본문 바로가기 주메뉴 바로가기 주메뉴 바로가기 서브메뉴 바로가기

한국시설안전공단 | KOREA INFRASTRUCTURE SAFETY CORPORATION

Home 지진정보관 지진관련용어 규모-진도관계

규모-진도관계

규모 (Magnitude)

어떤 지점에서 지진동을 느꼈다면 이 지진동이 전파하기 시작한 시각이 있을 것이다. 즉, 지진파가 처음 발생한 시각이 바로 진원시이다. 이것은 어떤 지점에서 진동이 감지되거나 지진계에 기록된 시각보다 지진파가 전파해온 시간인 주행시간(Travel Time) 만큼 빠를 것이다. 지진파는 일정한 속도를 가지고 있기 때문에 거리에 비례하여 도착하게 된다. 즉 우리가 진동을 느끼거나 지진계에 기록되는 시각은 지진의 발생지점으로부터 거리에 따라 각각 차이를 두고 나타난다. 따라서 여러 곳에서 시간차를 두고 기록되었다 해도 결국 진원시를 계산해 보면 모두 같은 시각 값을 갖게 된다.

logE=11.8+1.5M

여기서 M은 단위가 없으며, E는 Energy 단위를 갖는다. 다음의 계산 예에서 볼 수 있듯이, 지진규모(M)가 1.0 증가하면 지진에너지(E)는 약 32배로 증가함을 알 수 있다.

이 그림은 지진규모 M이 1.0 증가 할 경우에 지진에너지 E는 약 32배로 증가함을 알려 주기 위하여 수식을 풀이한 예를 보여주고 있습니다. 지진규모 M과 지진에너지 E의 기본 관계식은 log E = 11.8 + 1.5M 이며, 기본식의 log를 제거한 식에 M=1 및 M=2를 대입한 결과를 구하고, M=2 결과를 M=1 결과로 나누면 지진에너지 E가 약 32배 증가함을 알 수 있습니다.
규모-진도관계의 규모변화, 지반운동(변위), 에너지변화를 확인할 수 있습니다.
규모변화 지반운동(변위) 에너지변화
1.0 10.0배 32.0배
0.5 3.2배 5.5배
0.3 2.0배 3.0배
0.1 1.3배 1.4배

지진규모의 개념을 처음으로 도입한 사람은 미국의 지진학자 C. F. Richter인데 그는 미국 남부 캘리포니아지역에서 발생한 국지지진(Local earthquake)의 크기를 정량화하면서 규모의 개념을 도입하였다. 그 후로 그의 이름을 따라 국지규모를 Richter scale이라고도 한다. 한국기상청에서는 일본에서 개발된 진앙거리 (R,km)와 지반운동의 최대수평성분(A, 남북/동서 방향최대속도성분의 벡터합)을 이용하여 규모를 결정한다.

M=1.73log R+log A-0.73
리히터 규모의 결정방법
이 그림은 지진의 세기를 나타내는 단위 중 하나인 리히터 규모를 계산하기 위한 간략 도식표입니다. 그림에서의 지진파를 살펴보면 P파와 S파가 각각 나타나는 시간차가 18초로, 최대 진폭이 16mm로 나타남을 알 수 있습니다. 이 경우, 각각 오른쪽과 왼쪽의 그래프에서 해당하는 수치를 찍은 후, 수치 점을 연결하는 직선이 통과하는 가운데 그래프의 수치가 리히터 지진규모 M을 나타냅니다.(예시 그림에서는 4.6M)

진도 (Intensity)

진도(Intensity)는 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 사람의 느낌이나 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 수치로 표현한 것으로 정해진 설문을 기준으로 계급화한 척도이다. 그렇지만 지금은 계측기에 의해서 직접 관측한 값을 진도 값으로 채용하는 경우도 많다. 진도는 지진의 규모와 진앙거리, 진원깊이에 따라 크게 좌우될 뿐만 아니라 그 지역의 지질구조와 구조물의 형태 및 인원현황에 따라 달리 평가될 수 있다. 따라서 규모와 진도는 1대1 대응이 성립하지 않으며 하나의 지진에 대하여 여러 지역에서의 규모는 동일수치이나 진도 계급은 달라질 수 있다. 진도는 계급값을 쓰는 대신 가속도단위(cm/sec²)로 나타내기도 하고, 중력가속도 1g=980cm/sec²를 사용하기도 한다. 또, cm/sec²는 gal로 표시하며 1g=980gal이라고도 쓴다. 진도계급은 세계적으로 통일되어 있지 않으며 나라마다 실정에 맞는 척도를 채택하고 있다. 기상청은 과거 일본 기상청계급(JMA Scale : 1949)을 사용하여 왔으나 2001년 1월 1일부터는 미국에서 시작되어 여러나라가 사용하는 MMI scale (Modified Mercalli scale : 1931, 1956)을 사용한다.

MMI(수정머켈리) 진도등급표
해당 테이블은 좌우로 스크롤이 가능합니다.(터치하여 안내 창을 닫고 사용해 주세요.)
MMI(수정머켈리) 진도등급표의 진도, 가독도계수(g), 설명을 확인할 수 있습니다.
진도 가독도계수(g) 설명
I 특별히 좋은 상태에서 극소수의 사람을 제외하고는 전혀 느낄 수 없다. 지진계에만 감지되는 경우가 많다.
II 소수의 사람들, 특히 건물의 윗층에 있는 소수의 사람들에 의해서만 느낀다. 매달린 물체가 약하게 흔들린다.
III 실내에서 현저하게 느끼게 되는데, 특히 건물의 윗층에 있는 사람에게 더욱 그렇다. 그러나 많은 사람들이 지진이라고 인식하지 못한다. 정지하고 있는 차는 약간 흔들린다. 트럭이 지나가는 것과 같은 진동이 있고, 지속시간이 산출된다.
IV 0.015 ~ 0.02 낮에는 실내에 서 있는 많은 사람들이 느낄 수 있으나, 실외에서는 거의 느낄 수 없다. 밤에는 일부 사람들이 잠을 깬다. 그릇, 창문, 문 등이 소리를 내며, 벽이 갈라지는 소리를 낸다. 대형 트럭이 벽을 받는 느낌을 준다. 정지하고 있는 자동차가 뚜렷하게 움직인다.
V 0.03 ~ 0.04 거의 모든 사람들이 지진동을 느낀다. 많은 사람들이 잠을 깬다. 그릇, 창문 등이 깨어지기도 하며, 어떤 곳에서는 회반죽에 금이 간다. 불안정한 물체는 넘어 진다. 나무, 전신주등 높은 물체가 심하게 흔들린다. 추시계가 멈추기도 한다.
VI 0.06 ~ 0.07 모든 사람들이 느낀다. 많은 사람들이 놀라서 밖으로 뛰어나간다. 무거운 가구가 움직이기도 한다. 벽의 석회가 떨어지기도 하며, 피해를 입는 굴뚝도 일부 있다.
VII 0.10 ~ 0.15 모든 사람들이 밖으로 뛰어 나온다. 설계 및 건축이 잘 된 건물에서는 피해가 무시할 수 있는 정도이지만, 보통 건축물에서는 약간의 피해가 발생한다. 설계 및 건축이 잘못된 부실건축물에서는 상당한 피해가 발생한다. 굴뚝이 무너지며 운전 중인 사람들도 지진동을 느낄 수 있다.
VIII 0.25 ~ 0.30 특별히 설계된 구조물에는 약간의 피해가 있고, 일반 건축물에서는 부분적인 붕괴와 더불어 상당한 피해를 일으키며, 부실 건축물에서는 아주 심하게 피해를 준다. 창틀로부터 창문이 떨어져 나간다. 굴뚝, 공장 물품더미, 기둥, 기념비, 벽들이 무너진다. 무거운 가구가 넘어진다. 모래와 진흙이 약간 분출된다. 우물물의 변화가 있다. 차량운행 하기가 어렵다.
IX 0.50 ~ 0.55 특별히 잘 설계된 구조물에도 상당한 피해를 준다. 잘 설계된 구조물의 골조가 기울어진다. 구조물에 부분적 붕괴와 함께 큰 피해를 준다. 건축물이 기초에서 벗어난다. 지표면에 선명한 금자국이 생긴다. 지하 송수관도 파괴된다.
X 0.60 이상 잘 지어진 목조 구조물이 부서지기도 하며, 대부분의 석조 건물과 그 구조물이 기초와 함께 무너진다. 지표면이 심하게 갈라진다. 기차 선로가 휘어진다. 강둑이나 경사면에서 산사태가 발생하며, 모래와 진흙이 이동한다. 물이 튀며, 둑을 넘어 흘러내린다.
XI 남아 있는 석조 구조물은 거의 없다. 다리가 부서지고 지표면에 심한 균열이 생긴다. 지하 송수관이 완전히 파괴된다. 지표면이 침하하며, 연약 지반에서는 땅이 꺼지고 지면이 어긋난다. 기차선로가 심하게 휘어진다.
XII 전면적인 피해 발생. 지표면에 파동이 보인다. 시야와 수평면이 뒤틀린다. 물체가 공중으로 튀어 나간다.

규모 (Magnitude)와 진도 (Intensity)의 관계

이 그림은 지표면에서 산정되는 진도의 크기가 지진의 규모와 진앙거리, 진원깊이에 따라 크게 좌우될 뿐만 아니라 그 지역의 지질구조와 구조물의 형태 및 인원현황에 따라 달리 평가될 수 있음을 보여주는 개념도입니다. 진도는 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 사람의 느낌이나 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 수치로 표현하여 계급화한 척도이며, 일반적으로 진원으로부터 멀어질수록 진도 등급은 작아지는 상대적인 값입니다.
규모
  • 지진의 에너지 총량 (하나의 지진발생시 하나의 규모, 뉴스에서 보도하는 지진크기)
  • 지진의 실제 에너지를 나타내는 절대적인 값
진도
  • 현 위치에서의 지진에 대한 느낌 (하나의 지진발생시 위치에 따라 여러 가지 진도)
  • 관측점에서 나타나는 현상이나 피해에 따라 주어지는 상대적인 값

콘텐츠 담당자

부서, 이름, 전화번호, 이메일을 확인할 수 있습니다.
부서 이름 전화번호 이메일
국가내진센터 김현국 055-771-8359 googy82@kistec.or.kr
[국가내진센터] 김현국
: 055-771-8359 googy82@kistec.or.kr

콘텐츠 담당자

  • 국가내진센터 김현국 (Tel : 055-771-8359)