지질학적 불균일성에 의해 큰 진폭으로 전파될 수 있습니다.
이처럼 표면파는 지표면의 운동을 유발하여 상대적으로 큰 진동을 발생시키므로, 지진 피해 예측 및 지진동 해석에 중요한 역할을 담당합니다. 특히 진앙으로부터 멀리 떨어진 지역에서도 표면파에 의한 진동이 감지되기 때문에, 표면파 분석을 통해 지진의 규모와 진앙거리 등을 추정할 수 있습니다.
1.2.3. 자유진동
자유진동은 큰 규모의 지진이 발생한 이후, 종이 울리고 난 것 처럼 수일 동안 걸쳐 나타나는 지구 전체의 진동이다. 이러한 자유진동은 지구가 마치 울리는 종처럼 고유의 주기를 가지고 떨리며, 지진 이후에도 수 일간 지속되는 특징을 보인다. 이는 지진의 강도가 크어 지구 전체의 구조를 변화시킨 후, 구조물이 본래 고유의 주기로 진동하며 지진의 여파가 수일간 지속되는 것이다. 이처럼 자유진동은 지진이 발생한 후 장시간에 걸쳐 나타나는 지구 전체의 고유 진동으로, 지진의 규모와 직접적으로 연관되는 특징적인 현상이다.
1.3. 지진의 분류
1.3.1. 판경계지진과 판내부지진
판경계지진과 판내부지진은 지진의 발생 위치에 따라 구분되는데, 판경계지진은 판 경계 부분에서 발생하는 지진이며 판내부지진은 판 내부에서 발생하는 지진이다.
판경계지진은 주로 판과 판이 충돌하는 곳, 대륙 지각과 해양 지각이 만나는 곳 등 판 경계 부분에서 발생한다. 이러한 지역은 지각변동이 활발하여 지진이 자주 발생하는 편이다. 대표적인 예로 일본 동쪽 지역을 들 수 있는데, 이 지역은 태평양 판과 유라시아 판의 경계에 위치하여 잦은 지진활동이 있다.
반면 판내부지진은 판 내부에서 발생하는 지진으로, 판 이동에 따른 지각 내부의 응력 누적으로 발생한다. 판내부지진은 판경계지진에 비해 발생 빈도가 낮고 규모도 작은 편이다. 우리나라의 경우 판경계에서 벗어나 있어 주로 판내부지진이 발생하고 있다.
판경계지진과 판내부지진의 주된 차이점은 발생 위치와 발생 빈도, 규모 등이다. 판경계지진은 판 운동이 활발한 경계 부분에서 자주 발생하는 반면, 판내부지진은 판 내부에서 상대적으로 드물게 발생한다. 또한 판경계지진이 대체로 규모가 큰 편인 반면, 판내부지진은 규모가 작은 경향을 보인다.
1.3.2. 천발지진, 중발지진, 심발지진
천발지진, 중발지진, 심발지진은 지진의...
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