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| 최근 발생한 주요 지진 | |||
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발생 국가: |
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| 발생 시각 ( UTC+10) | 규모 | 진원 | 최대 진도 |
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2024년 10월 30일 13시 15분 19초 |
Mw 6.0 | 미국 오리건주 밴든 서쪽 279km 해역 | - |
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쓰나미 여부 미발령 예상 최고높이: -m 실측 최고높이: -m |
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1. 개요
진도( 震 度, Seismic intensity)는 어떤 지역에서 나타나는 지진의 진동 크기나 피해 정도를 말한다.2. 특징
같은 지진이어도 진원지에서부터 떨어진 거리나 지반의 상태 등에 의해 지역마다 수치가 제각각으로 나온다.[1]진도의 개념이 처음 등장한 건 이탈리아 의사 도미니코 피그나타로(Domenico Pignataro)가 1780 ~ 83년까지 벌어진 이탈리아에서 발생한 지진을 분석하면서이다. 근거
전세계에서 모두 같은 값을 사용하는 규모와는 다르게, 진도는 국가별로 조금씩 다른 값을 사용한다. 예를 들어 일본과 대만에서는 일본 기상청(JMA) 진도 계급을 사용하고, 대한민국과 미국에서는 수정 메르칼리 진도(MMI) 계급을 사용한다. 한국의 경우 2000년까지는 일본 기상청 진도 계급을 쓰다가 2001년부터는 수정 메르칼리 진도 계급을 사용하게 되었다.
3. 규모와 진도의 차이점
참고로 규모와 진도는 서로 다른 개념이다. 규모는 진원지에서 발생한 에너지의 크기, 진도는 측정 지점에서의 땅이 흔들린 정도를 나타낸다.예를 들어 2017년 포항 지진의 여진으로 발생한 2018년 포항 지진의 경우 본진의 규모는 M4.6이었는데, 이는 절대적인 지진의 크기를 나타내는 값이므로 경주 관측소에서 측정해도 4.6, 서울 관측소에서 측정해도 4.6, 심지어 미국 관측소에서 측정해도 4.6이여야 한다. 심지어 규모 종류가 다르더라도 '4.6' 이라는 값은 변하지 않아야 한다. 반면, 진도는 측정지점에서의 상대적인 크기를 나타내는 값으로 진도는 경북에서 Ⅴ, 울산에서 Ⅳ 등으로 나타난다.
종종 발표 기관에 따라 규모 값이 달라지는 것을 볼 수 있는데[2], 이는 규모의 ‘단위’나 관측 장비, 환산식에서의 차이, 포화 문제[3] 가 있어 발생하는 현상으로, 실제로 크기가 달라지는 것이 아니다. 우리가 일반적으로 규모라고 말하는 것은 사실 여러 종류가 있다. 우리나라 기상청에서 발표하는 규모는 많은 사람들이 알고 있는 리히터 규모(M,L,)이다. 하지만 미국 USGS가 발표하는 규모는 모멘트 규모(M,W,)이다. 일반적으로 모멘트 규모는 규모 7이 넘어가는 큰 지진에서 더 정확한 값을 보여준다. 이외에도 일본 기상청 규모(M,J,), 표면파 규모(M,S,), 실체파 규모(M,B,) 등 다양한 규모가 존재한다. 이렇게 다양한 종류의 규모는 모두 보다 정확한 규모 값 측정을 목표로 한다.
추가적으로 관측 장비의 성능에 따라 측정되는 값이 다를 수 있으며, 같은 종류의 규모라고 해도 측정되는 값을 규모로 환산하는 식이 조금씩 다를 수 있다. 환산식이 다른 이유는 나라마다 지질 환경이 다르기 때문이다.
이렇게 절대적인 값인 규모 이외에 진도를 따로 발표하는 이유는 진도가 지역별 대피 가이드라인을 제시해 주기 때문이다. 똑같은 규모를 가진 지진이 일어나도 멀리 떨어진 곳에서 일어난 지진은 거의 영향을 미치지 않는 반면, 가까운 곳에서 일어난 지진은 큰 피해를 남긴다. 또한 같은 규모의 지진이라 하더라도 지진이 발생한 깊이에 따라, 지진이 발생한 지질 환경에 따라 다른 진동이 나타나기 때문이다.
예를 들어 2017년 포항 지진의 경우 2016년 경주 지진의 본진 보다 규모가 작았으나, 포항의 퇴적 지형이라는 특징 때문에 더 큰 피해를 남겼다. 또 다른 예를 들어 2010년 북한과 러시아 국경지역에서 발생한 규모 6.9의 지진의 경우 한반도 인근지역에서 발생하는 지진으로는 규모가 매우 컸지만, 깊이 500km 이하에서 발생한 심발지진이었기 때문에 실제로 지진이 발생한 진원 바로 위 진앙에서 관측된 진도(MMI)는 Ⅲ이었다. 이 정도의 진동은 정지하고 있는 차가 약간 흔들리는 정도의 약한 진동이다.
한국 기상청은 과거부터 현재까지 지진 발표를 규모 중심으로 해오고 있으나, 이렇게 지진 규모와 실제 관측된 흔들림 사이의 차이 때문에 일본에서는 규모가 아니라 진도를 위주로 지진 속보를 내보내고 진도를 중심으로 지진을 설명한다.
다음은 실제 기상청에서 지진조기경보를 발령하였을때 예상되었던 진도를 그래픽화하여 표시된 화면이다. 별표는 진앙을, 빨간색은 진도 Ⅵ, 주황색은 진도 Ⅴ, 노란색은 진도 Ⅳ, 초록색은 진도 Ⅲ, 하늘색은 진도 Ⅱ가 관측될 것으로 예상되는 지역을 의미한다.[4]
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그리고 아래 사진은 실제 기상청에서 위의 지진조기경보를 발령한 이후 실제 관측된 진도를 그래픽화하여 표시된 화면이다. 별표는 진앙을, 주황색은 진도 Ⅴ, 노란색은 진도 Ⅳ, 초록색은 진도 Ⅲ, 하늘색은 진도 Ⅱ가 관측된 것으로 확인된 지역을 의미한다.[5]
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가끔 진도와 규모의 개념을 혼동하는 경우가 있어서 진도 6.8과 같은 말을 쓰는 경우가 있는데, 사례 이는 잘못된 표현이다. 일반적으로 규모는 5.4 처럼 소수점 한자리 까지 발표한다. 하지만 한국 기상청에서 발표하는 진도(MMI)는 소수점이 없는 정수이다. 애초에 진도를 발표할때는 이번 지진에서 관측된 가장 큰 진도라는 의미의 최대 진도나, 아니면 어느 지역에서 관측된 진도인지 관측 지역을 명시해야 한다. 가끔 언론사 혹은 유튜브나 블로그 등의 개인적인 영상과 글에서 다음과 같이 소수점이 있는 진도 표현을 발견한다면 규모로 받아들이면 된다. 물론 계기진도 2.8처럼 쓰이는 경우가 아예 없진 않지만 일반적인 표현은 아니다. 주로 지진계에서 계측된 지진동을 최대 지반 가속도(PGA), 최대 지반 속도(PGV) 같은 진도 계급으로 치환하여 사용할 때, 소수점으로 표기한다. 예시로, USGS의 Shakemap의 지진계 목록 (Station list)에서 보면 각자의 계측기에서 진도 계급이 소수로 표현되는 것을 볼 수 있다. USGS의 동일본 대지진의 계측진도 그러나 다시 말하지만, 전문적인 계측 자료에서 나오는 경우고, 일반적으로 사용되는 것은 아니다. 전문적이 아닌 지진 정보 발표의 최대진도, 지역별 진도에서는 소수점 없이 정수 형식으로 사용된다.
진도와 규모에 대한 개념이 명확치 않아서 한국과 일본은 다른 규모를 사용한다는 잘못된 정보를 유포하는 경우도 있다. 한국과 일본이 다르게 사용하는 것은 '진도'이지 규모가 아니다. 물론 위의 설명처럼 한국은 리히터 규모를 중심으로 발표하고 일본은 일본 기상청 규모와 모멘트 규모 등을 발표한다.은 하지만 근본적으로 다양한 규모가 존재하는 이유는 더 정확한 규모를 측정하기 위함이고, 규모 7 이상의 큰 지진이 아닌 경우 여러 종류의 규모의 값이 크게 차이를 보이지 않는다.[6] 애초에 규모 발표는 지진이 발생한 나라의 기상청 발표를 따르는 것이 일반적이다. 따라서 국내에서 일본 지진 규모를 발표할때도 일본 기상청에서 발표한 규모를 사용한다. 실제로 기상청 국외지진발표를 보면 참고사항에 '위 자료는 일본기상청(JMA) / 미 지질조사국 (USGS) 분석결과임.'이라고 명시하고 있다.
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| 실제 일본 NHK에서 지진정보를 발표하는 모습이다.[7] 지도에 지역별 진도(일본 기상청 진도)를 나타내고 있으며, 상단 자막에 M7.1 즉, 규모 7.1이라고 표시하고 있다. |
일본은 과거부터 지진이 많이 발생하던 나라로 지진 관측에 관심이 많았다. 메이지 유신이 일어난 이후인 1884년 4단계의 진도 계급을 사용하였고, 1898년 부터는 0 ~ 6까지의 7단계를 사용했다. 반면, 1902년 발표된 메르칼리 진도 계급은 1906년 수정을 거쳐 현재의 수정 메르칼리 진도 계급(MMI)이 되었다. 즉, 현재 사용하는 MMI보다 일본에서 사용하는 진도 계급이 먼저 등장했다. 일본의 지질 상황에 맞게 만들어진 일본 기상청 진도 계급을 두고 MMI를 사용할 필요가 없었던 것이다. 또한 일본 진도 7의 경우 MMI XII(12)에 일대일로 대응되지 않는다. 일본 진도 7은 MMI IX~XII(9~12)에 해당한다. 이렇게 진도 7이 넓은 이유는 일본에서 현대적 관측이 시작된 이후에 MMI XI(11) 이상 급의 지진이 발생한 적이 없고, 진도 7이 대지진이라는 일본 사람들의 인식 때문이다. 일본에서 계기관측된 지진 중 MMI 진도 값이 제일 높은 것은 1995년 발생한 효고현 남부 지진인데 MMI X(10)였다. 가장 높은 모멘트 규모가 찍혔던 도호쿠 대지진(규모 9.1)도 해저 지진 한계치로 MMI IX(9) 밖에 찍히지 않았다.[8] 따라서 일본이 자체 진도를 사용해 의도적으로 자신들의 나라가 안전하다는 것을 표현하려 한다는 주장은 잘못된 것이다.
4. 진도 계급의 종류
전 세계에서 대표적으로 쓰이는 진도 계급으로는 수정 메르칼리 진도 계급(MMI)이 있다. 이 수정 메르칼리 진도 계급에서 파생되어서 유럽에서는 RMS (Rossi-Forel) 진도 계급과 유럽 광대역 진도 (EMS-98) 계급, 중국에서는 CSIS(China seismic intensity scale), 러시아에서는 MSK(Medvedev–Sponheuer–Karnik scale) 진도 계급, 필리핀에서는 PEIS(PHIVOLCS Earthquake Intensity Scale) 진도 계급을 사용하는 등 약간의 다른 이름으로서 사용되기도 하나 전체적으로 수정 메르칼리 진도 계급에서 약간의 진도 계급에 있어 기준점이 변경된 정도이기에 수정 메르칼리 진도 계급을 사용한다고 봐도 과언이 아니다.다만, 해당 수치가 같다고 할 수도 없는게 기준점이 다르기에 일반적으로 MMI로는 Ⅵ 가 나오지만 PEIS에서는 Ⅶ이 나오는 등 약간의 계급 차이가 있기도 하므로 이는 참고할 필요성이 있다.
예외적으로 일본에서는 일본 기상청(JMA) 진도 계급(단위는 震度; Shindo[9])이라는 독자 계급을 사용하며, 대만 중앙기상청 진도 계급이 일본 기상청 진도 계급에서 파생되어 나왔다.
4.1. 수정 메르칼리 진도 계급(MMI)
1884년 이탈리아의 화산학자 주세페 메르칼리가 고안하고 그의 이름을 딴 척도인 메르칼리 진도를 1931년 미국의 해리 우드와 프랭크 노이만이 보완하여 나온 진도 계급이다.2001년부터 대한민국 기상청이 아래의 일본 기상청 진도 계급을 대신하여 채택하였다.[10] 12단계로 분류되며, 표기는 로마 숫자로 한다. 예를 들어 2016년 경주 지진에서 경주 및 울산의 진도는 Ⅵ(6, KMA 기준[11]이다. 계측 기준은 최대지반가속도(PGA ; Peak Ground Acceleration)이며 단위는 g를 쓴다. 여기서 1g는 표준 중력 가속도이다. 일본 기상청 진도 계급과의 환산을 편하게 하기위해 첨언하면 1g=981gal 이다. 아래의 1%g=0.01g=9.81gal 이다.
기상청 진도 등급별 현상
아래의 표에 있는 진도표의 각 색상은 사용자 맞춤형 지진정보서비스의 색과 동일하게 표시되었다.
| <rowcolor=#fff> 진도 | 이름(영명) | 이름(번역명) | PGA(%g) | 특징 | 실제 사례 | 일본 기상청 진도 환산 |
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<colcolor=#111> Ⅰ (1) |
Not felt | 못 느낌 | <0.07 | 극히 예민한 극소수의 사람을 제외하고는 전혀 느낄 수 없다. | 0 | |
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Ⅱ (2) |
Very weak | 매우 약함 | 0.07~0.23 | 소수의 사람들만 느낄 수 있고, 매달린 물체가 섬세하게 흔들린다. | 2022년 브라질 지진 | 0~1 |
|
Ⅲ (3) |
Weak | 약함 | 0.23~0.76 |
실내에서 뚜렷이 느끼며, 특히 고층 일수록 더욱 큰 진동이 느껴진다. 그러나 둔하거나 주변 환경 변화에 그닥 신경쓰지 않는 사람들의 다수는 지진이라 인식하지 못하고, 정지한 차가 약간 흔들리며, 트럭이 지나가는 것과 같은 진동이 느껴진다. |
2023년 동해 해역 지진 | 1~2 |
|
Ⅳ (4) |
Light | 가벼움 | 0.76~2.56 |
낮에는 실내에 있는 많은 사람들이 느낄 수 있으며, 실외에서는 소수의 사람만 느낄 수 있다. 밤에는 일부 사람들이 잠을 깨어난다. 그릇, 창문, 문 등 에서 소음이 발생하며, 벽이 갈라지는 소리가 난다. 정지한 차가 눈에띄게 움직이고, 대형트럭이 벽을 받는 것과 같은 진동이 느껴진다. |
2016년 울산 지진 2023년 강화 지진 |
2~3 |
|
Ⅴ (5) |
Moderate | 중간 | 2.56~6.86 |
거의 모든 사람들이 진동을 느끼고, 많은 사람들이 잠에서 깬다. 일부 그릇과 창문이 깨지고, 불안정한 물체가 넘어진다. |
2004년 울진 해역 지진 2021년 서귀포 해역 지진 2022년 괴산 지진 2023년 장수 지진 2024년 부안 지진 |
3~4 |
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Ⅵ (6) |
Strong | 강함 | 6.86~14.73 |
모든 사람들이 느끼고, 많은 사람들이 겁에 질린다. 일부 무거운 가구가 움직이며, 석고가 떨어지는 곳도 있다. 경미한 피해가 발생한다. |
2009년 사모아 지진 2018년 포항 지진 |
4 |
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Ⅶ (7) |
Very strong | 매우 강함 | 14.73~31.66 |
잘 설계된 건축물에는 피해가 미미하지만, 일반적인 건물에서는 경미하거나 중간 정도의 피해가 발생한다. 부실하게 지어진 건물에서는 상당한 피해가 발생하며, 일부 굴뚝이 파손된다. 운전자가 느낄 수 있다. 18%g(0.18g) 이상의 값이 관측되면 원전이 자동 정지된다. 국내 원전 내진설계 기준이 여기에 해당한다. (20~30%g) #[12] |
2016년 가오슝 지진 2016년 경주 지진 2017년 포항 지진 |
4~5강 |
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Ⅷ (8) |
Severe | 심각함 | 31.66~68.01 |
특수하게 설계된 구조물에서는 경미한 피해가 발생하며, 일반적인 건물에서는 부분적인 붕괴를 동반한 상당한 피해가 발생한다. 부실하게 지어진 건물은 심각한 피해를 입는다. 굴뚝, 기둥, 기념비, 벽이 무너진다. 무거운 가구가 쓰러진다. 운전자가 운전하기 어려워진다. |
2017년 멕시코 중부 대지진 2019년 야마가타 지진 2021년 알래스카 지진 2024년 대만 화롄 지진 |
5강~6약 |
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Ⅸ (9)[13] |
Violent | 격렬함 | 68.01~146.14 |
특수하게 설계된 구조물에서 상당한 피해가 발생하며, 잘 설계된 골조 구조물도 기울어진다. 일반 건축구조물은 부분적인 붕괴를 동반한 심각한 피해를 입는다. 지하 수도관이 파열된다. |
2004년 남아시아 대지진 2011년 동일본 대지진[14] 2021년 아이티 지진 2023년 5월 이시카와현 노토 지진 2024년 이시카와현 노토 지방 지진 |
6약~7 |
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Ⅹ (10)[15] |
Intense | 맹렬함 | 146.14~314.00 |
일부 잘 지어진 목조 구조물이 붕괴된다. 대부분의 석조와 골조 구조물이 기초와 함께 파괴된다. 기차 선로가 구부러지고, 대규모 산사태가 발생한다. |
921 대지진 2010년 아이티 지진 |
7 |
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XI (11) |
Extreme | 극한 | ≥314.00[A] | 남아있는 석조구조물이 거의 없고, 지표면에 심한 균열이 발생하며 지하 파이프가 완전히 파괴된다. |
쓰촨성 대지진 간토 대지진 효고현 남부 지진 2016년 이탈리아 중부 지진 2023년 튀르키예·시리아 대지진 |
7 |
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XII (12) |
Total destruction[17] | 완파 | ≥314.00[A] | 천재지변. 지표면에 파동이 보이고 수평면이 뒤틀리며[19] 물체가 공중으로 튀어나간다. |
칠레 대지진 1920년 간쑤성 대지진 뉴마드리드 지진 1939년 에르진잔 지진 |
7 |
4.1.1. 수정 메르칼리 진도(MMI)계급과 일본 기상청(JMA) 진도 계급 변환
결론부터 말하자면 MMI 계급을 일본기상청 진도 계급으로 정확히 변환하는 것은 불가능하다. 일본은 흔들린 시간까지 고려하지만, 이 식은 절대적인 지반가속도로만 변환하는 공식이다. 그러므로 오차범위가 항상 어디에나 존재한다는 점을 감안하고 대입해야 한다.한국에서 사용하는 최대지반가속도만을 이용하여 계측진도를 얻으려면, 최대지반가속도를 대입할 수 있는 공식 2 * log(gal.) + 0.7[20][21][22] 공식을 사용해야 한다. 일본 기상청 진도계급은 흔들리는 시간까지 고려하기 때문에 정확한 환산이 불가능하다. 그러나 고베 대지진, 동일본 대지진 등 여러 사례로 미루어 보아 해당 환산식에서 크게 벗어나지 않는 모습을 보인다.
추가적으로 최근 기상청에서 지진분석서를 통해 함께 발표하고 있는 PGV 값을 함께 이용하면 더욱 정확한 환산이 가능하다. 한 논문[23]의 연구 결과에 따르면 PGA와 PGV를 곱한 값을 사용하는 것이 PGA나 PGV 값 만을 이용하여 일본 기상청 진도로 환산하는 것보다 정확하다는 결과가 나왔다. 해당 논문에서 제시한 식은 1.324 + 1.019 ⋅ log(PGA * PGV) 이며, 기상청에서 사용하는 %g를 대입하면 1.324 + 1.019 ⋅ log(%g * 9.81 * PGV)이다. 정확도는 대략 계측진도 기준 ±0.2 수준으로 추정된다. 실제로 2023년 5월에 발생한 규모 6.5의 이시카와현 노토 지방 지진의 경우 최대진도 6강(계측진도 6.1)을 관측했는데, 당시 USGS에서 발표한 관측소 관측 값인 57.20 %g의 PGA와 83.30 cm/s의 PGV를 공식에 대입하면 동일하게 6강(계측진도 6.08)을 얻을 수 있다. 다른 주요 일본 지진들 역시 비슷한 결과를 얻을 수 있다.
한국에서도 PGA와 PGV 값을 확인할 수 있는 지진에는 해당 식을 적용할 수 있다. 예를 들어 규모 4.1의 2022년 괴산 지진의 경우 충주 관측소에서 6.653%g, PGV 0.847을 관측했다. 한국에서 사용하는 수정 메르칼리 진도로는 Ⅴ에 해당하며, %g만을 사용하여 환산한 일본 기상청 계측진도는 4.33으로 일본 진도 4에 해당했다. 하지만 PGV 까지 사용한 공식을 적용할 경우 3.09를 얻을 수 있으며, 일본 진도 3을 얻을 수 있다.
2016년 경주 지진과 2017년 포항 지진의 경우 일부 논문[24]에서 PGA와 PGV 관측값을 확인할 수 있다. 2016년 경주 지진 진앙과 인접한 곳에서 한국지질자원연구원이 관측한 자료에 따르면 PGA 값은 0.58g(58%g)였다. 이는 수정 메르칼리 진도로 Ⅷ에 해당한다. PGV 값은 14.6 이었다. PGA 값만을 이용하여 계산하면 계측진도 6.21를 얻을 수 있으며, 이는 일본 진도로 6강에 해당한다. 하지만 PGV 값을 함께 사용하여 계산하면 계측진도 5.31을 얻을 수 있으며, PGA로만 계산한 값과 다르게 진도 5강을 얻을 수 있다.
2017년 포항 지진의 경우 진앙 인근에 위치한 포항지열발전소 예정부지에서 측정된 PGA 값은 0.38g(38%g) 였으며, 이는 수정 메르칼리 진도로 Ⅷ에 해당한다. PGV 값은 경주 지진보다 큰 36.7이었다. PGA 값만을 이용하여 계산하면 계측진도 5.84를 얻을 수 있으며, 이는 일본 진도로 6약에 해당한다. PGV 값을 함께 사용하여 계산하면 계측진도 5.53을 얻을 수 있으며, PGA로만 계산한 값과 동일하게 진도 6약을 얻을 수 있다.
결론적으로 2016년 경주 지진과 2017년 포항 지진을 일본 진도로 변환하면 각각 최대 진도 5강과 6약으로 볼 수 있다. 포항 지진의 실제 피해 정도, 2017년 포항지진#1, 포항지진#2과 최대진도 6약의 2018년 오사카 지진[25]의 영상 등을 비교하여 볼 때 이러한 진도 변환은 타당하다고 볼 수 있다. 지진이 자주 발생하는 일본에서도 진도 6약은 강한 진동이기 때문에, 2017년 포항 지진이 얼마나 강력했던 지진이었는지 알 수 있다.
이외에도 해당 논문에는 모멘트 규모(Mw)와 PGA를 이용하여 계산할 수 있는 식도 존재한다. 공식은 (-0.122) + 0.114 × Mw + 1.682 × log(PGA) + 0.069 * log(PGA)2이다. 기상청 %g를 이용할 경우 (-0.122) + 0.114 × Mw + 1.682 × log(%g × 9.81) + 0.069 × log(%g × 9.81)2 PGA와 PGV를 함께 이용하는 식보다는 정확도가 떨어진다. 구체적으로는 대략 계측진도 기준 ±0.3 수준의 정확도를 보이는 것으로 추정된다.
두 공식을 이용하여 변환한 주요 지진들의 일본 기상청 진도는 다음과 같다. 관측소의 PGA, PGV 관측값 만을 사용했기 때문에 실제 흔들림과는 일부 차이가 있을 수 있으며 여기서는 PGA식을 [식1], PGA×PGV식을 [식2], PGV식을 [식3]으로 서술한다.
- 2015년 익산 지진: 최대 진도 4[식3][30]
- 2016년 울산 지진: 최대 진도 3[식3]
- 2016년 경주 지진: 최대 진도 5강[식2]
- 2017년 포항 지진: 최대 진도 6약[식2]
- 2018년 포항 지진: 최대 진도 3[식3]
- 2019년 동해 해역 지진: 최대 진도 2[식3]
- 2021년 서귀포 해역 지진: 최대 진도 4[식3]
- 2022년 괴산 지진: 최대 진도 3[식2]
- 2023년 강화 지진: 최대 진도 2[식3]
- 2023년 동해 해역 지진: 최대 진도 1[식3]
- 2023년 장수 지진: 최대 진도 3[식3]
- 2023년 경주 지진: 최대 진도 3[식3]
- 2024년 부안 지진: 최대 진도 4[식3]
지금까지 소개된 식을 모두 대입하여 정리하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다. PGA와 PGV는 한국 기상청 기준이다.
1. PGA식: 2 × log(%g × 9.81) + 0.7
2. PGA×PGV식: 1.324 + 1.019 × log(%g × 9.81 × PGV)
3. PGA,규모식: -0.122 + 0.114 × Mw +1.682 × log(%g × 9.81) + 0.069 × log(%g × 9.81)2
| <rowcolor=#fff> 진도 |
PGA (%g) |
PGV (cm/sec) |
PGA식 | PGA*PGV식 |
PGA, 규모식 (규모 4.0) |
PGA, 규모식 (규모 5.0) |
PGA, 규모식 (규모 6.0) |
평균 |
|
<colcolor=#111> Ⅰ (1) |
< 0.07 | < 0.03 |
< 0.37 0 |
0 |
< 0.06 0 |
< 0.18 0 |
< 0.29 0 |
0 |
|
Ⅱ (2) |
0.07~0.23 | 0.03~0.07 |
0.37~1.41 0~1 |
~0.51 0~1 |
0.06~0.94 0~1 |
0.18~1.05 0~1 |
0.29~1.17 0~1 |
0~1 |
|
Ⅲ (3) |
0.23~0.76 | 0.07~0.19 |
1.41~2.44 1~2 |
0.51~1.48 1 |
0.94~1.85 1~2 |
1.05~1.97 1~2 |
1.17~2.08 1~2 |
1~2 |
|
Ⅳ (4) |
0.76~2.56 | 0.19~0.54 |
2.44~3.50 2~3 |
1.48~2.48 1~2 |
1.85~2.82 2~3 |
1.97~2.94 2~3 |
2.08~3.05 2~3 |
2~3 |
|
Ⅴ (5) |
2.56~6.86 | 0.54~1.46 |
3.50~4.36 4 |
2.48~3.35 2~3 |
2.82~3.64 3~4 |
2.94~3.75 3~4 |
3.05~3.87 3~4 |
3~4 |
|
Ⅵ (6) |
6.86~14.73 | 1.46~3.70 |
4.36~5.02 4~5약 |
3.35~4.10 3~4 |
3.64~4.29 4 |
3.75~4.4 4 |
3.87~4.52 4~5약 |
4 |
|
Ⅶ (7) |
14.73~31.66 | 3.70~9.39 |
5.02~5.68 5강~6약 |
4.10~4.85 4~5약 |
4.29~4.95 4~5약 |
4.4~5.07 4~5강 |
4.52~5.18 5약~5강 |
4~5강 |
|
Ⅷ (8) |
31.66~68.01 | 9.39~23.85 |
5.68~6.35 6약~6강 |
4.85~5.61 5약~6약 |
5.07~5.75 5강~6약 |
5.18~5.86 5강~6약 |
5강~6약 | |
|
Ⅸ (9) |
68.01~146.14 | 23.85~60.61 |
6.35~7.01 6강~7 |
5.61~6.36 6약~6강 |
5.86~6.56 6약~7 |
6약~7 | ||
|
Ⅹ (10) |
146.14~314.00 | 60.6~154 |
7.01~7.68 7 |
6.36~7.11 6강~7 |
6.56~7.27 7 |
7 | ||
|
XI (11) |
314.00 < | 154 < |
7.68 < 7 |
7.11 < 7 |
7.27 < 7 |
|||
|
XII (12) |
한국 기상청에서 사용하는 PGA와 PGV 기준을 적용했을때 Ⅴ 이하에서는 비교적 안정적인 변환이 가능한 모습이 보이지만, 그보다 클 경우 진도 변환의 불확실성이 커짐을 알 수 있다.
한국 기상청에서 제공하는 가속도-진도 상관관계식과 속도-진도 상관관계식을 이용하면 PGA값을 이용하여 PGV값을 추정해 볼 수 있다.
1. 1.8999 * log(PGA * 0.980665) + 1.8432 의 값이 5.5 미만일 경우.
MMI = 1.8999 * log(PGA * 9.80665) + 1.8432
PGV = 10^((MMI - 5.0918) / 2.1939)
1. 1.8999 * log(PGA * 0.980665) + 1.8432 의 값이 5.5 이상일 경우.PGV = 10^((MMI - 5.0918) / 2.1939)
MMI = 3.0104 * log(PGA * 9.80665) - 0.0021
PGV = 10^((MMI - 5.0996) / 2.4686)
PGV = 10^((MMI - 5.0996) / 2.4686)
실제 사례에서 이렇게 PGV값을 추정해서 PGA*PGV식을 적용했을 때의 결과는 다음과 같다. (아래의 PGA, PGV값은 2024년 6월 12일 부안지진의 지진분석서에서 가져왔다.)
| 관측소명 |
PGA (%g) |
추정PGV (cm/sec) |
실제PGV (cm/sec) |
PGA식 |
PGA*PGV식 (추정PGV) |
PGA*PGV식 (실제PGV) |
| 무녀도 | 1.764 | 0.390 | 0.359 | 3.176 (진도3) | 2.169 (진도2) | 2.132 (진도2) |
| 새만금 | 1.585 | 0.356 | 0.420 | 3.083 (진도3) | 2.081 (진도2) | 2.154 (진도2) |
| 안마도 | 1.256 | 0.291 | 0.155 | 2.881 (진도3) | 1.889 (진도2) | 1.610 (진도2) |
| 고창 | 0.968 | 0.232 | 0.206 | 2.655 (진도3) | 1.674 (진도2) | 1.621 (진도2) |
| 익산금강 | 0.681 | 0.171 | 0.237 | 2.349 (진도2) | 1.383 (진도1) | 1.527 (진도2) |
| 완주 | 0.329 | 0.091 | 0.064 | 1.717 (진도2) | 0.782 (진도1) | 0.626 (진도1) |
PGV값을 추정해서 PGA*PGV식을 이용하는 것이 PGA만 이용하여 진도를 구했을 때보다 실제 PGV 값으로 계산한 PGA*PGV식의 결과값에 월등히 근접하다는 것을 알 수 있다.
4.1.2. 중국지진열도표(CSIS)
1980년 중국지진국이 정립한 중국의 진도표로, 1999년과 2008년을 거쳐 2020년까지 총 3번 개정되었다. 전체적으로 수정 메르칼리 진도 계급과 호환이 되도록 제작하였다. 또한 이 기준 외에도 가옥 등급에 따라 A1 ,A2, B, C, D의 5개의 하위 세부등급이 추가로 나뉘며 가옥 등급에 따라서 피해규모를 약간씩 다르게 계산한다.| 진도 | 숫자 | 이름(중국어) | 이름(번역명) | PGA(㎨) | 가옥피해 | 기물피해 |
| Ⅰ | 1 | 无感 | 무감 | <0.0257 | ||
| Ⅱ | 2 | 室内个别静止的人有感觉，个别较高楼层中的人有感觉 | 실내에서 개별적으로 감각을 느끼며, 건물 위층에서는 어느 정도 느낀다. | 0.0258 ~ 0.0528 | ||
| Ⅲ | 3 | 室内少数静止中的人有感觉，少数较高楼层中的人有明显感觉 | 실내의 정지한 사람에게 감각이 느껴지며, 소수의 고층에 있는 사람에게 비교적 현저하게 느껴진다. | 0.0529 ~ 0.108 | 문과 창문이 가볍게 흔들린다. | 서스펜션 미동 |
| Ⅳ | 4 | 室内多数人、室外少数人有感觉，少数人梦中惊醒 | 실내에서 많은 사람이 느끼고, 실외 사람 일부가 느끼며, 일부가 잠에서 깬다. | 0.76~2.56 | 문과 창이 흔들린다. | 서스펜션이 움직이고 그릇이 울림 |
| Ⅴ | 5 | 室内绝大多数、室外多数人有感觉，多数人梦中惊醒，少数人惊逃室外 | 절대 다수가 감각을 느끼며, 대부분 잠에서 깨고 일부는 대피한다. | 0.223 ~ 0.456 | 문창, 지붕, 트러스가 진동하여 먼지가 떨어지며, 개별 가옥 벽체의 회칠에 미세한 균열이 생기며, 노후한 A1종 또는 A2종류의 가옥 벽체에 경미한 균열이 생기거나 기존 균열이 확장되어 개별 가옥 지붕 굴뚝이 울리며, 기와가 개별적으로 떨어진다. | 서스펜션이 크게 흔들리고 물체가 흔들리거나 넘어짐 |
| Ⅵ[43] | 6 | 多数人站立不稳，多数人惊逃户外 | 대다수가 서 있지 못하고 야외로 대피함 | 0.457 ~ 0.936 |
약간의 경미 혹은 중간 손상되며, 대부분은 복구가 가능하다. 1944년 조선-중국 국경 지진 |
소수의 가벼운 가구 및 물품이 이동하며, 소수의 상부 물건이 떨어진다. |
| Ⅶ | 7 | 大多数人惊逃户外，骑自行车的人有感觉，行驶中的汽车驾乘人员有感觉 | 다수의 사람들이 놀라 야외로 뛰쳐나오며, 자전거 및 자동차 운전자들이 감각을 느낀다. | 0.937 ~ 1.94 |
약간의 경미 혹은 중간 손상되며, 대부분은 복구가 가능하다. 2022년 중국 쓰촨성 지진 |
선반 위 가구가 떨어지고 상부의 물건 다수가 떨어지며, 가구가 전복된다. |
| Ⅷ | 8 | 多数人摇晃颠簸，行走困难 | 다수의 사람들이 흔들리고 요동치며, 걷기 힘들다. | 1.95 ~ 4.01 |
대부분은 경미 및 중간 손상되며, 일부 심각하게 손상된다. 2021년 중국 윈난성 지진 2021년 중국 쓰촨성 지진 |
무거운 가구를 제외한 대다수의 가구가 넘어지거나 이동한다. |
| Ⅸ | 9 | 行动的人摔倒 | 행동하던 사람이 넘어진다. | 4.02 ~ 8.30 |
소수 경미한 피해가 발생하며, 대부분 중간 손상된다. 2016년 칭하이성 지진 |
실내 대다수의 가구가 넘어지거나 이동한다. |
| Ⅹ | 10 | 骑自行车的人会摔倒，处于不稳定状态的人会摔离原地，有抛起感 | 자전거를 타는 사람이 넘어지며, 불안정하게 서 있던 사람이 던져지는 감각으로 떨어질 수 있다. | 8.31 ~ 17.2 |
다수 심각하게 손상된다. 2021년 중국 칭하이성 지진 |
|
| XI | 11 | 17.3 ~ 35.5 |
절대다수 파괴 쓰촨성 대지진 1976년 탕산 대지진 |
|||
| XII | 12 | >35.5 |
완파 1920년 간쑤성 대지진 |
- 가옥 등급
4.2. 일본 기상청 진도 계급
사용 기관에 따른 차이는 후술되어 있다.4.2.1. 일본 기상청(JMA)
일본 및 대만 중앙기상국에서 쓰이는 진도 계급[46]으로, 대한민국에서도 2000년까지 쓰다가 2001년에 MMI로 갈아탔다.계측진도는 지반가속도(gal.)를 이용하여 계산하며, 2 * log(gal.) + 0.94[47]가 계측 진도가 된다. 여기서의 지반가속도(gal.)은 한국 기상청에서 발표하는 최대 지반가속도와는 다르게 최대 지반가속도를 필터링하여 변환한 값이다. 최대 지반가속도를 대입하려면 과거 일본의 한 지진학자[48]가 소개한 공식을 이용하면 된다. 공식은 2 * log(gal.) + 0.7 이다.[49] 여담으로 긴급지진속보에서 전문가로 전송되는 1~2보의 규모가 계측진도와 잘 맞는 편.[50] 다만 동일본 대지진처럼 전혀 다를 수도 있으니 무조건적 신뢰는 금물.[51]
2016년 경주 지진과 2017년 포항 지진은 수정 메르칼리 진도로 VII ~ VIII[52]정도로 일본 기상청 진도로 환산하면 진도 5강~6약 정도이다. 만약 일본에서 최대진도 5강에서 6약의 지진이 발생하면 대략 경주 지진과 포항 지진 정도의 강도였다고 생각하면 된다.
한국에서 일제강점기 시기 현대적인 지진 관측이 시작된 이후 아직까지 일본 기상청 진도 계급 기준으로 진도 6강 이상의 지진이 발생한 적은 없다. 다만 역사적으로는 진도 6강 이상의 지진이 발생한 기록이 많은데 대표적으로 779년 경주 지진이 있다. 779년 경주 지진의 최대진도는 IX로 추정되며, MMI IX는 대략 JMA 진도상 6강~7 정도이다. 또한 1643년 울산 대지진과 1681년 양양 대지진은 MMI 진도 VIII~X, JMA 진도 6약~7에 대응한다.
|
<rowcolor=#fff> 진도 震度 |
NHK 표기 |
계측진도 | 체감 | 실제 사례 |
대응하는 MMI 진도(한국)[53] |
| 0 | 없음[54] | n < 0.5 | 지진계상에서만 기록되며 사람은 느낄 수 없다. | 2020년 토리시마 근해 지진 | Ⅰ ~ Ⅱ |
| 1 | 1 | 0.5 ≤ n < 1.5 | 실내에 조용히 있는 사람들 중에 흔들림을 약간 느끼는 사람이 있다. | Ⅱ ~ Ⅲ | |
| 2 | 2 | 1.5 ≤ n < 2.5 | 실내에 조용히 있는 대다수의 사람들이 흔들림을 느끼고, 자고 있는 사람들 중에는 깨어나는 사람도 있다. | Ⅲ ~ Ⅳ | |
| 3 | 3 | 2.5 ≤ n < 3.5 |
실내에 있는 사람들 대부분이 흔들림을 느끼며, 걷고 있는 사람들 중에도 흔들림을 느끼는 사람이 있다. 또한 자고 있는 대다수의 사람들이 깨어나게 된다. |
2018년 이바라키 지진 | Ⅳ ~ Ⅴ |
| 4 | 4 | 3.5 ≤ n < 4.5 |
대부분의 사람들이 놀라며, 걷고 있는 사람들 대부분이 흔들림을 느낀다. 자고 있는 대부분의 사람들이 깨어나게 된다. NHK에서는 해당 등급의 지진을 약간 강한 지진(やや強い地震)으로 부른다. |
2017년 이바라키 지진 | Ⅴ ~ Ⅶ |
|
5약 5弱 |
5－ | 4.5 ≤ n < 5.0 |
대다수의 사람들이 두려움을 느끼며, 물체를 붙잡고 싶어한다. 최대진도가 5약 이상으로 예측되면 긴급지진속보(경보)가 발령된다.[55] |
2019년 후쿠시마 지진 2020년 치바 지진 2023년 홋카이도 쿠시로 근해 지진 |
Ⅶ |
|
5강 5強 |
5＋ | 5.0 ≤ n < 5.5 | 대부분의 사람들이 물건을 잡지 않으면 걷기가 힘들어지는 등 행동에 지장을 느낀다. |
2021년 5월 미야기 해역 지진 2021년 치바 지진 |
Ⅶ ~ Ⅷ |
|
6약 6弱 |
6－ | 5.5 ≤ n < 6.0 |
서 있는 것이 힘들어진다. 이 경우엔 긴급지진속보의 상위 단계인 차음, 긴급방송의 차음이 발령된다.[56] |
2018년 오사카 지진 2022년 6월 이시카와현 노토지방 지진 |
Ⅷ ~ Ⅸ |
|
6강 6強 |
6＋ | 6.0 ≤ n < 6.5 | 서 있을 수 없고, 기지 않으면 움직일 수 없다. 흔들림에 휩쓸려서 움직이지 못하거나 날아가기도 한다. |
2019년 야마가타 지진 2021년 후쿠시마 지진 2022년 후쿠시마 지진 2023년 5월 이시카와현 노토 지진 |
Ⅸ |
| 7 | 7 | 6.5 ≤ n | 강한 진동으로 인해 어떠한 방법으로도 움직일 수 없다.[57] |
2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진 2016년 구마모토 지진 2018년 홋카이도 지진 2024년 이시카와현 노토 지방 지진 |
Ⅸ 이상 |
| <rowcolor=#fff> 일본 기상청 진도별 실내외 상황 | ||
|
<rowcolor=#fff> 진도 震度 |
실내 | 야외 |
| 2 | 전등 등 매달린 물건이 약간 흔들린다. | - |
| 3 | 선반에 있는 식기류가 소리를 낼 수 있다. | 전선이 조금 흔들린다. |
| 4 | 전등 등 매달린 물건이 크게 흔들리고, 선반에 있는 식기류가 소리를 낸다. 불안정한 장식물이 넘어질 수 있다. | 전선이 크게 흔들린다. 자동차를 운전하고 있는 사람 중에 흔들림을 느끼는 사람이 있다. |
|
5약 5弱 |
전등 등 매달린 물건은 격렬하게 흔들리고, 선반에 있는 식기류와 책장의 책이 떨어질 수 있다. 대부분의 불안정한 장식물이 쓰러진다. 고정되지 않은 가구가 움직일 수 있으며, 불안정한 것은 쓰러질 수 있다. | 드물게 유리창이 깨지고 떨어질 수 있다. 전봇대가 흔들리는 것을 알 수 있다. 도로에 피해가 발생할 수 있다. |
|
5강 5強 |
선반에 있는 식기류나 책장의 책이 많이 떨어진다. TV가 받침대에서 떨어질 수 있다. 고정되지 않은 가구가 쓰러질 수 있다. | 유리창이 깨져 떨어질 수 있다. 보강되지 않은 블록담이 무너질 수 있다. 불안정하게 설치된 자판기가 넘어질 수 있다. 자동차의 운전이 어려워져 정지하는 차도 발생한다. |
|
6약 6弱 |
고정되지 않은 대부분의 가구가 움직이며 쓰러지는 것도 있다. 문이 열리지 않을 수 있다. | 벽 타일이나 유리창이 파손되거나 낙하하는 경우가 있다. |
|
6강 6強 |
고정되지 않은 대부분의 가구 중 움직이고 쓰러지는 것이 많아진다. | 벽의 타일이나 유리창이 파손되거나 낙하하는 건물이 많아진다. 보강되지 않은 블록 담의 대부분이 무너진다. |
| 7 | 고정되지 않은 대부분의 가구가 움직이거나 쓰러지며, 날아가기도 한다. | 벽의 타일이나 유리창이 파손되고 낙하하는 건물이 더욱 많아진다. 보강된 블록 담도 파손되는 것이 있다. |
| <rowcolor=#fff> 일본 기상청 진도별 목조주택 상황 | ||
|
<rowcolor=#fff> 진도 震度 |
내진성이 높은 건물 | 내진성이 낮은 건물[B] |
|
5약 5弱 |
- | 벽 등에 미세한 균열이 생길 수 있다. |
|
5강 5強 |
- | 벽 등에 금이 가거나 균열이 생길 수 있다. |
|
6약 6弱 |
벽 등에 미세한 균열이 생길 수 있다. |
벽 등에 금이 가거나 균열이 많이 생긴다. 벽 등에 큰 금이 가거나 균열이 생길 수 있다. 기와가 떨어지거나 건물이 기울어질 수 있다. 쓰러지는 건물도 있다. |
|
6강 6強 |
벽 등에 금이 가거나 균열이 생길 수 있다. |
벽 등에 큰 금이 가거나 균열이 생기는 건물이 많아진다. 기울어지거나 쓰러지는 건물이 많아진다. |
| 7 |
벽 등에 금이 가거나 균열이 많이 생긴다. 드물게 건물이 기울어지는 경우가 있다. |
기울어지는 건물, 쓰러지는 건물이 더 많아진다. |
| <rowcolor=#fff> 일본 기상청 진도별 철근 콘크리트 건물 상황 | ||
|
<rowcolor=#fff> 진도 震度 |
내진성이 높은 건물 | 내진성이 낮은 건물[B] |
|
5강 5強 |
- | 벽, 보, 기둥 등의 부재에 금이 가거나 균열이 생길 수 있다. |
|
6약 6弱 |
벽, 보, 기둥 등의 부재에 금이 가거나 균열이 생길 수 있다. | 벽, 보, 기둥 등 부재에 균열이 많이 발생한다. |
|
6강 6強 |
벽, 보, 기둥 등 부재에 균열이 많이 발생한다. |
벽, 보, 기둥 등의 부재에 비스듬한 균열 또는 X자형 균열이 발생한다. 1층 또는 중간층의 기둥이 무너지고 쓰러지는 경우가 발생한다. |
| 7 |
벽, 보, 기둥 등의 부재에 균열이 더 많이 발생한다. 1층 또는 중간층이 변형되어 드물게 기울어지는 경우도 있다. |
벽, 보, 기둥 등의 부재에 비스듬한 균열 또는 X자형 균열이 많이 발생한다. 1층이나 중간층의 기둥이 무너지고 쓰러지는 것이 많아진다. |
| <rowcolor=#fff> 일본 기상청 진도별 지반과 사면 상황 | ||
|
<rowcolor=#fff> 진도 震度 |
지반 | 사면 |
|
5약 5弱 |
땅에 작은 균열이나 액상화 현상이 발생할 수 있다. | 낙석과 토사붕괴가 발생할 수 있다. |
|
5강 5強 |
||
|
6약 6弱 |
땅에 균열이 발생할 수 있다. | 토사붕괴와 산사태가 발생할 수 있다. |
|
6강 6強 |
땅에 큰 균열이 발생할 수 있다. | 산사태가 빈번하게 발생하여 대규모 산사태나 산체 붕괴가 발생할 수 있다. |
| 7 | ||
진도 5부터는 굳이 왜 약(弱)과 강(強)을 사용하였는가에 대한 일본 기상청의 답은 진도 5부터는 같은 진도계급에 속한다고 해도 흔들리는 차이가 이전 진도 계급들보다 확연히 차이가 나서 약과 강을 두었다고 한다.[60] 과거에는 약과 강을 나누지 않았으나, 같은 진도 5, 같은 진도 6인 지역 사이에서도 피해 정도가 크게 나뉘면서 도입하게 된 것. 참고로 5,6의 약/강이 추가된것은 고베 대지진 이후인 1996년부터다. 일본에서도 과거 지진을 취급할때 고베 대지진 이전 지진은 한데 묶어서 취급한다. 기상청 과거 지진 쓰나미 피해 페이지도 관측 이래 1995년까지로 끊어져 있다.
4.2.1.1. 진도 7에 관하여
1948년 후쿠이 지진 에서 가옥 붕괴율 90% 라는 격심한 피해를 입히고, 이에 따른 별도 분류가 필요하다고 판단하여 진도 7이 수립되었다. 당시의 진도 판정은 주관적이었으며, 진도 6과의 차이는 가옥 붕괴율 30% 이상이었다. 2024년 현재, 어떤 과정으로 진도 7이 결정되었는지에 대해서는 알려지지 않는다. 다만 진도 3 이상의 큰 지진에 대해서는 이러한 체감진도도 그럭저럭 통계적 연속성을 가지는 것으로 분석되었다.일본에서 1949년 진도 7을 도입한 이후 일본 기상청에서 공식 발표한 진도 7이 관측된 지진은 단 일곱 차례 밖에 없다. 1995년 고베 대지진(M7.3), 2004년 니가타 지진(M6.8), 2011년 동일본 대지진(M9.1), 구마모토 대지진(M6.5, M7.3)[61], 2018년 홋카이도 지진(M6.7)[62], 2024년 이시카와 지진(M7.6)이다.
일본 기상청 진도 등급별 현상
고베 대지진 이전까지는 계측진도와 별개로 현장조사를 통해 가옥 파괴비율 등을 토대로 계산하였으나, 대응이 너무 늦다는 문제가 지적되어 1996년 10월부터 계측진도로 규정이 바뀌게 된다. 지진 계측점도 고베 대지진 이전에는 160점 정도였던것을 2000년대에 들어 4천점 이상으로 확충하게 된다. 진도와 규모(지진)의 관계상, 계측지점이 늘면 자연스럽게 진원지에 가까운 지점에 계측지점이 있을 가능성이 높다는 점을 주의할 필요가 있다.
고베 대지진 이후의 진도 7 사례중, 기상관서에서 계측진도 6.5 이상을 측정한 사례가 없는 점에서 그 근거를 들 수 있다. 예컨대 니가타 지진의 경우 기상관서는 계측진도 4.5 (5약), 동일본 대지진 계측진도 5.8 (6약), 구마모토 대지진 6.0 (6강), 홋카이도 지진 4.4 (4) 등이 계측되었다. 같은 미야기현 앞바다 지진이라고 해도 1978년 (M7.4) 지진의 경우 최대진도 5, 2005년 (M7.2) 지진은 최대진도 6약을 기록하는 점 등을 고려할 필요가 있다.
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| 진도 8 이상이 존재하지 않는 이유와 진도 5와 6이 강/약으로 세분화된 이유에 대한 영상. |
진도 8 이상이 없는 이유는 일본 기상청 자료 #에 따르면, 첫째로 진도 7이면 최대급의 피해가 발생하며 방재대책도 최대급으로 적용되므로 이 이상 분류해봤자 의미가 없다는 점, 둘째로, 2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진이 6.6, 2016년 구마모토 지진[63]이 6.7로 진도 8에 해당하는 계측진도 7.5 이상[64]이 관측된 적이 없었기 때문에 실제 일어났을때의 피해가 불분명 하기 때문이다. 그리고 진도 7 이상은 굳이 계급을 나누지 않아도 그 지역은 초토화가 됐을 것이니 의미가 없다.
JMA 진도 8 이상에 해당하는 지진은 전세계에서 관측이래 단 한번도 관측된 적이 없으며, 지구만한 크기의 다른 천체와 충돌하지 않는 이상 이론상 지구에서 물리적으로 일어나기 어려운 지진이기도 하다. 관측이래 지구상에서 가장 강력했다던 칠레 대지진도 JMA기준 계측진도도 6.8~6.9에 해당한 수치로 역시 JMA 기준 진도 7에 해당하며 진도 8이 존재하기 위한 수치에는 절반도 못 미친다. 현재 일본에서 계측된 가장 강력한 계측진도는 구마모토 지진때 계측진도 6.7이 측정된 것이 상한이다.
진도 7이 약과 강으로 나눠져 있지 않는 이유는 7을 약과 강으로 나누면 7약은 계측진도 6.5 이상 7.0 미만, 7강은 계측진도 7.0 이상 7.5 미만이 되어야 하는데 아직 일본에서는 계측진도 7.0 이상의 지진이 발생한 적이 없고, 진도 7 이상의 구분은 의미가 없다고 판단하여 진도 7부터는 약과 강의 구분 및 상위 진도를 만들지 않았다고 밝혔다.
4.2.2. 대만 중앙기상국
대만 중앙기상국에서는 진도 1급 부터 진도 7급까지 총 7단계의 진도 계급을 사용한다. 아라비아 숫자 뒤에 '급'을 붙인다. 일본 기상청과는 달리 진도 5급, 6급의 강약 구분이 없었으나 범위가 너무 넓다는 지적을 받아 2020년 1월 1일부터 나누었다.진도 4 이하는 PGA를 계측진도 측정에 사용하고, 진도 5 이상은 PGV를 계측진도 측정에 사용한다. # 그 식은 다음과 같다.
- 진도 4 이하 : I = 2.00 * log(PGA) + 0.70
- 진도 5 이상 : I = 2.14 * log(PGV) + 1.89
2018년 2월 대만 화롄 지진(M6.4)에서 진도 7급의 진동이 관측된 바 있으며, 2016년 가오슝 지진과 921 대지진에서도 진도 7급이 관측되었다.
| 진도 | 진도명 | PGA (gal.) | PGV (cm/s) | 특징 | 실제 사례 |
| 0급 | 무감 | < 0.8 | < 0.2 | 느끼지 못하는 무감지진이다. 지진계에만 기록됨. | |
| 1급 | 미진 | 0.8 ~ 2.5 | 0.2 ~ 0.7 | 가만히 있는 사람이 미세한 떨림을 느낄 정도이다. | |
| 2급 | 경진 | 2.5 ~ 8.0 | 0.7 ~ 1.9 | 대부분의 사람이 흔들림을 느끼며 잠자고 있던 사람들의 일부가 깨어난다. | |
| 3급 | 약진 | 8.0 ~ 25 | 1.9 ~ 5.7 | 거의 모든 사람이 흔들림을 느끼며 일부는 흔들림에 공포감을 느낀다. | 2022년 5월 대만 화롄 지진 |
| 4급 | 중진 | 25 ~ 80 | 5.7 ~ 15 |
상당한 사람이 두려움을 느끼며 일부는 자리를 피하러 움직인다. 잠자던 사람 대부분이 깨어난다. |
2021년 대만 이란현 지진 2021년 대만 동부 군발지진 |
| 5약 | 강진 | 80 ~ 140 | 15 ~ 30 | 대부분의 사람들이 무서워하고 당황한다. | |
| 5강 | 140 ~ 250 | 30 ~ 50 |
거의 모든 사람들이 무서워하고 당황한다. 자기가 원하는데로 움직이기 매우 어렵다. |
||
| 6약 | 열진 | 250 ~ 440 | 50 ~ 80 | 매우 흔들림이 심하며 서 있기가 힘들다. | 2022년 3월 대만 화롄 지진 |
| 6강 | 440 ~ 800 | 80 ~ 140 | 매우 흔들림이 심하며 견딜 수 없다. |
2018년 10월 대만 화롄 지진 2022년 9월 대만 타이둥 지진 2024년 대만 화롄 지진 |
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| 7급 | 극진 | 800 이상 | 140 이상 | 몸을 가누지 못할 정도로 매우 흔들림이 심하다. |
921 대지진 2018년 2월 대만 화롄 지진[신] |
[1]
예시로
2017년 6월 25일 나가노현에서 발생한 지진 진도표를 보자. 나가노현, 그리고 그와 가까운 기후현에서 진도 4 이상을 관측하고 조금 먼 도야마현, 이시카와현 남부 등은 최대진도 3을 기록했는데 뜬금없이 꽤 멀리 떨어진 이시카와현 북부에서 진도 4를 관측한 것을 볼 수 있다. 이렇게 지진에 따른 흔들림의 정도는 차이가 있기에 수치가 제각각으로 뜨는 것이다.
[2]
예를들어
2016년 경주 지진 본진의 경우 한국 기상청에서 발표한 규모는 5.8이었지만, 미국 USGS에서 발표한
규모는 5.4였다.
[3]
모멘트 규모를 제외한 다른 종류의 규모는 큰 규모의 지진에서 포화가 일어나는 데, 포화 현상이란 지진동에서 장주기 지진동과 단주기 지진동이 있는데, 모멘트 규모를 제외한 다른 규모 척도는 단주기 지진동만 쓰는 데, 규모가 커질수록 장주기 지진동이 차지하는 비중이 더 커져 큰 규모의 지진에서 규모 값이 과소평가 된다.
[4]
2021년 서귀포 해역 지진, 지진조기경보 기준 규모 5.3으로 예상
[5]
2021년 서귀포 해역 지진, 리히터 규모 4.9
[6]
과거에 발생한 지진일수록 한국 기상청과 외국 기상청 규모가 큰 차이를 보인다. 이는 과거 한국에 지진 관측망이 부족했고, 지진 관측 설비도 부실했기 때문이다.
[7]
해당 지진은
2021년 후쿠시마 지진이다.
[8]
마찬가지로, 2000년 이후 가장 강력했던
2004년 남아시아 대지진도 모멘트 규모가 9.3이었지만, 해저 지진 한계상 MMI 진도는 9가 측정되었다. 진앙지가 육지와 조금만 더 가까웠다면 XII(12)가 충분히 측정될 수 있었다.
[9]
일본어로 '신도'라고 읽는다.
[10]
https://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=145094
[11]
https://www.weather.go.kr/w/eqk-vol/major-eqk/912.do
[12]
즉 원전 내부에서 진도 VIII 이상을 관측할 경우 위험할 수 있다는 뜻이다. 참고로
2016년 경주 지진 당시
월성원전에서 측정된 값은 9.8%g(진도 Ⅵ)이었다.
[13]
해저 지진의 한계치
[14]
이 두개의 지진들은 규모가 2000년대 이후로 9점대를 넘어가는 역대 최고 규모임에도 불구하고, 해양에서 발생했기 때문에 규모에 비해 진도값이 다소 낮다. 그 대신 쓰나미 피해가 매우 컸다. 굳이 쓰나미 피해까지 포함하자면 피해규모가 XII와 비슷하게 측정되고, 육지나 근처에서 발생했다면 XII가 측정됐을 것이다.
[15]
한국 최대 지진 진도
[A]
이쯤 되면 겉보기의 피해 상태로 진도를 결정하게 된다.
[17]
일부 매체에서는 이 진도 계급을 Catastrophic이라고 명칭하기도 하는데 이는 대재앙의, 파멸적인이라는 뜻이다.
[A]
[19]
이런 이유는 규모가 특히 큰 지진에서 발생할 수 있는 표면파인 러브파와 레일리파 때문이다. 둘 중 레일리파가 피해를 더 크게 일으킨다.
[20]
여기서의 log는
상용로그이다.
[21]
만약 한국 기상청에서 발표하는 %g를 그대로 대입하고 싶다면 2 * log(%g * 9.81) + 0.7을 사용하면 된다.
[22]
일본 기상청 진도계급의 경우 최대지반가속도가 아니라 0.3초의 지반가속도로 측정하기 때문에 일본 기상청 홈페이지에 나온 +0.94로 계산하면 안된다. 일본의 지진학자인 카와스미 히로시(河角廣)의 논문에 따르면 최대지반 가속도로 일본 기상청 진도계급을 구할 때에 +0.7로 계산했을때 계측진도의 결과와 비슷하게 나온다.
계산방식
[23]
マグニチュードの影響を考慮した計測震度と地震動強さ指標の関係式; 藤本一雄; 翠川三郎
[24]
국내 중규모 지진에 대한 계측진도 추정식 연구; 연관희; 이강렬
[25]
6약을 관측했던 오사카부
이바라키시에서 촬영된 영상
[식1]
2 × log(%g × 9.81) + 0.7
[식2]
1.324 + 1.019 × log(%g × 9.81 × PGV)
[식3]
(-0.122) + 0.114 × Mw +1.682 × log(%g × 9.81) + 0.069 × log(%g × 9.81)2
[식3]
[30]
기상청 지진연보에 따르면 80km 떨어진 청주 관측소에서 0.8095%g의 최대지반가속도를 관측했었다. 이는 현재 기상청 기준 수정 메르칼리 진도 Ⅳ에 해당하는 진동이다. 즉, 규모 3.9인 지진의 규모에 비해 매우 넓은 범위에서 진동이 느껴졌다. 다만
USGS에서는 규모 4.4,
EMSC에서는 규모 4.5,
일본 기상청에서는 규모 4.5로 분석했다. 또한
ISC에서는 규모 4.3으로 분석했다. 지진 발표 당시 기상청에서 규모 3.5로 발표했던 것을 정밀 분석하여 규모 3.9로 상향했었던 부분이 있었기 때문에, 기상청 분석에 과정에서 무엇인가 오류가 있었을 가능성을 배제할 수 없다.
[식3]
[식2]
[식2]
[식3]
[식3]
[식3]
[식2]
[식3]
[식3]
[식3]
[식3]
[식3]
[43]
여기부터 긴급속보가 송출된다.
[44]
기둥에 공간을 뚫어서 기둥 사이를 관통시켜 건축물을 지탱하는 형태의 건축기법으로, 중국 뿐 아니라
한자문화권 전통건축 전반에서 사용되는 건축기법이다.
[45]
C와 D는 Ⅶ 위의 등급으로는 사실상 독자적으로 계산되지 않는다.
[46]
해설이 다르지만, 쓰는 방식은 같다.
[47]
#
[48]
河角廣, 카와스미 히로시
[49]
이 공식의 신뢰도에 대해서는 상단의 수정 메르칼리 진도 계급을 참고해주길 바란다.
[50]
다만 관측소가 많은 곳에서는 3~4보가 계측진도 및 체감규모와 비슷하다.
[51]
당시 1보의 예측 최대진도가 1이었는 데에 반해 계측진도는 6.6(=진도 등급으로 7)로 굉장히 높았다.
[52]
두 지진 모두 실제 계기진도는 VI이었으나, USGS의 발표와 기상청이 이후 발표한 자료들, 포항 지진의 여진이 진도VII을 관측한 점, 실제 피해정도가 VII~VIII 정도인 점 등을 고려하면 이러한 진도가 타당하다고 볼 수 있다.
[53]
하지만 일본 기상청 진도 계급은 MMI 진도와 측정 방법이 완전히 달라서 1:1 대응이 힘들다.
[54]
NHK에서는 진도 0은 발표하지 않는다. 일일이 발표하는 것으로 규정이 정해져 있었다면 1시간마다 수십 번 꼴로 발표해야 하는데, 시간과 예산을 크게 낭비하는 무의미한 행위다.
[55]
긴급지진속보는 예측 최대 진도가 5약 이상일 경우 발령되므로, 실제 진도는 5약이 아닐 수도 있다. 만약 긴급지진속보가 발령되었다고 하더라도 최대 진도가 3 ~ 4인 경우도 있고, 아예 최대진도가 7일수도 있다는 소리다. 반대로 사실 최대진도는 5약 이상인데 그 최대 진도가 관측되어야 할 관측소에서 기계가 고장이 나거나 작동하지 않거나 뒤늦게 기록되는 등의 이유로 최대진도가 4 이하로 예측되면 긴급지진속보가 발령되지 않을 수도 있다.
[56]
긴급지진속보와 긴급방송의 기준은 다른데, 긴급지진속보는 최대 진도가 5약 이상으로 예측될때 발령되고, 긴급방송은 최대 진도 6약 이상이 예측되는게 아니라 실제 계측된 최대 진도가 6약 이상이 나왔을 경우 긴급방송으로 넘어가면서 차음이 송출된다. 만약 계측 최대 진도가 뒤늦게 5강 이하에서 6약 이상으로 수정되어 발표된다면 그 시점에서 바로 긴급방송 차음이 나온다.
[57]
일본에선 최대 진도가 7인 경우 대지진(大地震, 예: 동일본 대지진)이라고 부른다.
[B]
내진성이 낮은 건물의 의미는 1981년 일본에서 새로운 내진설계를 도입하기 전에 지어진 건물을 의미한다. 해당시기 내진 설계 기준은 일본 기상청 진도 5강에 버틸 수 있는 수준이며, 이는 한국에서 사용하는 수정 메르칼리 진도로 Ⅶ정도에 해당한다. 참고로 한국의 일반적인 건물의 내진설계 기준이 진도Ⅶ 수준이기 때문에, 한국의 거의 모든 건물이 일본 기준으로는 내진성이 낮은 건물에 들어간다고 보면 된다.
[B]
[60]
일례로 계측진도 5.4의 진도 5의 흔들림은 계측진도 4.5의 진도 5의 흔들림보다 약 1.85배 더 진동하며 계측진도 6.4의 진도 6은 계측진도 5.5의 진도 6의 흔들림보다 약 2.5배나 더 진동한다.
[61]
본진인 M7.3의 지진에서는 일본 기상청 발표 기준 2곳에서 진도 7을 관측했다. 2곳 이상의 관측점에서 진도 7을 관측한 것은 이 지진이 최초다.
[62]
2022년 휴가나다 지진 당시 긴급지진속보 제 6보에서 2018년 홋카이도 지진 이후로 처음으로 예상진도가 7로 떠 많은 사람들을 놀라게 했다. 또
2023년 노토 반도 해역 지진에서 (Mj 6.5 최대진도 6강)에서 예상진도가 한 때 7로 떴었다.
[63]
1차 계측진도 6.6, 2차 계측진도 6.7
[64]
1,905gal 이상. 1초에 지반이 약 120cm 이상 움직여야 이 정도의 관측값이 나온다. 이해가 잘 되지 않는다면 2016년에 일어난 경주 지진을 생각해보자. 당시 진앙에서 1초에 지반이 겨우 약 10cm 움직였다.
[신]
대만 재해방호과학기술센터의 연구에 따르면 2018년 2월 발생한 화롄 지진은 신 7급 기준을 만족한다.
[구]
여기에 나온 지진들은 921 대지진과 2018년 2월 화롄 지진 둘을 제외하면 과거 기준으로 진도 7급이다. 과거에는 진도 7급이 400gal 이상이었으며, 2020년부터 PGA 800gal 또는 PGV 140cm/s 이상으로 상향된 이후 진도 7급이 관측 된 지진은 없다. 다만 921 대지진은 현재 기준으로도 7급이니, 921 대지진이 얼마나 강력했는지를 짐작할 수 있다. 921 대지진은 대만 현지에서 측정된 최대지반가속도가 989.5 gal이다.