지진의 원인과 실험 방법

1. 들어가며
제가 대만에 교환학생을 갔을때 일입니다.
저의 룸메이트는 독일학생이었습니다. 지진을 연구하러 대만에 왔다고 하더라구요. 박사과정의 학생이었는데, 성실하고 깔끔한 친구였습니다. 근데, 룸메이트는 자주 기숙사에 들어오지 않았습니다.
필드스터디라고 하면서 대만 전역을 돌아다녔지요. 가끔 돌아오면, 룸메이트는 대만의 지방도시, 작은 섬들을 다녔던 이야기를 저에게 해주었어요. 그 덕분에 저는 대만과 지진에 대한 관심이 생기게 되었습니다. 

2. 지진의 원인과 실험
지진은 지하의 암석층에서 갑자기 단층을 따라 붕괴할 때 발생합니다. 이 갑작스런 붕괴는 에너지 방출을 일으키고, 지면을 뒤흔드는 지진파를 영향을 줍니다. 두 암석층이 서로 마찰할 때, 그들은 마찰을 일으킵니다. 그들은 서로 밀치고 있지만 움직이지는 않습니다. 그런 시간이 지나고, 쌓이는 모든 압력 때문에 암석이 부서지게 되고. 그 바위가 부서지면서 지진이 일어나게 됩니다. 지진이 일어나는 동안 그리고 그 후에, 판이나 바위 덩어리가 움직이기 시작하고, 그들은 충돌이 멈출때까지 계속 움직입니다. 바위가 부서지는 지하의 지점은 지진의 초점이라고 부릅니다. 초점에서 바로 위(지상 위)는 지진의 진원지로 불리게 됩니다.

지진이 생기는 원리를 알기 위해 작은 실험을 할 수 있습니다.

 

거품 고무 한 덩어리를 반으로 쪼갭니다.
조각들을 매끄러운 탁자 위에 놓습니다.
폼 고무 조각의 거친 가장자리를 함께 놓습니다.
두 조각을 가볍게 밀면서 한 조각을 테이블 상판을 따라 그대에게서 멀리 밀어내면서 다른 한 조각을 그대 쪽으로 끌어당긴다. 어떻게 붙는지 보여?
부드럽게 밀고 당기면 됩니다.

틈을 따라 약간의 폼 고무(단층)가 부서지고 두 조각이 갑자기 서로 스르르 지나갈 겁니다. 그 갑작스런 발포 고무의 깨짐은 지진입니다. 그것은 미끄럼 사고에서 일어나는 일입니다. 지진과 같은 지진파도 지하의 폭발에 의해 발생할 수 있습니다. 이러한 폭발은 도로, 철도, 지하철 또는 광산용 터널을 만드는 동안 암석을 부수기 위해 발생할 수 있습니다. 그러나 이러한 폭발은 매우 강한 지진파를 일으키지는 않습니다. 당신은 심지어 그것들을 느끼지 못할 수도 있습니다. 때때로 광산의 지붕이나 벽이 무너질 때 지진파가 발생한다. 이것들은 때때로 광산 근처의 사람들에 의해 느낄 수 있습니다. 핵탄두(폭탄) 실험에서 나온 가장 큰 지하 폭발은 큰 지진과 매우 흡사한 지진파를 일으킬 수 있습니다.

종종 북한의 핵실험으로 인해, 북한 일부 지역에서 지진이 감지되었다는 내용의 뉴스가 나오는 것은 이때문입니다. 이 같은 사실로 이런 지진파를 일으키지 않고는 핵탄두를 지구상에 폭발시킬 수 없기 때문에 세계 핵실험 금지를 위한 수단으로 악용되고 있습니다.

 

장행이 발명한 지진 풍향계

 3. 지진계의 시작, 지진 풍향계

현대의 지진을 대비학 위한 과학적 발전은 놀랍습니다. 하지만, 그렇지 않았던 고대시대에는 어떻게 지진에 대비했을까요? 저희는 중국의 장행이라는 인물에 주목을 해야합니다.

현대 지진계는 극도로 민감한 장비들입니다. 이 장치들은 레이저 광선이나 자석의 미세한 움직임을 기록함으로써 우리가 감지할 수 없을 때에도 가장 작은 울림을 감지할 수 있습니다. 현재는 지질학자들과 국제 네트워크의 노력으로 인해, 지진의 진원지인 진원지를 정확히 파악할 수 있는 수천 개의 지진계 네트워크가 전 세계에 설치되어 있습니다. 그리고 이 클러스터들이 만들어내는 모든 데이터를 통해 우리는 이러한 지질학적 사건에 대한 이해를 지속적으로 향상시키고 있으며, 조기 경보 시스템을 개발하고 가장 안전한 구조를 만드는 방법을 모색하고 있습니다. 물론 우리 쪽에는 기술이 있지만, 초기 지진 감지 장치의 설계는 오늘날의 버전과 그다지 다르지 않다. 겨우 2000년 전에 사람들이 지진이 무엇인지 알기 전에 만들어졌다.

장행은 한 왕조 시대에 중국에서 살았으며, 역사는 그를 많은 분야의 학자로 기억합니다. 그는 천문학, 수학, 과학, 공학, 지도 제작과 시에 관한 다른 학문 분야와 예술적 추구 분야들 사이에서 활약을 했습니다. 청년시절 상당 기간 벼슬을 지냈으며, 수학자로서의 기량을 기리기 위해 30대 중반에 안황제로부터 황실 초대를 받았다.

장행은 지도상의 별들을 계산하는 일을 했고, 학문적 경력과 함께 발명가였습니다. 그는 물의 흐름에 의해 시간을 측정하는 물시계의 일종인 유입의 정확도를 향상시켰으며, 최초의 수력식 팔세관구(천체의 움직임을 보여주는 동적 모델)를 만든 공로를 인정받고 있다. 하지만 장훙은 세계 최초의 지진계를 발명한 것으로 가장 유명합니다.