리히터 규모와 진도의 차이는?
선창국 국토지질연구본부 본부장이 설명하는 지진에 관한 모든 것
경주 지진과 포항 지진 때문에 지진에 대한 관심이 커졌다. 하지만 정작 지진 관련된 기사를 봐도 무슨 말인지 잘 모르는 경우가 많다. 어느 기사에서는 지진이 리히터 규모 5.4라고 하고 어떤 기사에서는 진도가 VI이라고 하는데, 어떻게 다른지 잘 모르겠다. 지진 관련 용어에 대한 기본적인 이해가 없기 때문이다. <과학하고 앉아있네 8: 지진 흔들어보기>에서는 지진에 관련한 기본적인 용어, 개념, 사례, 대비책 등을 폭넓게 살펴보고 설명한다. 간단히 말해서 리히터 규모는 지진계에 기록된 객관적인 진동 수치이다. 큰 진동이 일어났을 경우 큰 수치가 기록된다. 반면 진도는 지표에서 사람이 느끼거나 물건이 흔들린 정도를 계급화한 척도이다. 같은 규모의 지진이 발생해도 그 지진이 발생한 곳에서 가까운 곳은 높은 진도가 기록되고, 상대적으로 먼 곳은 진도가 낮게 기록되는 식이다.
그 외에도 이 책에서는 우리가 알고 싶었던 또는 잘못 알고 있었던 지진에 대한 여러 속설을 조목조목 다루면서 궁금증을 해결해준다. 북한 핵실험과 지진은 어떤 관련이 있는지, 지진 전조 현상을 보면 지진을 예측할 수 있는지, 지진이 일어났을 때 가장 안전한 곳은 어디인지 같은, 우리가 지진에 관한 뉴스를 볼 때마다 궁금해했던 점들을 하나하나 알기 쉽게 다룬다.
이 책의 대담자인 선창국 국토지질자원연구본부 본부장은 요새 빈발하는 지진을 분석하고 언론과 인터뷰하느라 바쁜 나날을 보내고 있다. 과학커뮤니케이터 원종우는 <과학하고 앉아있네>에서 여러 과학자와 호흡을 맞춘 경험을 활용해 선창국 본부장과 자연스럽게 대화를 나누면서 일반 독자의 시선에서 독자들이 가장 알고 싶어 하는 지진에 관한 정보를 풀어낸다(이 책은 경주 지진이 발생한 직후인 2016년 10월 12일 <과학하고 앉아있네> 방송을 바탕으로 제작되었다).

포항 지진이 경주 지진보다 큰 피해를 일으킨 이유는?
어떤 지진이 더 위험한가?
2016년 9월 12일 경주 부근에서 5.8 규모의 강진이 발생했다. 이 지진은 현대적인 방식으로 지진을 계측한 이후 남한에서 발생한 최대 규모의 지진이었는데, 경주에서 멀리 떨어진 서울에서도 많은 사람이 진동을 느낄 정도였다. 이 지진 때문에 부상자 23명, 이재민 111명이 생겨났으며, 복구비로 145억이 소요되었다. 그리고 약 1년 만인 2017년 11월 15일 포항 부근에서 또 다른 강진이 발생했다. 이 지진은 5.4 규모였는데 경주 지진보다 훨씬 큰 피해를 발생시켰다. 92명이 부상자와 1,797명의 이재민이 발생했고, 복구비는 1,445억이 들어갈 것으로 보인다(행정안전부 보도자료 참고). 이는 경주 지진보다 훨씬 큰 피해이며 한반도에서 현대적인 방식으로 지진 피해를 집계한 이후 가장 큰 수준이다. 그런데 앞서 언급한 것처럼 경주 지진이 포항 지진보다 0.4 정도 규모가 더 컸다. 0.4 정도라면 별 것 아닌 것처럼 느껴질 수도 있지만, 규모 차이는 로그축에서 커지기 때문에, 0.4라면 경주 지진이 포항 지진보다 10배 이상 강력했다는 것을 의미한다(규모 1 차이는 약 32배이다. 규모 2.0 지진은 규모 1.0 지진보다 약 32배 강하다).
경주 지진이 포항 지진보다 10배 이상 강했지만, 피해 정도로 보았을 때는 포항 지진이 경주 지진보다 훨씬 컸다. 그 이유는 포항 지진의 특성 때문이다. 일단 포항 지진은 진원 깊이가 4킬로미터 정도로 상대적으로 지표면에 가까웠으며, 피해 지역들에서는 퇴적층에서 진동이 증폭되어 피해가 훨씬 커졌다. 단순히 큰 지진이 큰 피해를 일으키는 것이 아니라 지진이 일어나는 위치나 지질 상황에 따라 피해 정도가 달라지는 것이다.

한국은 지진 청정지대가 아니다!
한국형 지진 연구가 필요한 이유
얼마 전까지만 해도 많은 사람이 우리나라는 지진 청정지대라고 안심했다. 하지만 최근 발생한 두 차례 큰 지진과 꾸준히 이어지는 여진 때문에 이제는 아무도 그렇게 생각하지 않는다. 또 원자력 발전소 건설 문제를 놓고 한반도 지진 가능성과 위험성에 관한 논의도 떠올랐다. 그 어느 때보다 지진에 관한 관심이 고조되는 상황이다.
하지만 아직 일반 대중에게 전달되는 지진에 관한 정보는 너무 부족하고, 기본적인 상황을 설명해줄 전문가나 연구 결과도 많지 않다. 이 책에서 선창국 본부장은 ‘한국형 지진 연구’의 필요성을 강조하는데, 이러한 문제 제기는 한 번쯤 눈여겨볼 만하다. 지역마다 지질 상황이 다르고, 따라서 발생하는 지진의 특성도 다르다. 우리나라와 일본은 지정학적으로 가까운 곳에 있지만, 판의 위치와 구조 때문에 발생하는 지진의 성격은 꽤 달랐다. 예를 들어 일본이나 미국 등에서 큰 피해를 일으킨 지진은 저주파 성분이 강했지만, 우리나라에서 발생한 대부분의 지진은 고주파 성분이 큰 편이어서 상대적으로 큰 피해를 입히지 않았다(하지만 포항 지진 경우에는 건물 외벽이 무너지는 등 큰 피해가 발생했으며, 몇 개월이 지나도록 여진이 이어지면서 그동안 보았던 지진과는 다른 양상을 보이고 있다). 그런데 우리는 아직 인력과 예산이 부족해 미국이나 일본에서 쓰는 기준을 그대로 들여오는 실정이다. 이 책에서 선창국 본부장은 조금 더 효율적으로 지진에 대비하기 위해서는 우리 지질 환경에 맞는 한국형 지진 연구가 필요하다고 지적한다.
이 책은 지진에 대한 올바른 지식을 전달하며 한국형 지진 연구에 대한 관심을 촉구한다. 상식적인 수준에서 지진에 대한 지식을 얻고 싶은 이들에게 유용한 책이 될 것이다.

스낵 사이언스, 언제 어디서든 쉽고 재미있게 읽는 유쾌한 과학 토크
2015년 1월에 스낵 사이언스 시리즈 1, 2권이 동시에 출간되었다. 『과학하고 앉아있네 1: 이정모의 공룡과 자연사』는 서대문자연사박물관 이정모 관장이 공룡에 대한 숨겨진 이야기, 공룡의 멸종과 인류의 출현에 대한 이야기 등으로 푸근한 입담을 과시한다. 『과학하고 앉아있네 2: 이명현의 외계인과 UFO』는 한국 세티(SETI) 이명현 위원장이 외계 지적 생명체와 탐사, 그리고 신비한 우주에 대한 재미있는 이야기를 소개한다. 3권 『과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기』에 이어 출간된 『과학하고 앉아있네 4: 김상욱의 양자역학 더 찔러보기』는 부산대 물리교육과 김상욱 교수가 가볍게 접근하는 양자역학 이야기에서 한 단계 더 나아가 심오한 양자역학의 세계를 깊이 있게 파헤친다. 『과학하고 앉아있네 5: 윤성철의 별의 마지막 모습, 초신성』은 서울대 물리천문학부 윤성철 교수가 우주 팽창의 비밀을 알려준 초신성에 대한 흥미진진한 이야기를 펼친다. 『과학하고 앉아있네 6: 김대수의 사랑에 빠진 뇌』는 동물행동학과 신경과학의 연구 성과를 바탕으로 인간의 사랑을 탐구하며, 『과학하고 앉아있네 7: K박사의 태양계 탐사하기』는 우리가 속해 있는 태양계의 이모저모를 살펴본다.
“시간과 장소에 구애받지 않고 즐길 수 있는 스낵처럼, 출퇴근 시간이나 점심시간에 10분 내외로 간편하게 문화생활을 즐기는 라이프스타일 또는 문화 트렌드”를 말하는 ‘스낵 컬처(Snack Culture)’. ‘과학하고 앉아있네’ 시리즈는 이 같은 ‘스낵 사이언스(Snack Science)’를 표방한다. 즉, ‘지금-여기’의 과학적 이슈와 주제를 골라, 우리 모두의 폭넓은 공감을 추구하고자 한다. 과학을 즐기고 소비하는 목적은 단순히 학술적 접근이나 상세하게 파헤치며 지식을 쌓는 것에 있지 않다. 이 시리즈는 오히려 그와 반대로, 대중의 눈높이와 함께하며 쉽고 재미있고 가볍게 읽는 책이라고 할 수 있다. 화장실에 갈 때, 출퇴근길 지하철이나 버스 안에서, 팟캐스트 방송을 재미있게 듣고 나서 그 내용을 다시 읽거나 골라 읽고 싶을 때 언제든지 볼 수 있는 책이다.
스낵 사이언스 ‘과학하고 앉아있네’ 시리즈는 가벼운 분량이라 읽을 때 부담감이 없다. 진행자 원종우의 재치 있는 입담과 대담자로 출연하는 각 분야 과학자들의 전문적이면서도 재미있는 토크가 책을 통해 술술 읽힌다. 방송에서 나온 대담을 그대로 글로 옮겨 과학적인 내용에 대한 부담감도 줄어든다. 진지하고 심각한 과학 이야기가 아닌 가볍고 편한 과학 이야기를 언제 이렇게 읽을 수 있을까? 책은 가벼운 분량이지만 그 주제와 내용은 결코 가볍지 않고, 해당 주제에 꼭 필요한 부분을 집약하여 담아내고 있기에 더욱 의미가 크다. 또한 유명한 과학자와 과학 관계자들을 이 시리즈를 통해 다양하게 만나볼 수 있다. 바로 ‘듣는 재미를 읽는 즐거움으로 승화’시킨 시리즈라고 할 수 있다.

‘과학하고 앉아있네’는 무엇? 과학과 대중의 고품격 컬래버레이션
‘과학’이라고 하면 막연히 어렵고 딱딱하고 일반적인 대중들과는 거리감이 있다고 생각하기 쉽다. 실제로 과학에 관심이 있어 무언가를 소비하려고 해도, 그 ‘막연한 어려움’ 때문에 선뜻 다가서기 어렵다. 하지만 그런 대중에게 성큼 다가가 과학은 어렵고 딱딱하기만 한 것은 아님을 몸소 느끼게 해주며, 과학을 함께 즐길 수 있도록 하는 책이 바로 ‘과학하고 앉아있네’ 시리즈이다.
이 시리즈는 동명의 과학전문 팟캐스트 방송을 책으로 엮은 것이다. 팟캐스트 <과학하고 앉아있네>는 과학 전반에 걸쳐 다방면으로 일하는 ‘과학과 사람들’이 만든 프로그램으로, 2013년 5월부터 대학로 벙커1에서 과학 토크쇼를 시작하여, 현재까지도 매주 공개 토크쇼를 진행 중이다. 과학 강의나 강연 등 다양한 프로그램과 이벤트를 통해 과학을 해석하고 의미를 부여하며 “과학과 인문학의 만남”을 이야기하는 것이 바로 ‘과학하고 앉아있네’의 주제라고 할 수 있다. 현재 ‘과학하고 앉아있네’는 팟캐스트에서 조회수 약 3,500만을 기록하며, 최고 인기 과학 팟캐스트로 자리매김했다.
‘과학하고 앉아있네’ 시리즈는 과학이 어렵고 딱딱한 것이 아니라는 인식을 대중들에게 널리 퍼뜨리는 데 앞장서면서, 대중들과 함께 재미있는 과학 이야기를 나누는 고품격 컬래버레이션(collaboration)을 추구한다. 다양한 과학자 및 과학 관계자들을 공개적으로 만나볼 수 있는 장을 마련하며, 그들과 함께하는 유쾌한 과학 토크쇼를 접하는 자리는 과학을 좋아하는 사람들에게 사막의 오아시스와 같은 기쁨과 즐거움으로 다가올 것이다.

선(선창국 본부장) ─ 지진은 굉장히 많이 일어납니다. 우리나라에서도요. 다만 우리가 느끼지 못할 뿐이고요.
원(원종우) ─ 약해서요?
선 ─ 네, 기계만 느끼는 지진들은 굉장히 많습니다.
원 ─ 굉장히 많다면 어느 정도인가요?
선 ─ 통상적으로 2.0에서 3.0 이상이면 지진을 느끼게 되는데 1점대의 지진은 수백 개가 일어나고요. … 특히 우리나라 남쪽 지역뿐 아니라 북한 지역에서도 굉장히 많은 지진이 일어납니다. 다만 우리가 분석하는 지진은 수백 개가 아니라 수천 개예요. 우리나라에서만. 그 이유가 뭐냐? 우리가 아는 지진 이외에도 여러 가지 활동이 있습니다. 예를 들면 광산 개발 같은 거죠. 특히 우리나라는 큰 규모로 광산 개발을 안 하는데 북한에서는 큰 규모로 개발을 굉장히 많이 합니다. 왜냐하면 우리나라는 민원이 들어올 소지가 많다 보니 일부 지역에만 국한해서 제한 발파를 하기 때문입니다. 기계는 그 정도의 진동도 알게 되죠.
/ 10~11쪽

지중의 깊은 곳에서 일어난 지진은 암반이 깨지면서 발생했을 텐데 그건 상대적으로 굉장히 두꺼운 지층 두께로 덮혀 있고, 땅속에서는 흔들리긴 했어도 대기를 통해서 멀리 전달될 수 있는 소리는 발달하지 못합니다. 지진이 발생하면 흔히 주변에서 소리를 듣습니다. 그 소리는 지진이 발생하면서 나는 소리라기보다 그 주변에서 다른 것들을 웨이브가 흔들기 때문에 발생하는 소리고요. 그게 우리가 듣는 소리입니다. 반면 지표면 가까운 곳에서 발파를 하게 되면 먼 거리에 있는, 우리가 듣진 못하지만 상대적으로 얕은 지층이라든가 위에 상재하는 토사를 흔들게 됩니다. 그러면 저주파의 파동이 발생하고 대기를 통해 멀리까지 전달됩니다.
/ 18쪽

규모가 에너지 형태라는 건 아시죠? 규모 1과 2의 차이는 많이 들어보셨을 것 같은데 규모 1이 증가하면 에너지가 몇 배 증가하는 걸로 알고 계십니까?… 산술축이 아니라 로그축이다 보니 처음에 1은 나중에 31점 몇 배, 한 32배 정도 되고요. 규모 2가 증가하면 32에 32제곱이니 1,100쯤 되죠. 규모 2가 증가하면 지중의 에너지는 1,000배 정도 증가해요. 규모 2 차이가 어마어마하겠죠? 그렇게 지진이 발생한 게 규모가 되는 거죠.
/ 27쪽

지진이 일어나고 가장 많이 문의하는 게 지진 전조 현상입니다. … 개미 떼, 울산 태화강 송어 떼 등은 개념적으로는 가능합니다. 우린 느끼지 못하는 그런 지구화학적인, 지구물리학적인 변화를 우리보다 감지 능력이 뛰어난 동물들이 느낄 수도 있습니다. 다만 동물들이 평소 하던 규칙적인 행동들 가운데 하나일 수도 있고 또 다른 현상에 의한 것일 수도 있어서 단정할 수가 없다는 거죠.… 그런 한두 가지를 가지고 일기예보처럼 내일 예보를 할 수는 없다는 거죠. 이게 한 달 후에 일어날지 1년 후에 일어날지 바로 한 시간 후에 일어날지 누구도 단정하지 못합니다.
/ 65쪽

지진학계나 지진공학계에서는 최근 그게 화두로 제시됐는데, 관측해보면 큰 건축물에 영향을 미치려면 진동이 오래 있어야 하고, 물결처럼 출렁이는 진동도 있어야 피해가 커집니다. 이번 지진(경주 지진)은 빠르게 움직이는 진동이 컸던 거죠. 물론 규모 5.7이고 더 커지면 어떻게 달라질지 더 연구해봐야겠지만 외국 지진들은 중간이나 저주파수 성분이 더 많았는데, 고주파는 어느 정도 건물이 강성을 가지고 있습니다. 저주파로 넘어가게 되면 건축물을 튼튼하게 지어야 하는 형태가 되는 거고요. 우리나라는 상대적으로 큰 피해가 없었는데, 우리나라에서 발생한 상당히 큰 규모의 지진을 연구해보면 우리나라 지진의 특성이 일본이 나 미국에서 발생한 지진의 특성과 다릅니다. 그런 부분을 연구해봐야 하죠.…
K ─ 한국형 지진 연구 지원 대책 같은 게 나왔나요?
선 ─ 현재로서는 체계적인 지원 대책이 부족한 실정입니다.
원 ─ 우리나라 특성에 맞는 대책이 나와야겠네요.
선 ─ 한국형이란 표현을 많이 쓰는데 식상하다고 하는 분들도 계세요. 그럼에도 한국형 발사체가 있는 것처럼, 한국형이라는 것 자체가 땅을 다루는 사람 입장에서는 굉장히 중요합니다. 한국형, 한반도형 이런 게 말이죠.
/ 85쪽

매일매일 일어나는 지진
P파는 뭐고 S파는 뭘까? 지진파에 대해 알아보자
땅이 우리에게 보내는 신호, 진도와 진앙
한반도는 지진 청정지대일까?
활성단층은 지진 위험 지역일까?
지속적으로 이어지는 작은 지진들, 여진
지진과 관련된 속설들
꼭 알아야 할 지진 대처법
한국형 지진 연구가 필요하다
지진, 안전사회로 진일보하는 계기