{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Sisma_three_components.jpg|250px|섬네일|[[지진계]]에 잡힌 지진동의 모습]]

'''지진동'''(地震動, Ground motion)은 [[지진파]]가 지표에 도달할 때 지반의 흔들림을 말한다.<ref>[[#大崎（1983）|大崎（1983）]] p.42</ref> 특정 지점의 지진동은 공학적으로 일종의 [[진동]] 현상에 해당한다. 지진동은 지반의 진동이지만 각 지반의 [[우세주기]](predominant period)라는 고유한 주기가 존재한다.<ref>{{저널 인용 |url = https://earth-planets-space.springeropen.com/articles/10.1186/1880-5981-66-100 |제목 = A study on the predominant period of long-period ground motions in the Kanto Basin, Japan |저자1 = Kazuo Yoshimoto |저자2 = Shunsuke Takemura |저널 = Earth, Planets and Space |판 = 66 |쪽 = 100 |날짜 = 2014-08-14 |확인날짜 = 2024-02-03 |doi = 10.1186/1880-5981-66-100}}</ref>

지진동 가운데 최초의 움직임은 특별한 의미를 갖고 있어서 이를 초동(初動)이라 하며, 이것으로부터 진원에서 어떤 힘이 작용하였는지를 추정할 수 있다. 지진동의 세기는 [[지진계]]로 측정하고, 또 인체의 감각으로 판단한다.

지각이 완전히 고른 구조이면 지진동의 세기는 [[진앙]](震央)을 중심으로 한 동심원상으로 감쇠한다고 생각되지만, 실제로는 그렇지 않고 진앙보다 먼 데서 오히려 지진동이 강한 경우가 있다. 이 같은 지역을 [[이상진역]](異常震域)이라 한다.<ref>'지진동 - 지 진', 《글로벌 세계 대백과》</ref>

== 공학적 특징 ==
{{참고|지진파}}

지진동은 연속적인 하나의 움직임이 아니라 짧은 주기의 움직임 여러 개가 반복하는 진동이다. 반복되는 진동은 지진이 발생하는 단층에서 압력→팽창→압력→팽창 ... 의 과정이 매우 짧은 주기로 반복되면서 생긴다.{{sfn|이기화|2016|p=271}}

지진이 발생하는 단층에서는 지진이 일어날 때 강한 힘으로 단층면이 서로 어긋나지만, 어긋나는 면 자체는 암반이나 단단한 토사이기 때문에 매끄럽지 않고 면의 크기가 극미소지진(규모 M1 이하의 지진)에서도 수 m<sup>2</sup>, M9 이상의 [[초거대지진]]에서는 약 1만 km<sup>2</sup>로 매우 넓기 때문에<ref>Aki, Keiiti (1966). "4. Generation and propagation of G waves from the Niigata earthquake of June 14, 1964. Part 2. Estimation of earthquake moment, released energy and stress-strain drop from G wave spectrum". ''Bulletin of the Earthquake Research Institute'' '''44''': 73–88.</ref> 어긋나는 속도와 그 정도가 각 지역마다 차이가 발생해 그 진동도 불균일하게 발생한다.

지진동이 발생하면 주변에 대략 3-7 km/s의 속도로 전파된다.<ref>{{웹 인용 |url = https://www.kigam.re.kr/menu.es?mid=a40302040000 |제목 = 지진 위치 결정 |저자 = |출판사 = 지진연구센터 |언어 = |날짜 = |확인날짜 = 2022년 5월 16일}}</ref><ref>{{웹 인용|url=http://hypertextbook.com/facts/2001/PamelaSpiegel.shtml |title=Speed of Sound through the Earth |publisher=Hypertextbook.com |access-date=2010-08-23}}</ref> 전달되는 속도와 그 전파 특성은 지진동의 특성에 따라 달라진다.{{sfn|이기화|2016|p=274-276}} 또한 지반의 성질에 따라서도 지진파의 속도와 그 특성이 달라진다.<ref name="choshuki2">{{웹 인용 |url = http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/choshuki/choshuki_eq2.html |제목 = 長周期地震動の特徴 |출판사 = [[일본 기상청]] |언어 = ja |날짜 = |확인날짜 = 2019년 3월 28일}}</ref> 지진동이 전달되는 과정에서 지진동이 점차 약해지는 상황을 지진동의 감쇠, 역으로 강해지는 상황을 지진동의 증폭이라고 부른다.<ref name="choshuki2" />

지반의 성질이나 진동의 성질에 따라 지진동이 간섭, 합성되어 지진동의 주기가 변화하기도 한다.<ref name="choshuki2" /> 이런 진동의 성질은 [[파동]]으로 해석하는 경우가 많다. [[벡터 (수학)|벡터]]인 지진동을 방향별로 [[스칼라]] 성분으로 분석할 경우 상하 성분, 동서 성분, 남북 성분 3가지로 나눠 설명한다. 이 때문에 종진동, 횡진동과 같은 진동 특징은 지진파가 아니라 상하, 동서, 남북과 같은 지진동 방향의 차이로 구분한다.

== 흔들림에 따른 지진동 ==
지진동을 크게 구분하면 [[초기미동]]과 [[주요동]] 2개로 나눌 수 있다. 초기미동이란 [[지진]]이 발생했을 때 처음으로 도달하는 작은 미세한 [[진동]]을 의미한다. [[지진파]] 중 [[P파]]로 유발되는 흔들림이다. 초기미동은 P파 도달 후부터 [[S파]] 도달 사이까지 지속되며 이후의 거센 진동을 [[주요동]]이라고 부른다. 주요동은 주로 지진파 중 [[S파]]와 [[표면파]]로 유발되는 흔들림으로 지진의 피해 대부분을 가져오는 지진동이 주요동이다.<ref>{{웹 인용 |url = https://www.onosokki.co.jp/English/hp_e/patio/seismicwave.htm |제목 = Seimeic Wave |저자 = |출판사 = ONO SOKKI CO. |언어 = |날짜 = |확인날짜 = 2024-02-11}}</ref>

== 주기에 따른 지진동 ==
[[파일:-19950117 Great Hanshin-Awaji Earthquake (HD) (4478740217).jpg|섬네일|[[효고현 남부 지진]]에서는 단층 직하에서 주기 1-2초 사이의 지진동이 매우 커 큰 피해를 가져왔다.|250x250픽셀]]
주기에 따른 지진동은 크게 5-6개로 나뉜다.<ref name="bosai2000">{{웹 인용 |url = https://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/gk/publication/2/II-1.3.1.html |제목 = 1.3.1 地震動の周期区分 |저자 = 木下繁夫 |출판사 = 防災科学技術研究所 |언어 = ja |날짜 = 2000 |확인날짜 = 2024-02-10}}</ref>

지진동의 [[진동수|주기]]가 길수록 감쇠 현상이 잘 일어나지 않아 먼 거리까지 진동이 잘 전달된다.<ref>{{웹 인용 |url = http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/choshuki/choshuki_eq2.html |제목 = 長周期地震動の特徴 |출판사 = [[일본 기상청]] |언어 = ja |날짜 = |확인날짜 = 2019년 3월 28일}}</ref> 또한 진동을 전달하는 지반이 단단할수록 주기가 짧은 지진동이 더 잘 전달된다.<ref>沖村孝、鳥居宣之、吉田晋暢 ほか、[https://doi.org/10.11532/proee1997.26.149 地震動増幅特性と構造物分布を考慮した木造構造物被災度評価に関する研究] 地震工学研究発表会講演論文集 2001年 26巻 p.149-152, {{doi|10.11532/proee1997.26.149}}</ref> 지진동의 주기와 피해 사이 관계는 1980년대 무렵부터 지진계의 정확도가 늘어나면서 해명이 진행되었다.<ref name="Miyano1982">宮野道雄(1980): [https://doi.org/10.2208/jscej1969.1982.319_33 墓石・ 木造建物被害等による震度に関する若干の検討], 土木学会論文報告集, 1982年 1982巻 319号 p.33-42., {{doi|10.2208/jscej1969.1982.319_33}}</ref> 현재까지도 연구가 진행중이며, 지진동 분석을 통해 방재 측면에서 개선을 진행하고 있다.<ref>{{웹 인용 |저자 = 山田敏博 |url = http://www.ffr-plus.jp/material/pdf/110727_2.pdf |제목 = 3.11東日本大震災で何が起きたのか |출판사 = 応用アール・エム・エス株式会社 |언어 = ja |날짜 = 2011년 7월 14일 |확인날짜 = 2021년 6월 23일}}</ref>

건축물은 그 건축자재의 강성과 높이에 따른 고유한 공진 주파수를 가지고 있으며, 지진동의 주기와 공진해 큰 피해를 입을 수 있다.<ref>{{서적 인용|last1=Blevins|first1=Robert D.|title=Formulas for natural frequency and mode shape|date=2001|publisher=Krieger Pub.|location=Malabar, Florida|isbn=978-1575241845|edition=Reprint}}</ref> 도달한 지진동에 어느 주파수가 가장 큰지에 따라 공진한 건축물의 피해에 차이가 발생하는데, 큰 인명피해를 가져 오는 지진동이 발생했을 때 그 주파수를 "킬러 펄스"라고 부른다.<ref name="1995hyogo">{{웹 인용 |author=神戸大学 |title=第2章 兵庫県南部地震 |url=http://www.lib.kobe-u.ac.jp/directory/eqb/book/5-184/pdf/045-047.pdf |format=pdf |work= |publisher=神戸大学 |date= |accessdate=2018-06-21 |archive-date=2018-06-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180621043146/http://www.lib.kobe-u.ac.jp/directory/eqb/book/5-184/pdf/045-047.pdf |url-status= }}</ref> 일반적으로 강성이 높고 저층 건축물일수록 공진 주파수가 높아 고주파가 많은 직하형지진에 큰 피해를 입힐 가능성이 높다.<ref name="3.11">{{웹 인용 |저자 = 山田敏博 |url = http://www.ffr-plus.jp/material/pdf/110727_2.pdf |제목 = 3.11東日本大震災で何が起きたのか |출판사 = 応用アール・エム・エス株式会社 |언어 = ja |날짜 = 2011년 7월 14일 |확인날짜 = 2021년 6월 23일}}</ref> 반대로 강성이 낮고 고층 건축물일수록 공진 주파수가 낮아져 장시간의 [[장주기 지진동]]에 큰 피해를 입기 쉽다.<ref>{{뉴스 인용 |url = https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=104&oid=421&aid=0002004483 |제목 = 구마모토 지진…311 대지진급 장주기 지진동 "피해 커" |저자 = 장용석 |출판사 = 뉴스1 |언어 = |날짜 = 2016년 4월 15일 |확인날짜 = 2019년 3월 28일}}</ref> 이 장주기 지진동은 잘 감쇠되지 않고 멀리까지 도달해 큰 규모의 지진에 많이 발생하는데 [[슬로우 슬립]]으로도 이런 저주파 지진동이 잘 발생한다.<ref>{{웹 인용 |url = http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/choshuki/choshuki_eq2.html |제목 = 長周期地震動の特徴 |출판사 = [[일본 기상청]] |언어 = ja |날짜 = |확인날짜 = 2019년 3월 28일}}</ref>

사람에게 가장 큰 영향을 미치는 주파수는 의자에 앉은 상태에서 수직 성분이 4-8 Hz, 수평 성분이 1-2 Hz로 55 dB 이상일 때 가장 강하게 느낀다. 서 있는 상태에서는 이보다 더 긴 주기로, 잠자러 누운 상태에서는 이보다 더 짧은 주기의 지진동을 더 잘 느낀다.<ref>{{웹 인용 |url=http://www.city.gifu.lg.jp/secure/6589/sindkiso.pdf |title=振動の基礎知識 |website=岐阜市 |accessdate=2020-02-11 |archive-date=2021-01-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210124044412/http://www.city.gifu.lg.jp/secure/6589/sindkiso.pdf |url-status= }}</ref>

아래는 각 주기별 지진동의 명칭이다.<ref name="bosai2000" />

;초단주기 지진동
:주기 0.5초 이하의 지진동이다. 실내의 가구나 물건들이 가장 흔들리기 쉬운 주기이다. 계측지진계의 감도가 가장 강한 주파수도 이 지진동이므로 진도와 피해 및 체감진도 사이에 차이가 발생하는 가장 큰 원인이기도 하다.
;단주기 지진동
:주기 0.5-1초 사이의 지진동이다. 이보다 살짝 짧은 주기의 지진동도 단주기 지진동에 포함된다.
;약단주기 지진동
:주기 1-2초 사이의 지진동이다. 목조 주택 및 비목조 중저충 건축물이 가장 흔들리기 쉬운 지진동이다. [[효고현 남부 지진]]에서는 단층 직하에서 이 지진동이 매우 커 큰 피해를 가져왔다.<ref name="1995hyogo" />
;약장주기 지진동
:주기 2-5초 사이의 지진동이다. 거대한 탱크나 철탑 등 중규모 중층 건축물이 가장 흔들리기 쉬운 지진동이다.<ref name="3.11" />
;[[장주기 지진동]]
:주기 5초 이상의 지진동이다. 이보다 살짝 긴 주기의 지진동도 포함된다. 고층 건축물이나 초고층 건축물이 가장 흔들리기 쉬운 지진동이다. 주기가 짧은 지진동에 비해 건물 등이 흔들리는 폭이 크고, 무거운 물건이 건물의 흔들림에 따라 고속으로 이동하여 사람을 다치게 하거나 물건을 파괴하는 등의 피해를 가져온다.<ref>{{웹 인용 |url = https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/choshuki/choshuki_eq1.html |제목 = 長周期地震動とは？ |저자 = |출판사 = 일본 기상청 |언어 = ja |날짜 = |확인날짜 = 2023-07-14}}</ref>
;초장주기 지진동
:주기 수백초 이상의 지진동이다. 지구 전체가 흔들리기 쉬운 지진동이며 [[지구자유진동]]도 이에 포함된다.<ref>{{웹 인용 |url = http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/people/knishida/200909science/Mode.html |제목 = 地球自由振動: 脈打つ地球 |저자 = 西田究 |출판사 = 東京大学地震研究所 |언어 = ja |날짜 = 2009년 9월 |확인날짜 = 2019년 3월 28일}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[지진파]]
* [[지진공학]]
* [[내진설계]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 참고 문헌 ==
* [http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~sakai/dsn.htm 長周期地震動と短周期地震動の違いを簡単な模型を使ってわかりやすく?示したデモンストレーション] {{웨이백|url=http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~sakai/dsn.htm |date=20210226185817 }} [[筑波大学]]システム情報工学研究科 地震防災・構造動力学研究室
* {{서적 인용| title=地震と建築 | author=大崎 順彦 | year=1983 | series=岩波新書 | publisher=岩波書店 | ref=大崎（1983） }}
* {{서적 인용| title=耐震計算法入門 付・マイコンによる計算プログラム | author=大地 羊三 | publisher=鹿島出版会 | year=1984 | ref=大地（1984） }}
* {{서적 인용 |제목 = 모든 사람을 위한 지진 이야기 |저자 = 이기화 |편집자 = 박상준 |출판사 = 사이언스북스 |판 = 1 |날짜 = 2016-10-30 |위치 = 서울 |isbn = 978-89-8371-730-6 |ref = harv}}
* {{글로벌세계대백과사전}}

{{지진 이론}}

[[분류:지진학]]
[[분류:파동]]