규모(지진)
덤프버전 :
1. 개요[편집]
규모는 지진의 세기를 나타내는 단위로, 진원지와의 거리에 관계 없이 해당 지진이 가지는 절대적인 강도를 나타내는 단위이다. 규모의 종류에는 리히터 규모(ML), 모멘트 규모(Mw), 일본 기상청 규모(MJ), 실체파 규모(mb), 표면파 규모(Ms) 등이 있다. 진도와는 다르게 규모는 종류가 다르다고 해서 다른 값이 아니다. 규모의 종류가 여러 개인 것은 규모를 보다 정확하게 측정하기 위함일 뿐이다.
예를 들어 절대적인 에너지 방출 값이 규모 5.3인 지진이 발생하였다고 한다면, 각국의 기관들은 각자의 방식으로 이 에너지를 측정할 것이다. 대한민국 기상청의 경우 리히터 규모로 발표하며, 미국 지질조사국(USGS)는 모멘트 규모, 일본 기상청은 일본 기상청 규모를 사용해 발표한다. 각 결과가 규모 5.2, 5.3, 5.4라고 해서 절대적인 에너지 방출 값인 규모 5.3이 바뀌는 것은 아니다. 단지 규모의 종류와 환산식, 관측 설비 등의 차이로 인해 오차가 발생하는 것 뿐이다.
실제로 한국 기상청에서 지진 발표에 사용하는 규모는 리히터 규모이지만, 기상청에서 국외지진을 발표하는 경우 외국 기관의 규모를 따른다. 예를 들어 2023년 튀르키예·시리아 대지진 당시 USGS에서 발표한 규모는 모멘트 규모로 7.8이었다. 기상청은 USGS의 분석결과를 그대로 인용하여 이 지진을 규모 7.8로 발표했다.
추가적으로 규모는 지진에 대한 수치를 나타낼때 함께 쓰이는 진도와는 완전히 다른 개념[1]이다. 규모는 절대적인 수치로 지진으로 인한 총 에너지 방출량을, 진도는 상대적인 수치로 특정 지역에서의 흔들림을 말한다. 규모는 보통 3.5처럼 소수점 한자리까지 적으며[2], 진도는 서울 진도 2[3] 또는 II처럼 정수만 사용한다.[4] 규모와 진도의 차이점에 관한 보다 자세한 설명은 진도(지진)문서 참조.
2. 리히터 규모(ML)[편집]
리히터 규모 또는 릭터 규모(Richter magnitude scale)는 한국 기상청에서 지진 발표시 사용하는 규모로, 지진이 방출하는 에너지량을 지진파의 최대 진폭을 측정해 추정하며, M,L,로 표현한다. 1935년 미국의 지진학자 찰스 리히터(1900~1985)가 고안하였다. 리히터 규모는 이후 개량되면서 국지 규모 (local Magnitude) 라고 불리기도 한다. 하지만 리히터 규모는 큰 규모의 지진에서 정확도가 떨어진다.[5] 이러한 문제 때문에 현재 지진 관련 기관들은 M 4~M 5 지진 부터 모멘트 규모를 사용하는 편이지만, 언론에서는 다른 규모 척도로 측정한 지진을 리히터 규모라고 하기도 한다.
2.1. 계산법[편집]
지진 기록에서 지진파의 최대 진폭[6]과 PS시[7]를 측정하여 그 값을 표시한후 그 두 점을 잇는 직선을 그어서 지진의 규모[8]를 결정한다.
2.2. 규모[편집]
다음은 리히터 규모와 발생하는 에너지(erg)[9], 폭약(TNT)이 내는 폭발력 그리고 피해정도의 관계이다. 리히터 규모 [math(M)]과 에너지 [math(E)]는 로그와 관련된 수식으로 표현할 수 있다. [math(\log E)] [math(=11.8+1.5M)] 따라서 규모가 1 증가할 때마다 에너지는 10^1.5≒32배 차이이고 2 차이는 1000배, 3차이는 32000배이다.
3. 모멘트 규모(Mw)[편집]
자세한 내용은 모멘트 규모 문서 참조.
4. 일본 기상청 규모[편집]
5. 실체파 규모, 표면파 규모[편집]
6. 기타[편집]
- 지금까지 지구에서 관측된 지진 중 가장 강력한 지진은 1960년 칠레 앞바다에서 일어난 모멘트 규모 9.5의 칠레 대지진이며, 지구 자체의 힘으로 일어날 수 있는 가장 강력한 지진, 초강진은 모멘트 규모 10.3~10.6이라고 한다.[12] 참고로 약 기원전 6500만 년경에 몇몇 수각류를 제외한 나머지 공룡이 전부 멸종당한 K-Pg 멸종 당시 지구에 충돌한 운석은 지구 전체에 걸쳐 무려 리히터 규모 11 - 13[13]의 지진을 발생시킨 것으로 추정된다.
- xkcd의 말에 따르면 지구가 버틸 수 있는 지진에너지의 한계치는 대략 리히터 규모 15에 상당하며, 이 이상의 에너지로 지진이 일어나면 에너지량이 지구 자체의 중력 결합 에너지보다 크기 때문에 지구가 산산조각난다고 한다. 이론상 더 큰 규모의 지진 발생이 가능은 하나 차이점이라면 그저 더 크고 아름답게 폭발하게 될 것이라는 것이다. 그가 알기 쉽게 설명한 가상매체에서의 예시로는 은하 제국이 죽음의 별에서 발사한 레이저가 얼데란[14]에 적중할때 최소 리히터 규모 15의 지진을 일으켰다고 한다.[15]
- 지진은 행성 뿐만 아니라 항성에서도 발생하며 태양에서는 몇 시간에서 며칠마다 일진(日震)이 일어나고 있다.[16] 그리고 관측사상 가장 강력한 성진(星震)은 2004년에 태양계에서 약 5만 광년 떨어진 마그네타(빠른 회전속도와 특히 강한 자기장을 가진 중성자별)인 SGR 1806-20[17]의 겉껍질에서 일어난 리히터 규모 22.8의 성진이다.#[18] 이는 앞서 설명했던 9.5짜리 대지진이 발산한 에너지의 대략 1해 7778경 배에 달한다. 이 정도 에너지는 태양이 약 15만 년 동안 내놓은 에너지량보다 많은 수치로, 이는 광속의 64%로 가속된 달이나 초속 2,220 km로 움직이는 지구를 부딪쳐야 나오는 에너지이다. 인류가 관측한 자연재해중에서 이보다 더욱 강력한 에너지를 한번에 뿜어내는 경우는 초신성과 감마선 폭발[19] 및 블랙홀간 충돌로 발생하는 중력파[20]이외에는 거의 없다고 보면 될 정도이다.
- 스타워즈에 등장하는 임페리얼 스타 디스트로이어의 터보레이저는 리히터 규모 11급 지진에 맞먹는 출력을 자랑한다. 그것도 단 한방으로만.
이런 정신나간 녹색 플라즈마 덩어리가 소나기마냥 쏟아지는 것을 생각하니 코즈믹 호러가 따로 없다.
이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 2023-12-29 11:58:53에 나무위키 규모(지진) 문서에서 가져왔습니다.[1] 진도와 규모의 차이를 적절히 설명한 서울특별시의 게시글[2] 다만, 규모는 로그 스케일이기 때문에 소수점 무한대까지 가능하다.[3] 일본 기상청 진도 계급과 중화민국 중앙기상국 진도 계급 말고는 자연수로 표현하지 않는다.[4] 진도 2.8과 같은 표현은 거의 쓰이지 않는다. "규모 2.8의 지진이 발생해 충남에서 진도III 충북에서 진도II를 기록했다."와 같은 표현이 올바른 표현이다. 가끔 진도 2.8과 같은 표현을 뉴스나 기사에서 사용하는 경우가 있는데 뉴스나 기사가 십중의 구 이상이 잘못된 표현을 한 것이며 그냥 간단하게 규모 2.8로 받아들이면 된다. 다만, 계기진도와 계측진도를 표기하는 차원에서 진도 2.8 과 같이 쓰이는 경우가 있긴 하지만, 계기진도 또는 계측진도2.8 이라고 분명하게 분류를 해 주어야한다. 그러니 진도 2.8은 잘못된 표현이 맞다.[5] 단주기 지진동만 쓰는 게 원인이다. 큰 규모의 지진은 장주기 지진동만 커진다.[6] 그래프 우측[7] 지진기록에서 P파 도착시간부터 S파 도착시간 사이의 시간간격, 초기 미동 계속 시간이라고도 함, 그래프 좌측[8] 그래프 중앙[9] 1erg는 10-7J에 해당한다.[10] 히로시마에 떨어진 원자폭탄 수준.[11] 하지만 칠레 초거대지진이 규모 9.5라는 것은 리히터 규모 9.5가 아니라, 모멘트 규모 9.5이다. 리히터 규모도 있긴 한데, 잘못된 값이라 서술하지 않는다. 하지만 모든 규모의 종류들은 로그 스케일로 통일되어 있어서 모멘트 규모가 9.5여도 2.6Gt이 된다.[12] 이 정도 에너지의 지진이 지구에서 일어나려면 초화산의 대분화. 그것도 작게는 옐로우스톤의 분화 정도는 돼야 하고 크게는 시베리아 트랩이라든가, 판게아를 두 쪽으로 분리해버린 고대 애팔라치아 산맥의 대폭발같은 초거대화산의 대분화정도는 돼야 일어날 정도이다. 가상의 사례로 영화 2012에 등장하는 로스엔젤레스 지진의 규모가 10.9이다. 10.9가 측정된 뒤 지진계도 측정 한계치에 도달해 멈췄으며 이후 지각이 갈라져 마그마가 튀어오르는데 이는 12.0이거나 이를 넘을 수도 있다.[13] 리히터 규모는 수치가 1이 오를때마다 에너지가 약 32 배정도 증가하는 로그 계산법이 쓰이는데 단순 계산상으로는 상술된 칠레 대지진보다 3.5 큰 값의 규모이므로 약 177,828배(!)(10^^(1.5×3.5))의 에너지를 자랑한다.[14] 스타워즈에 등장하는 지구와 지름, 질량, 환경 등이 비슷한 가상의 행성[15] 행성이 산산조각 난다.[16] 1996년 7월 9일 발생한 태양플레어의 리히터 규모는 11.3으로 측정됐다.[17] 자기장의 세기가 무려 100기가 테슬라로, 발견된 천체 중에서 자기장이 가장 세다.[18] 발생한 에너지 일부는 곧바로 흡수되었고 약 1.3×1039 J(=질량으로 환산시 약 1.45×1022 kg으로, 달 질량의 19.5%에 달한다.)의 에너지가 외부로 방출됐다.[19] 초신성 및 장기 감마선 폭발(Long GRB)은 아예 태양이 탄생부터 백색왜성으로 죽음을 맞이할 때까지 내놓을 수 있는 에너지량보다 더 많은 에너지를 한번에 뿜어낸다.[20] 인류 역사상 최초로 관측된 중력파의 발생원은 블랙홀끼리 충돌병합으로, 이때 태양 3개분의 질량이 에너지로 전환된 채로 방출됐다.