지진의 규모와 진도 — 같은 지진인데 왜 숫자가 둘일까

지진 속보에는 숫자가 둘 나옵니다. "규모 5.0 의 지진이 일어났고, 진앙 부근은 진도 Ⅴ, 먼 도시는 진도 Ⅱ" 처럼 말입니다. 같은 지진인데 왜 규모는 하나이고 진도는 여럿일까요. 둘은 다른 것을 잽니다. 규모는 지진이 낸 에너지의 크기라 지진 하나에 값이 하나뿐이고, 진도는 그 자리에서 땅이 얼마나 흔들렸는가라 서 있는 곳마다 다릅니다. 전구의 밝기는 하나이지만 가까운 책상은 밝고 먼 벽은 어두운 것과 같습니다.

규모는 지진 하나에 하나입니다

규모는 지진계에 기록된 지진파의 최대 진폭과 주기, 지진계에서 진앙까지의 거리로 계산합니다. 어느 관측소에서 재든 거리의 영향을 빼고 계산하므로 같은 지진이면 같은 값이 나옵니다. 그래서 규모는 지진이 방출한 에너지, 곧 지진 자체의 크기를 말하는 절대적인 세기입니다. 값은 5.0, 5.8 처럼 소수점 첫째 자리까지 적고 위로 정해진 상한이 없습니다.

규모의 눈금은 보통 숫자가 아닙니다. 규모가 1 커질 때마다 지진계 기록의 진폭은 10배가 되고, 방출된 에너지는 약 32배가 됩니다. 규모 6 지진은 규모 4 지진보다 진폭이 100배, 에너지는 32배의 32배라 1,000배가 넘습니다. 규모 7 지진 하나의 에너지는 규모 5 지진 1,000개를 합친 것보다 큽니다. 숫자 하나 차이를 "조금 더 센 지진" 으로 읽으면 크게 틀립니다. 지진파가 어떻게 퍼지는지는 지진파 노트에 있습니다.

진도는 그 자리의 흔들림입니다

진도는 어느 지점에서 사람이 느낀 정도와 건물·물건의 피해를 보고 매기는 상대적인 세기입니다. 열두 단계로 나누어 로마 숫자 Ⅰ 에서 ⅩⅡ 까지 정수로 적습니다. Ⅰ 은 지진계만 느끼는 정도, Ⅳ 쯤이면 실내의 많은 사람이 느끼고 그릇이 흔들리며, Ⅶ 을 넘으면 서 있기 어렵고 약한 건물이 부서집니다. 우리나라 기상청도 이 열두 단계를 씁니다.

같은 지진이라도 진도는 세 가지에 따라 달라집니다. 첫째는 진앙 거리입니다. 지진파는 퍼져 나가면서 약해지므로 진앙에서 멀어질수록 진도가 작아집니다. 둘째는 진원의 깊이입니다. 진원이 얕으면 에너지가 지표 가까이에서 터져 진앙 부근의 진도가 크고, 깊으면 진앙 부근도 덜 흔들리는 대신 넓은 지역이 비슷하게 흔들립니다. 셋째는 지반입니다. 단단한 암반 위보다 무른 퇴적층이나 매립지 위에서 흔들림이 커져, 진앙 거리가 같아도 진도가 한두 단계 높게 나옵니다.

진도를 지도에 그리면 진앙이 보입니다

여러 지점의 진도를 지도에 적고 진도가 같은 지점을 선으로 이으면 등진도선이 됩니다. 진도가 가장 큰 곳이 진앙 부근이고, 거기서 바깥으로 갈수록 진도가 한 단계씩 낮아지는 동심원에 가까운 모양이 나옵니다. 지진계가 없던 옛 지진도 기록에 남은 피해로 진도 분포를 그려 진앙을 짚고 규모를 어림합니다. 등진도선이 한쪽으로 길게 늘어나면 그쪽에 무른 지반이나 단층이 있다는 뜻입니다.

시험에서는 이렇게 나옵니다

• 규모 — 지진계 기록(진폭·주기·거리)으로 계산, 지진 하나에 하나, 절대적 세기, 소수로 표기, 상한 없음.
• 진도 — 사람의 느낌과 피해로 판정, 장소마다 다름, 상대적 세기, 로마 숫자 정수 Ⅰ~ⅩⅡ.
• 규모 1 차이 — 진폭 10배, 에너지 약 32배. 규모 2 차이면 진폭 100배, 에너지 약 1,000배.
• 진도가 커지는 조건 — 진앙 거리 가까울수록, 진원 얕을수록, 지반이 무를수록.
• 등진도선 지도에서 진도가 가장 큰 곳이 진앙 부근. 진앙 거리가 같은데 진도가 다르면 지반 차이로 설명.

자주 헷갈리는 것

• "규모 6 은 규모 3 의 두 배다" — 진폭은 1,000배이고 에너지는 32배를 세 번 곱한 3만 배가 넘습니다. 규모는 로그 눈금입니다.
• "진도가 크면 규모도 크다" — 아닙니다. 작은 지진이라도 진원이 얕고 발밑이면 진도가 크고, 큰 지진이라도 멀리서는 진도가 작습니다.
• "규모도 장소마다 다르다" — 규모는 지진 자체의 크기라 어디서 재든 하나입니다. 장소마다 다른 것은 진도입니다.
• "진도 5.8" — 소수로 적는 쪽이 규모입니다. 진도는 Ⅴ, Ⅵ 처럼 정수 단계입니다.

정리합니다. 규모는 지진계 기록으로 계산한 지진 자체의 크기라 지진 하나에 값이 하나이고, 1 커질 때마다 진폭은 10배, 에너지는 약 32배가 됩니다. 진도는 그 자리에서 느낀 흔들림과 피해로 매기는 열두 단계의 상대적인 세기라 진앙에서 멀수록, 진원이 깊을수록, 지반이 단단할수록 작아집니다. 진도가 가장 큰 곳을 찾으면 진앙이 보입니다.