지진 규모와 진도 총정리

지진의 크기를 나타내는 척도. 지진 규모와 진도로 나누어 표현됩니다. 규모는 진앙지에서 발생한 지진의 실제 에너지의 규모를 나타내는 절대적인 값을 뜻하며 미국의 지질학자 찰스 리히터에 의해 고안된 리히터 규모가 널리 사용됩니다.

진도는 어떤 한 지점에서 사람이 느낀 정도 또는 구조물 피해의 정도를 계급화한 것으로서 진앙으로부터 거리에 따라 차이가 납니다.

한국의 기상청에서는 2000년까지 일본기상청에서 규정한 진도계급을 사용했었으나 2001년부터 많은 나라에서 사용하는 수정 메르칼리 진도계급으로 바꾸어 사용하고 있습니다.

2016년부터 지역별 진도 정보인 계기진도를 구축하기 시작했습니다.

지진 측정의 역사

지진의 크기와 피해를 일관성 있게 파악하고 표현하고자 하는 시도는 근대 과학의 발전과 함께 계속되어 왔습니다.

이탈리아의 미켈레 스테파노 콘테 드 로시와 스위스의 프랑수아 알퐁스 포렐은 지진의 강도를 단순하게 10단계로 나눈 로시-포렐 척도를 19세기 후반 발표했습니다.

이 척도는 이탈리아의 화산학자 주세페 메르칼리의 척도가 발표될 때까지 널리 사용되었습니다.

메르칼리는 1902년 느껴지지 않을 정도의 미미한 지진에서부터 가장 큰 피해가 발생하는 규모까지 지진이 지구 표면과 구조물에 미치는 영향을 10단계로 나누어 정량화하는 척도를 개발했습니다.

그가 개발한 척도는 지진을 경험한 사람들로부터 수집한 데이터를 기반으로 만들었는데, 지진의 발생지(진원)으로부터의 거리에 따라 피해 정도가 다른 것을 반영했습니다.

이탈리아 물리학자 알폰소 칸카니는 10단계의 메르칼리 척도를 12단계로 확장했습니다.

이후 독일의 아우구스트 하인리히 지베르크는 이 척도를 완전히 새롭게 해석하여 이후 메르칼리-칸카니-지베르크 척도라고 알려졌습니다.

MCS척도는 미국의 해리 우드와 프랭크 노이만에 의해 수정되어 1931년 메르칼리-우드-노이만척도라는 이름으로 발표되었습니다.

한편, 미국의 지진학자 찰스 리히터는 피해 정도를 기준으로 하는 메르칼리 척도에 대한 근본적인 의문을 품고 지진 자체의 규모에 대한 척도가 필요하다는 인식을 바탕으로 지진 규모를 정량화한 리히터 척도를 고안했습니다.

한편 메르칼리 척도를 수정했습니다. 메르칼리 척도는 이후 여러 학자들에 의해 수정 보완되어 수정 메르칼리 진도계급이라는 이름으로 널리 사용되고 있습니다.

최근에는 지진으로 인해 발생하는 재난에 효율적으로 대처하기 위해 미국 지질조사국(USGS)과 일본 기상청, 한국 기상청에서는 국가적 차원에서 지역별 진도 정보 체계인 계기진도를 구축하고 있습니다.

지역마다 설치한 진도계에서 측정한 계기정보를 통해 진도 속보, 추정진도 분포도, 긴급지진 경보 및 예보, 재해추정비율, 경제적 손실 등의 정보를 제공할 수 있습니다.

한국 기상청은 국민안전처의 제1차 지진방재종합계획의 일부로 2016년부터 계기진도 정보를 구축하기 시작했습니다.

규모와 진도의 차이

규모

지진발생시 방출되는 에너지의 총량을 말하며 지진 자체의 크기를 말합니다. 진원에서 방출된 지진에너지의 양을 수치로 환산한 것으로서 지진계에 기록된 지진파의 진폭을 이용하여 계산된 값입니다.

리히터 규모는 지진 규모를 측정하는 척도입니다.

지진 규모는 지진계에 기록된 진폭과 진앙지로부터의 거리를 로그함수가 사용된 계산식에 넣어 구합니다. 리히터 규모가 1.0 증가할수록 지진의 진폭(강도)은 10이 증가하게 됩니다.

예를 들어 리히터 규모 7.0의 지진의 경우, 규모 6.0의 지진보다 10배, 규모 5.0의 지진보다 100배, 규모 4.0의 지진보다 1,000배가 강합니다.

그러나 규모가 크다고 하여서 반드시 피해의 정도도 큰 것은 아니며 규모가 작다고 하여서 피해가 적을 것으로 짐작해서도 안 됩니다.

지진이 발생한 진앙지의 위치와 지질학적 상태에 따라 차이가 발생하기 때문입니다. 이러한 리히터 규모의 단점을 보완한 것이 수정 메르칼리 진도계급입니다.

계산된 수치인 리히터 규모와는 달리 수정 메르칼리 진도계급은 지진 발생 후 피해 장소에 나타난 현상들을 관찰한 후에 사람이 인위적으로 나눈 12등급으로 급수를 매기는 방법입니다.

진도

어떤 한 지점에서 사람이 느낀 정도 또는 구조물 피해 정도를 등급으로 나눈 것으로서 진앙으로부터 거리에 따라 차이가 납니다.

어떤 장소에 나타난 지진의 세기를 사람의 느낌이나 주변의 물체, 건물과 같은 구조물의 흔들림 정도를 수치로 표현한 것이며 정해진 설문을 기준으로 계급화한 척도입니다.

수정 메르칼리 진도계급은 진도를 측정하는 대표적인 척도이며, 일반적으로 진도는 로마숫자의 정수로 표시합니다.

지진이 많이 발생하는 나라인 일본의 일본기상청에서 JMA 진도계급을 정해 사용했으며 한국 기상청에서도 2000년까지 JMA 진도계급을 사용하다가 2001년 1월 1일부터 세계 각국에서 보편적으로 사용하는 MMI 진도계급으로 바꾸어 사용하기 시작했습니다.

JMA 진도계급은 지진의 세기를 8단계로 구분하였으나 MM 진도계급은 12단계로 보다 세분하여 지진의 세기를 나눈다는 차이가 있습니다.

MMI 진도계급의 진도는 Ⅰ에서 ⅩⅡ까지 12개 계급으로 나누어지는데, 대체로 지진의 진앙(발생지점) 부근이 가장 높고 진앙에서 멀어질수록 낮아집니다.

2016년 9월 19일 경주 지역에서 발생한 여진(규모 4.5)의 경우 경주 지역은 진도 Ⅴ, 대구, 창원, 울산, 영천 등의 지역은 진도 Ⅳ, 부산, 거창, 안동 등의 지역은 진도 Ⅲ, 대전, 충북, 서울 등의 지역은 진도 Ⅱ 정도로 추정되었습니다.

 

계기진도

계기진도란 지진으로 인해 발생하는 재난에 대해 국가적 차원에서 신속하게 대처하기 위해 고안된 지역별 진도 정보 체계입니다.

규모가 같은 지진이라 하더라도 지역별로 상이하게 나타나는 지진동을 각 지역에 설치된 진도계를 통해 측정합니다. 이 값을 진원과의 거리, 가속도, 속도 등의 수식을 적용한 뒤 계기진도 값을 산출하여 MMI 진도등급으로 나타낸다.

미국의 지질조사국(USGS)은 지진지도인 'Shakemap'을 이용해 최고지반가속도 및 속도값을 계기진도로 활용하고 있습니다. 이를 바탕으로 재해가 발생할 수 있는 지역을 예측하거나 이로 인한 경제적 손실 등의 정보를 함께 제공합니다.

한국의 기상청에서는 국민안전처의 제1차 지진방재 종합계획의 일부로 2016년부터 계기진도 발표 체계를 구축하기 시작했습니다.

한국의 계기진도는 미국·일본 등 다른 나라의 계기진도 등급과의 관계, 과거 국내 지진 조사 자료와 가속도값의 분포, 국내 지진의 특성을 고려한 가속도값에 따른 MMI 진도등급 설정 등의 과정을 통해 등급을 구분했으며 2017년 1월부터 12개월간 시범 운영 기간을 가졌습니다.

계기진도를 구축함으로써 지역별 지진동 정보의 부재로 인한 지진 대응의 미진함이 개선되고 기상청의 지진 정보제공 발전 역량과 위상이 높아지는 효과가 기대됩니다.

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