user: 지진파에 대해 설명해 줘.

gpt: **지진파**는 지구 혹은 다른 행성의 땅밑을 통과하는 음향 에너지적인 파동을 의미한다. 지진파는 지진, 화산 분화, 마그마 이동, 대규모 산사태, 저주파 음향 에너지를 생성하는 대규모 인공 폭발 등으로 생겨날 수 있다. 지진파는 지진학자들이 연구하며, 지진학자는 지진계, 수중 청음기, 가속도계를 이용하여 지진파를 기록한다. 지진파는 여러 자연과 인공 지진원에서 발생하는 지속적인 저진폭의 진동인 지진배경잡음과는 구분된다.

지진파의 전파 속도는 매질의 밀도와 탄성, 지진파 유형에 따라 달라진다. 이 전파 속도는 지구의 지각과 맨틀을 통과하면서 깊어지면 더 빨라지는 경향이 있지만, 맨틀에서 지구의 외핵으로 넘어갈 경우 지진파의 속도가 급격하게 줄어든다.

지진파는 각기 속도가 다른 여러 유형의 파동으로 이루어져 있다. 지진 관측점에서 지진파를 기록하면 각 지진파형별로 서로 다른 이동 시간으로 도착하는 모습을 볼 수 있는데 이를 통해 지진의 진원을 찾는데 도움이 된다. 또한 지구물리학에서 지진파의 굴절이나 반사 현상을 관측하여 지구의 구조를 추정한다. 과학자들은 지구 내부 얕은 곳의 구조를 파악하기 위해 인공적인 폭발로 지진파를 만들어 이를 관측한다.

user: 유형에 대해서도 설명해 주세요.

gpt: 지진파의 유형은 크게 지구 내부를 통과하는 실체파와 지구 표면에만 전달되는 표면파로 나뉜다.

또한 본 문서에는 설명한 것과 다른 기타 파동 전달 방식도 존재하는데, 지구 내에 흐르는 지진파의 경우 그 중요도가 낮지만 성진학에서의 경우 매우 중요하다.

## 실체파
실체파는 지구 내부를 통해 전파되는 지진파이며, 그 경로는 매질의 밀도와 영률에 따라 결정된다. 매질의 밀도와 영률은 온도와 암반 성분, 물질의 상에 따라 달라진다. 이 현상은 전자기파의 굴절과 비슷하다. 두 유형의 입자운동이 두 가지 유형의 실체파를 만들어낸다. 각각 P파와 S파이다. 이 두 파동의 구분은 1830년 프랑스의 수학자인 시메옹 드니 푸아송이 처음으로 규정했다.

실체파는 표면에 도달하게 되면 밖으로 전파되지 않고 다시 반사되어 지구 내부로 되돌아온다. 이 때 표면으로 올라오는 파와 반사되어 되돌아오는 파들이 서로 겹치는데 이 때 표면파가 생성된다.

### P파
P파는 종파이며 압력파인 성질을 가지고 있다. P파는 지구를 통과하는 그 어떤 지진파보다도 빠르게 이동하여 지진 관측소에 제일 먼저 도달하는 파동이기 때문에 영어로 첫번째라는 뜻을 가진 "Primary"가 붙여져 P파가 되었다. P파는 유체를 포함한 모든 유형의 물질을 통과할 수 있으며, S파보다 평균 1.7배 더 빠르게 이동한다. 공기 중에서는 음파의 형태를 띄기 때문에 음속의 속도로 이동한다. 평균 속도는 공기 중에서 330 m/s, 물 속에서 1,450 m/s이며 화강암 내부에서는 약 5,000 m/s이다.

### S파
S파는 횡파이며 전단파인 성질을 가지고 있다. 지진 발생 후 S파는 가장 빠르게 이동하는 P파에 이어 지진 관측소에 도착해 전파 방향에 수직인 방향으로 지반을 변위시킨다.

S파는 P파보다 속도가 느리며, 일반적으로 특정 매질에 대해 S파의 속도는 P파의 약 60%에 해당한다. 전단파는 액체 매질을 통과할 수 없으므로, 지구 외핵에 S파가 없다는 것은 외핵이 액체로 이루어져 있다는 말도 된다.

### T파
T파는 P파, S파에 이어 3번째로 오는 파동라는 뜻으로, 해수의 소파 채널이라고 불리는 저속층을 통과하는 파동이기 때문에 해저지진게나 해수면과 매우 가까운 지진 관측소에서 관측되는 경우가 많다. 전파 속도는 약 1.5 km/s로 물 속에서의 음파 속도와 동일하다. 비교적 진원 깊이가 얕은 해저지진 뿐 아니라 깊이 300 km 이상의 심발지진에서도 T파가 발생한다.

T파의 관측 사례로는 2008년 7월 24일 발생한 이와테현 연안북부 지진 발생 약 50분 후 지속시간이 길고 특정한 위상을 갖지 않은 지진동이 도호쿠 지방에서 광범위하게 관측되었는데 이 진동은 T파가 진원에서 동쪽으로 약 2,000-2,500 km 떨어진 하와이-엠페러 해저산열에서 반사되어서 들어온 것으로 확인되었다.

## 표면파
표면파란 지표면을 통해 이동하는 지진파를 말한다. 표면파는 기계적 표면파의 일종으로 말할 수 있다. 지표면에서 멀어질수록 표면파의 세기는 급격하게 감소하기 때문에 표면파라고 부른다. 표면파는 P파나 S파와 같은 실체파보다 훨씬 느리게 이동한다. 큰 규모의 지진에서는 표면파의 진폭이 수 cm에 달할 수도 있다.

### 레일리파
레일리파는 그라운드 롤이라고도 부르며, 수면 위의 파도와 비슷하게 지표면을 잔물결처럼 이동하는 파동이다. 레일리파의 존재는 1885년 영국의 물리학자인 제3대 레일리 남작 존 윌리엄 스트럿이 처음으로 밝혀냈다. 레일리파는 실체파보다 느리게 이동하며, 일반적인 균질한 탄성매질에서 실체파인 S파의 속도와 비교할 경우 대략 90%의 속도로 깊이 100 m 미만의 지표면에서는 대략 50–300 m/s의 속도로 이동한다. 지각과 상부 맨틀과 같이 층이 존재하는 매질에서의 레일리파 전파 속도는 그 주파수와 파장에 따라 달라진다. 램파도 같이 참고할 수 있다. 레일리파는 전파될 때 지면이 수직으로 타원운동을 하며, 지면의 운동 방향은 전파 방향과 반대이다.

### 러브파
러브파는 일종의 수평 편광된 전단파파로, 유한한 두께의 상층이 겹쳐진 일종의 반무한적 매질이 있을 때만 존재하는 파동이다. 러브파는 보통 레일리파보다 약간 빠르게 이동하며, S파의 약 90%의 속도로 이동하고 진폭이 가장 크다. 러브파는 전파될 때 지면이 전파 방향에 직각으로, 오직 수평으로만 진동한다.

### 스톤리파
스톤리파는 고체와 유체 사이의 경계를 따라 전파되거나, 특정 조건에서 고체-고체 경계를 따라 전파되는 경계파, 혹은 계면파의 일종이다. 스톤리파의 진폭은 접촉한 두 매질 사이에서 최대값을 가지며 경계에서 멀어질수록 기하급수적으로 진폭이 낮아진다. 스톤리파는 유체로 채워진 착정벽을 따라 생성될 수 있는데 이는 수직 지진 탐지기에서 발견되는 일관적인 지진배경잡음의 원천이자 음파검층의 저주파 성분에 해당한다.

### 자유진동
지구자유진동은 일종의 정상파로, 서로 반대방향으로 이동하는 두 표면파가 만나며 서로 간섭해서 발생하는 결과이다. 레일리파의 간섭은 구형진동 S를, 러브파의 간섭은 환상형진동 T를 만들어낸다. 여기서 자유진동의 모드는 

구형 자유진동의 대표적인 예로는 지구 전체가 팽창과 수축을 반복하며 주기가 약 20분인 호흡모드 혹은 풍선모드 

기본 환상형 자유진동 모드 중 

지구자유진동을 처음으로 확실하게 관측한 지진은 1960년 칠레 발디비아 지진(모멘트 규모 M

## 코다파
진원과 진앙거리가 200 km 미만인 가까운 거리에서 관측한 지진

지구 내부는 일반적으로 균질하지만 국지적으로는 밀도가 매우 높거나, 혹은 낮은 지역이 불균일적으로 분포하는 지역이 나타날 수 있으며 이런 불균일성은 지표면에 가까워질수록 심해진다.

지진학 연구 초창기에는 지진을 관측할 때 코다파를 배경소음으로 간주하는 경우가 많았다. 일본의 지진학자인 아키 게이티가 처음으로 코다파를 분류하고 이를 응용하기 시작했다.

## 지구 맨틀과 핵에서의 P파와 S파
지진이 발생할 경우 진원 인근의 지진계에서는 P파와 S파 모두를 기록할 수 있지만, 이보다 더 먼 거리에 있는 지진계는 더 이상 최초의 S파 고주파를 감지할 수 없다. 다시 말해 S파는 진원지로부터 104° 떨어져 있는 곳에서부터는 이를 감지할 수 없다. 이후에는 잉게 레만이 P파 암영대 사이인 110° 정도의 영역에서 내핵의 반사로 인해 P파가 일부 약하게 도달할 수 있음을 발견했다.