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지진 특성과 재해 현황 The Characteristic of Earthquake and Status of Earthquake Disasters

2017.09.

University of Seoul

High-Rise Steel-Composite Structure Research Laboratory 서울시립대학교 건축공학과 교수 최 성 모

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Contents

1. 지진 일반이론 2. 지구 구조와 지진 발생 메커니즘 3. 우리나라 지진 환경과 특성 4. 국내외 지진 발생 피해 현황

2 High-Rise Steel-Composite Structure Research Laboratory


1. 지진 일반이론

지진의 일반이론: 지진의 발생이유, 단층, P파/S파

https://www.youtube.com/watch?v=IsQoZyhzB_Q (YTN 사이언스)



https://www.youtube.com/watch?v=IsQoZyhzB_Q

진원, 진앙, 진원 시: - 진원이란 지진이 발생한 지각의 지점 - 진앙이란 진원에서 수직방향으로 지표면과 만나는 지점. - 진원 시란 지진파가 처음 발생한, 지진이 처음 발생한 시각

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High-Rise Steel-Composite Structure Research Laboratory


진도와 규모: - 진도란 지진의 크기를 나타내는 척도 - 규모란 지진파로 인해 발생한 총 에너지의

크기로 계측 관측에 의하여 계산된 객관적 지수

- 크게 땅 위의 피해를 기준으로 하는 수정

메르칼리 진도와 지진의 강도를 기준으로 하는 리히터 규모가 많이 쓰임

수정 메르칼리 진도 계급과 리히터 규모

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천발 지진, 중발 지진, 심발 지진: - 지진의 발생 깊이에 따라 천발, 중발, 심발 지진으로 구분 - 천발 지진이란 진원의 깊이가 지하 70km 미만인 지역에서 발생한 지진으로 큰 탄성에너지로 제일 큰 피해를 주는 지진 - 중발 지진이란 진원의 깊이가 70~300km에서 발생한 지진으로 전체 지진의 10%만 차지 - 심발 지진이란 진원의 깊이가 300~700km에서 발생한 지진으로 지구

내부구조를 파악하는데 효과적

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천발 지진, 중발 지진, 심발 지진:

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2. 지구구조와 지진 발생 메커니즘

지구의 구조: - 지구는 지각 멘틀, 외핵 내핵으로 구성되어 있는데, 그 중 지각은 고체, 멘틀은 유동성을 가진 고체, 외핵은 액체, 내핵은 고체로 구성 - 지진은 주로 유동성을 가진 멘틀의 운동에 의한 지각의 움직임에 의해 발생



지구의 구조 지각: - 지각이란 지구의 내부 구조를 층으로 구분했을 때 가장 바깥쪽의 표면을 구

성하는 부분으로 지표로부터 모호로비치치 불연속면 까지의 부분 - 지각은 대륙지각과 해양지각으로 나뉘는데, 대륙지각은 20~70km의 두께에

2.7g/cm2의 평균 밀도를 가지고 주로 화강암질 암석으로 이루어져 있으며, 해양지각은 5~15km의 두께에 3.0g/cm2의 밀도를 가지고 대부분 현무암질 암석으로 이루어져 있음

- 지진파의 속도 차이로 상부지각과 하부지각으로 나누기도 하는데, 상부지각 에서는 P파의 속도가 6km/s 이지만 밀도가 좀 더 큰 하부지각에서는 6.8km/s로 빨라짐

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지구의 구조 지각:

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지구의 구조 멘틀: - 지구의 지각과 핵 사이의 부분으로서 깊이 약 30km에서 2900km까지의 부분 - 지구 부피의 82%이상, 질량에서는 68% 이상을 차지하며 철, 마그네슘의 규산염을 주성분으로 하는 암석일 것으로 추정 - 지진파의 속도가 감소하는 저속도 층이 존재하는데, 이 저속도 층의 존재를 근거로 부분 융용상태 상태의 멘틀 부분이 존재한다는 설이 유력

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지구의 구조 맨틀:

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판 구조론: - 지구 표면이 여러 개의 판(유동성을 가진 상부 멘틀과 지각을 함께 지칭) 으로 이루어져 있는데, 판이 변형 내지는 서로 수평 운동을 하고 있다는 이론

- 전체가 한 방향으로 매년 1~6cm 정도씩 이동한다고 알려짐

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판 구조론: - 판 구조론의 영향으로 대륙이 이동해 왔음을 여러 증거를 통해 알 수 있음 Ex) 대륙의 경계선을 이어보면 비슷함, 에베레스트에서 해양 동물 화석 발견 등

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지진 발생 메커니즘: - 지진이란 지각에서 상대적으로 연약대인 단층(판과 판의 경계 또는 판의 이동으로 힘을 받은 지각)에 쌓인 응력이 한계 강도를 넘을 경우 단층면이 파괴되어 외부로 전파괴는 지반 진동

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지진 발생 메커니즘: - 지진은 멘틀의 운동에 의한 판의 움직임으로 인해 발생

- 유동성을 가진 상부 멘틀과 그 위에서 움직이는 해양 또는 대륙판을 합쳐 판이라고 부르는데, 이 판끼리 서로 충돌 할 때 충격량이 뿜어져 나오는 것을 지진이라고 함 - 이 때 해양지각이 대륙지각보다 밀도가 크기 떄문에 밑으로 침하

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3. 우리나라 지진 환경과 특성

불의 고리: - 판 구조론 에서 제일 큰 판인 태평양 판이 다른 판들과 맞물리는 경계선으로, 지진/화산 활동 등 지각활동이 활발 - 세계 활화산과 휴화산의 75%가 불의 고리 지역에 몰려 있으며, 전 세계 지진의 80~90%도 이곳에서 발생 - 우리나라는 불의 고리에 직접적으로 속해있지는 않지만 우리나라의 지각활동에 어느 정도 영향을 끼침



우리나라 지진 발생 빈도의 증가: - 지진이 자주 발생하지 않기 때문에 우리나라를 지진의 안전지대라고

생각하지만, 예로부터 지진은 꾸준히 발생해왔고, 역사적으로도 여러 번 기록

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첫 지진 기록: 삼국사기 고구려 유리왕 21년(서기 2년 8월)

첫 지진 피해기록: 백제 시조 온조왕 A.D. 27년 11월 지진, 집이 기울어지고 무너짐

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삼국시대: 삼국사기 신라본기 해공왕 15년(779년), 봄 3월에 서울에 지진이 일어나 백성들의 집이 무너지고 죽은 사람이 1백여 명 이었다.

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고려사 1036년 지진 기록

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신문자료: 석가탑, 고려때 지진으로 두번이나 무너져

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조선시대 1393~ 1905 동안 기록된 지진 -조선왕조실록 -승정원일기 -일성록 -중보문헌비고 -국조보감 -서운관지 -기타 : 총합 1000회 이상의 지진기록

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조선시대 승정원일기: 인조 21년 6월 21일(1643년 7월 24~25일)

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조선왕조실록 세종 56권, 14년(1432) 5월 5일

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조선왕조실록 숙종 11권, 7년(1681) 6월 26일

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조선왕조실록 순조 10년(1810) 1월 27일

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우리나라 지진 발생 빈도의 증가: -역사적 기록이나 현대화된 계측을 통해 우리나라의 지진 발생횟수가 꾸준히 증가 추세임을 알 수 있음

- 또한 최근 2016년 9월 경주에서 진도 5.8의 지진이 발생해 큰 피해가 발생

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4. 국내외 지진 발생 피해 현황

<국내 지진 사례> 2016년 9월 경주 - 2016년 9월 12일 경상북도 경주시 남남서쪽 8km에서 발생한 규모 5.8의 지진으로 1978년 지진관측 이래 한반도에서 발생한 역대 최대 규모의 지진 - 지진 피해 요약 부상자 23명, 재산상 피해 5120건 피해유형은 대부분 지붕, 담장, 차량 파손 및 건물의 균열, 수도관의 파열 등



<국내 지진 사례> 2016년 9월 경주

https://www.youtube.com/watch?v=R_8NusFsbSw (YTN 뉴스)

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https://www.youtube.com/watch?v=R_8NusFsbSw

<국내 지진 사례>2016년 9월 경주

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<해외 지진 사례> 2016년 2월 대만 남부 메이눙 -진원 진원 시: 2016-02-05 19:57:27(UTC, 국제 협정시) 진앙: : 22.939˚N 120.593˚E (가오슝시 메이눙구) 깊이: 23.0km (USGS, 미국 지질 조사국) 17.3km (NCREE, 대만 국가 지진 연구 센터) -지진 피해 요약 인명피해: 사망 116명, 부상 550명 이상 건축물 피해: 붕괴 9동, 반파 5

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<해외 지진 사례> 2016년 2월 대만 남부 메이눙 -규모 및 진도 규모: M 6.4 진도: Modified Merkalli Intensity (수정 메르칼리 진도, MMI)

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<해외 지진 사례> 2016년 2월 대만 남부 메이눙

https://www.youtube.com/watch?v=NJwtDNV6gt0 (MBC뉴스)

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https://www.youtube.com/watch?v=NJwtDNV6gt0


Weiguan Building의 붕괴 사진

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