지진 연구방법(지진계)

-지진의 연구방법

지진학은 지진을 연구하는 학문분야로서 어원은 지진을 의미하는 고대 그리스어인 seismos이다.

-지진계

지진계는 지진에 의한 진동을 기록하는 장치를 말한다. 지구의 진동이나 운동을 측정하는 가장 이상적인 방법은 지구의 진동에 전혀 영향을 받지 않는 안정된 판위에 지진계를 설치하는 것이다. 그러나 현실적으로 지진계는 진동이 일어나는 지표 위에 설치할 수밖에 없기 때문에 지진계는 지표와 함께 진동을 하게 된다. 이처럼 지진동을 측정할 고정된 좌표계가 존재하지 않는다는 데에 지진관측의 어려움이 있다. 이 문제는 소형보트에서 해면의 파도를 측정하기가 어려운 것과 매우 유사하다.

이러한 좌표계의 문제를 극복하기 위해서 대부분의 지진계는 정지상태의 무거운 추가 급작스런 운동에 저항하는 관성의 성질을 활용한다. 만약 쇳덩이와 같은 무거운 추를 용수철 끝에 매단 후 급격히 용수철을 들어 올리면 추는 바로 움직이지 않고 대신 용수철의 길이가 늘어날 것이다(그림16.2). 이것이 관성형 지진계의 원리이다(그림16.3). 지반의 수직운동은 그림 16.3A와 같은 장치에 의해서 측정할 수 있다. 여기서 추는 용수철에 연결되어 있고 용수철은 지반에 고정된 지지대에 연결되어 있어서 지반이 움직이면 용수철에 수축이 일어나나 추의 위치는 거의 정지상태를 유지한다. 따라서 추와 지반 사이의 위치변화로부터 지반의 수직운동을 측정할 수 있다.

수평운동은 하나의 줄에 추를 매단 진자를 이용해서 수직운동과 유사한 방법으로 측정할 수 있다(그림16.3B). 여기서도 관성 대문에 추는 지반의 수평운동을 따라 같이 움직이지 않고 정지상태를 유지하며 이로 인해 발생하는 추와 지반 사이의 위치 차이로부터 수평운동을 측정할 수 있다. 관성형 지진계는 보통 그룹으로 설치하여 동-서, 남-북 그리고 상-하 방향의 운동을 동시에 측정하도록 되어있다.

베니오프 변형률지진계는 다른 형태의 지진계로서 지반내부에 설치한 길이 35m 정도의 두 개의 콘크리트 지지대를 사용한다(그림16.3C). 지지대의 한 쪽에는 길고 단단한 유리막대가 부착되어 있고 다른 한 쪽에는 유리막대의 미소한 운동가지도 측정할 수 있는 매우 민감한 감지기가 부착되어 있다. 이러한 형태의 지진계는 보통 광산의 내부나 지하터널 또는 기타 온도가 일정하고 바람의 영향을 거의 받지 않는 장소에 설치한다.

현대식 지진계는 놀랄 만큼 민감하여 약 일억 분의 일 센티미터의 변위를 측정할 수 있다. 실제, 많은 지진계들은 여러 블록이나 떨어진 곳에서 지나가는 자동차에 의한 진동을 측정할 수 있고, 해안에서 수 km 떨어진 곳에서도 파도나 조석에 의한 변위를 측정할 수 있다.

그림 16.2 관성지진계의 원리

 

그림 16.3 지진 활동 기록 지진계는 지진에 의한 진동을 측정한다. A.수직성분 관성지진계의 모형. B.수평성분 관성지진계의 모형. C.변형률 지진계. 길이 약 35m의 유리막대가 지반에 설치한 콘크리트 지지대 위에 고정되어 있다. 또 다른 콘크리트 지지대 위에는 민감한 감지기가 부착되어 있어서 유리막대의 미세한 움직임까지도 측정할 수 있게 되어 있다. 지진동이 일어나면 지표의 교란이 일어나고 이 때 두 지지대 사이의 거리가 변화한다.

 

 

----  잘 보셨으면  "좋아요" 부탁해요?  010-3816-1998. 감사함다. -----