안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 기후변화와 지진 발생 빈도·강도의 상관관계가 있을까요
기후변화와 지진 사이엔 직접적인 강한 인간관계가 있따고 과학적으로 입증된것은 없긴합니다! 지진은 기본적으로 지구 내부 판구조 운동의 결과로 발생하게 되는데 지간판이 서로 충돌하거나 미끄러지며 응력이 축적되고 응력이 갑작스럽게 방출되며 지진을 만들어 내게 되지요. 이러한 매커니즘은 지구 깊은 곳에서 일어나는 지질 활동이 중심으로 나타나며 대기 중의 온실가스나 기온변화가 직접적인 원인이 되기는 어렵지요. 그러나 특정한상황에서 간접적으로 연관성은 가진다고 알려져 있는데요. 기후변화로 극지방과 고산지대의 빙하가 급격하게 녹고 빙하 아래 땅이 받는 하중이 줄어들게 되면서 지각이 반응하며 균열이나 단층의 움직임을 유발하게 합니다. 또한 지하수의대규모 유출로 인하여 땅속의 압력을 바꿔 단층에 영향을 주기도 한다고 하지요. 해수면이 상승하면 해양 연안의 지각에 압력이 증가하게 되며 해저 단층에 스트레스를 주게 되기도 합니다.
Q. 지진 조기경보시스템의 작동원리는 어떻게 되는건가요?
지진 조기경보시스템은 지진이 발생한 직후 강한진동이 도달하기 전 경보를 보내어 인명과 재산 피해를 줄이기 위한 시스템이지요. 지진이 발생하면 P파와S파와L파가 발생하게 되는데 K파는 압축파로 처음 도달하는 진동으로 빠르게 움직여 오게 됩니다. S파는 전단파로 뒤따라오는ㄱ ㅏㅇ한진동으로 느리지만 이 이후 오는L파가 우리에게 큰 피해를 입히기에 P파를 탐지하고 S파가 도달하기 전에 경보를 울리고 L파에 안전을 요할수 있또록 이야기를 해주는 것이지요. 우리나라엔 전국적으로 지진센서가 설치되어있고 지반의 진동을 실시간으로 감지하여 빠르게 지진발생위치와 규모를 파악하게 됩니다. 분석결과를 바탕으로 지진의 영향을 받을 지역에 신속하게 Tv, 라디오, 핸드폰, 문자, 전광판, 경고사이렌 등을 통하여 경보를 보내고 경보이후 몇초에서 수십초후 지진이 발생하게 됩니다.
Q. 최근에 천문우주관측 분야에서 발견되었다는, 시아노코로넨이 유기반도체와 어떤 관련성을 가지나?
시아코로넨은 벤젠 고리들이 육각형 모양으로 여러 겹 연결된 다환 방향족 탄화수소에 시아노기가 결합된 분자로서 전자들이 파이결합 전자 구름 안에서 공명 구조로 이동 할 수 있기에 전자 이동성이 높습니다. 유기반도체 재료와 매우 유사한 전자적 특성을 가지게 됩니다. 우주에서 최근에(2023~24년사이) JWST 와 ALMA 등이 관측을 통해 시아노코로넨과 같은 고리형 유기분자가 성운, 성간매질 등 극한의 환경에서 실제 존재한다는것을 확인하였꼬 실험실에서만 가능하다고 여겼던 복잡 유기 전도성 분자가 자연적으로 형성될 수 있음을 알게 되었지요. 이들을 재료과학적 측면에서 천연적 유사 구조를 모방한 신소재 디자인을 만들어 낼수도 있고 합성 화학적으로 기존에 고온 유기합성 또는 촉매를 사용해야 얻던 구조가 자연적으로 나타난다는 것을 토대로 에너지의 효율적 제조 공정 개발에 실마리가 될 수도 있게 됩니다.
Q. 기존 우주나이는 138억광년으로 아는데, 우주의 나이가 실제는 270억년이라는 최근의 계산값의 근거는?
현재 표준 우주론은 우주 마이크로파 배경복사를 이용하며 플랑크 위성 등에서 우주 마이크로파 배경복사의 온도, 밀도 요동 등을 측정하여 우주의 초기 조건을 분석하고 표준우주론 모델에 기반한 시뮬레이션을 돌리게 되면 137.8억년으로 추정하게 됩니다. 허블상수를 이용하기도 하며, 성단, 별, 백색왜성 등의 고령 천체 나이를 계산하기도 합니다. 현재까지 138억년 이라는 수치는 다양한 독립적 측정을 통해 강하게 지지되며 270억 년 우주론은 흥미롭고 실험적인 대안이지만, 학계다수는 이 주장에 회의적이라고 합니다.
Q. 지진을 측정하는데 있어서 리히터 규모와 모멘트 규모의 차이는 무엇인가요?
지진의 크기를 측정하는 리히터 규모와 모멘트 규모는 계산 방식과 정확성 면에서 차이점을 가지며 리히터 규모란 1935년 찰스 리히터에 의해서 캘리포니아 지역의 작은 지진을 측정하기 위해 만들어졌다고 알려져 있습니다. 지진계가 기록한 P파나 S파 진폭을 기준으로 계산하였고 지진 진원지로부터의 거리를 보정하여 지표면에서 느껴지는 지진의 세기를 표현한 것이지요. 로그척도로 나타내며 숫자 1차이가 약 32배 에너지의 차이를 보이게 됩니다. 국소적이고 단기적인 분석에 적합하며 지진의 진폭 기반이기에 매우 큰 지진에서는 부정확해지기도 합니다. 모멘트 규모는 이후 1970년대 과학적이고 보편적인 지진 측정방식으로서 전세계적으로 공식적으로 사용하는 지진 규모 측정 방식인데 단층이 얼마나 멀리 미끄러졌는지, 파괴된 면적이 얼마나 넓은지, 암석의 강도가 얼마나 강한지를 바탕으로 계산하게 되며 전단응력*단층면적*미끄러진 거리로 그 값을 계산하게 됩니다. 지진 에너지 자체를 정량적으로 계산하는 방식으로서 매우 강한 지진에서도 정확하게 측정이 가능합니다. 2011년 일본의 대 지진때 리히터 규모론 M8.4정도로 측정되었지만 모멘트 규모로는 M9.1로 측정이 되었었찌요! 현재 뉴스와 같은것에서 나오는 대부분의 표현은 모멘트 규모를 의미하게 됩니다!