1954年（昭和29年）-1968年（昭和43年）には、簡便な調査で行える常時微動の有用性を示した。地表記録との対比により、工学上重要となる主要動がS波であることを指摘し、表層地盤がもつ増幅特性がS波の重複反射で説明できることを発表した。また、常時微動の測定結果による観測資料を分析する中で第I種（硬岩）－第IV種（沖積軟弱地盤、人工地盤）に至る地盤種別識別法を案出した。これは世界各国で利用されることとなった。1961年東京大学助教授、1963年同教授と昇進した。この頃にはカリフォルニア大学、カリフォルニア工科大学の招聘教授、メキシコ大学、チリ大学の特別講義を行っている。1965年（昭和40年）地震研究所地震計センター長、1967年同所長事務代理となり1968年（昭和43年）に東京大学を定年退官した。
1947年（昭和22年）から多年にわたり、日立鉱山の地下において硬岩からなる岩盤上に設置した地震計により、地震観測を行った。観測された地震はM4.0-5.1、震央距離40-200km程度という限られた範囲のものであったが、それらの解析結果を元に1958年（昭和33年）にマグニチュードと震央距離から地震動の最大加速度振幅を算出する経験式および、地震動の最大速度振幅は周期によらず一定であるとした経験式を発表した。その後、松代群発地震などの近地地震の記録に基づいて原式を補正した。後にこれらの式は「金井式」と呼称され、構造物の敷地基盤における地震動の強さの計算式として全国の原発の耐震基準に用いられることとなった。
新任監視官として公安局刑事課一係へ配属された常守朱。朱の部下となるのは、監視官と同じくドミネーターを与えられながらも、犯罪を理解して予測できるがゆえに高い犯罪係数を持つ執行官の狡噛慎也、征陸智己、縢秀星、六合塚弥生の4人。朱は初日から失態とも取られかねない異例の対処をしてしまい、もう1人の監視官である宜野座伸元から厳しい言葉を受けながら、狡噛に励まされて成長を重ねていく。シビュラの目を逃れて次々と起こる凄惨な事件を解決していく中、狡噛の過去が明かされる。3年前、当時は監視官だった狡噛は、当時の部下であった執行官の佐々山光留を、「標本事件」と呼ばれる事件捜査の際に殺害されていた。それ以来、捜査にのめり込んだために犯罪係数が上昇して執行官に降格してしまった現在でも、狡噛は唯一の手がかりである「マキシマ」なる人物を追い続けていた。やがて、佐々山の殉職事件と酷似した女子高校生の猟奇殺人事件が起こる。これまで朱と捜査に当たった事件でも、狡噛は影で犯罪を支援する者の存在を感じ取っており、その人物が「マキシマ」ではないかと考えていた。そしてついに、数々の犯罪者を影で操っていた槙島聖護が朱の前に姿を現す。槙島は凶悪犯でありながらシビュラにその犯罪動向に見合った犯罪係数が計測されることのない、免罪体質と呼ばれる特異な体質を持っていた。朱は目の前で槙島に親友を殺害されながら、ドミネーターでは確保も射殺もできず、逃亡されてしまう。さらに、シビュラの完全性を疑わせないため、局長の禾生壌宗によって槙島の存在を隠蔽されてしまう。槙島はシビュラの正体を暴くことを目論み、仲間のチェ・グソンとともに製作したシビュラに感知されない妨害ヘルメットを各地に配布して犯罪を頻発させることで、街中でサイコハザードを引き起こし、その隙にシビュラの本体があると推察した厚生省ノナタワーを襲撃する。狡噛と朱はその真意に気づき、死闘の末に槇島の確保に成功する。一方、チェを追跡していた縢はシビュラの正体を知るが、その直後にチェともども禾生に殺処分されてしまう。槙島の身柄を公安から厚生大臣直下の特殊チームに移し、刑事課一係から捜査権を奪った禾生は、槙島にシビュラがスーパーコンピュータではなく、凶悪犯を含む免罪体質者である200人以上の脳をユニット化して統合運用させた有機演算システムであることを明かす。また、禾生の正体もシビュラを構成するユニット脳たちが共用で使用する義体であり、この時に使用していたユニット脳は槙島の元仲間の藤間幸三郎だった。藤間は槙島にユニット脳へ加わることを勧誘するが、それを拒絶した槙島は藤間を殺害して逃亡する。なおも槙島を取り込もうとするシビュラは、その障害となりうる狡噛を捜索から外して殺害しようとするが、シビュラの思惑に勘付いた狡噛は、槙島を抹殺するために妨害ヘルメットと征陸から渡されたリボルバーを手に、公安局を去る。まもなくシビュラから正体を明かされた朱は、シビュラを嫌悪しつつも槙島の確保を条件に狡噛の助命を取り付け、2人を追跡する。槙島は、新たに日本の食料自給の99%を担うハイパーオーツを壊滅させるバイオテロを企む。征陸が犠牲となりながらもテロは阻止されるが、朱の追跡もむなしく狡噛は槙島を射殺し、行方をくらませる。槙島の保護に失敗した朱は、将来的に市民がシビュラの正体を知ったうえでその存在を享受して懐柔される環境を構築するための理想的なサンプルとして、命と身分を保証される。それに対し、いつかシビュラを必要としない新しい道を見つけてみせることを宣言する朱のことを、シビュラはあざ笑うのだった。物語は、一連の事件の後に執行官となった宜野座と、新任監視官の霜月美佳を加えた新たな公安局刑事課一係、そしてどこかで生きている狡噛の姿を映して幕を閉じる。