Tuesday, October 11, 2011

[그것은 이렇습니다] Q: 칠레 지진 규모는 아이티 지진에 비해 1.8밖에 차이 나지 않는데지진 에너지는 어떻게 500배나 되나?

3월 1일자 조선일보 A5면에서 '칠레 지진은 규모가 8.8로 아이티 지진(7.0)보다 훨씬 컸다. 방출된 에너지로만 보면 아이티의 500배가 넘는다'는 기사를 보았습니다. 규모는 불과 1.8밖에 차이가 나지 않는데 에너지 강도는 500배가 넘는 계산이 어떻게 나오는지 궁금합니다.

― 서울 영등포구 독자 이석현씨

A: 지진 규모가 0.2 단위 올라갈 때마다 지진 에너지는 약 두 배씩 강해져진앙에서 거리의 제곱에 반비례해 지진 에너지 약화돼


조호진 산업부 과학담당 기자
최근 잇따라 발생한 아이티 지진과 칠레 지진을 두고 외신들은 아이티 지진의 규모를 7, 칠레 지진의 규모를 8.8이라고 보도했습니다.

지진의 규모가 0.2 단위로 증가할 때 지진의 에너지 규모는 약 2배씩 늘어납니다. 즉 지진 규모 7과 7.2는 숫자 표시로는 0.2에 불과하지만 에너지 규모는 2배 차이 납니다. 에너지 차이가 두 배가 나면 그 피해도 크게 달라지기 때문에 학자들은 예측한 지진 규모가 0.2만 벗어나도 사소한 실수로 여기지 않습니다. 이런 방식으로 계산을 하면 지진 규모 8은 지진 규모 7에 비해서 약 32배 강한 지진을 의미하며 지진 규모 8.8은 규모 7에 비해 약 500배 강한 에너지를 발생시킵니다.

칠레 지진이 아이티 지진보다 약 500배쯤 강했는데도 피해 규모는 오히려 적었던 데는 여러 가지 이유가 있습니다. 지진에 의한 피해가 어느 정도인지 결정하는 요소 중 중요한 것은 지진이 발생한 지점인 진앙에서 피해지역까지의 거리입니다. 연세대 지구시스템과학과 홍태경 교수는 "지진의 강도는 진앙에서의 거리의 제곱에 반비례해서 약해진다"고 설명합니다. 예컨대 진앙에서 10㎞ 떨어진 곳의 지진 강도가 10이라면 20㎞ 떨어진 지점에서는 지진 강도가 10㎞ 지점에서의 4분의 1 수준인 2.5로 약화됩니다.

이번에도 칠레 지진의 규모는 8.8로 컸지만 진앙에서 피해지역인 콘셉시온까지 115㎞나 떨어져 있어 지표면에서 느끼는 강도는 상대적으로 약했다고 할 수 있습니다. 반면 아이티 지진의 경우는 규모는 7.0<사진>(지난 1월 강진으로 무너진 아이티 대통령궁)으로 지진에너지가 칠레 지진의 500분의 1에 불과하지만 피해지역인 포르토프랭스에서 진앙까지의 거리가 16㎞에 불과해 상대적으로 강도가 강해 피해가 커진 측면이 있습니다.


지난 1월 강진으로 무너진 아이티 대통령궁.
지진이 지표면을 아래위로 흔드는 형태로 진행되는가, 좌우로 흔드는 형태로 진행되는가도 피해의 크기에 영향을 줍니다. 대체로 지진은 좌우로 흔들리는 경우가 많기 때문에 건물의 내진 설계는 주로 횡으로 흔들리는 지진에 대비하도록 돼 있다고 합니다. 오래전 발생했던 어떤 지진의 경우 '지진의 형태가 수평이 아닌 직하 지진이라 피해가 커졌다'는 외신 보도를 본 적이 있는데, 이는 지진의 형태보다는 주로 수평으로 흔들리는 지진에 대비한 내진 설계 때문이란 것이 전문가들의 설명입니다. 삼성물산 문영종 박사는 "동일한 지진 강도에 내진 설비가 없는 건물이 노출될 경우 수직으로 흔들리는 지진보다는 수평으로 흔들리는 지진에 의한 피해가 더 크다"고 설명합니다. 기둥을 아래위로 흔들 때보다 좌우로 흔들 때 건물에 손상을 가하기가 쉬운 것과 같은 이치라는 것이지요.

지진 피해지역 건물이 내진 설계로 지어졌는지, 건축 자재의 부실 여부 등 건축물의 상태도 피해의 크기를 결정하는 중요한 요소입니다.

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