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서부 열곡대는 동아프리카 대지의 가장자리와 빅토리아호의 서쪽인 콩고 민주 공화국과 우간다 및 탄자니아 사이의 국경을 따라 발달하며, 고각의 정단층에 의해 특징되는 전형적인 반지구대(half graben)이다. 지진 활동이 매우 활발하고 다수의 지진이 이곳에 집중되나 화산 활동은 저조한 편이다. 2016년 9월 10일 발생한 탄자니아 지진()은 빅토리아호의 서쪽에서 발생했으며, 이는 동아프리카 열곡대의 서부 열곡대(West Branch)와 가깝다.
앨버트 열곡대와 리노 지구대.
앨버트(Albertine) 열곡대는 서부 열곡대의 일부이며, 앨버트호에서 탕가니카호까지 연장된다. 앨버트 열곡대에는 주변의 선캄브리아기 암석에서 유래된 사암과 셰일 지층이 있다. 앨버트, 리노 지구대는 서부 열곡대의 북부 분절이며 리노 지구대는 북서 방향의 아스와 전단대(Aswa shear zone)에 의해 끊긴다.
키부 열곡대.
루콰 열곡대.
루콰(Rukwa) 열곡대는 서부 열곡대의 일부이며, 남서부 탄자니아의 탕가니카호와 말라위를 잇는 북서-남동 방향, 폭은 50km, 연장 300km의 열곡이다. 루콰 호(Lake Rukwa)를 지나며 반지구대(half-graben)의 모습을 보인다.
말라위 열곡대.
말라위 열곡대는 동아프리카 열곡대 서부 열곡대의 남쪽 부분이며, 40~90km의 폭과 800km의 연장을 가진다. 말라위 열곡에서 1989년 3월 10일 규모 6.3의 지진()과 2006년 2월 22일 규모 7.0의 지진이 발생했다.()
남서 열곡대.
서부 열곡대에서 남서 방향으로 분기된 남서 열곡대는 콩고 남부와 잠비아의 탕가니카호에서부터 남서 방향으로 1700km 연장되어 보츠와나의 오카방고(Okavango) 열곡대와 연결된다. 동아프리카 열곡대에 위치한 탕가니카호에서 2005년 12월 규모 6.8의 지진이 발생했다.()
오카방고 열곡대.
오카방고(Okavango) 열곡대는 동아프리카 열곡대의 남서 열곡대 말단부에 위치한 대륙 열개 분지(continental rift basin)이다.
미판.
동아프리카 열곡대에 의해 아프리카판과 소말리아판 사이에 빅토리아(Victoria), 로부마(Rovuma), 루완들(Lwandle)이라 이름붙여진 미판(microplates; 소규모의 판)이 존재한다. 빅토리아 미판(microplates)은 동부와 서부 열곡대 사이에 위치한다. 소말리아판과 로부마 미판은 시계방향으로, 빅토리아 미판은 반시계방향으로 회전하고 있는데 빅토리아 미판의 회전은 그동안 탄자니아 강괴의 플룸 운동에 의한 것으로 해석되었으나 보다 최근에는 동아프리카 지구대의 서부 및 동부 열곡대의 유동(rheology)에 의한 것으로 해석된다.
동아프리카 지구대에는 많은 휴화산과 활화산이 분포되어 있다. 킬리만자로산, 케냐산등은 휴화산이며, 올 도이뇨 렝가이 화산은 세계 유일의 나트로카보나타이트 화산이다. 동아프리카 열곡대의 신생대 화산 활동은 북부, 특히 동부 열곡대에 분포하며, 남부에서는 드물다. 북동부 아프리카의 화산 활동은 이 지역의 플룸과 관련되어 있다.
단층(斷層, , )은 지진 등의 지질 활동으로 인해 지층이 어긋나 있는 것을 말한다. 단층은 퇴적암, 화성암, 변성암 등 모든 암석에 생길 수 있으나, 일반적으로 퇴적암 내에 있는 단층이 인지되기 쉽다. 단층의 움직임을 단층운동, 어긋난 면을 단층면이라 한다. 또한 다수의 단층면이 밀집하는 띠 모양의 지역을 단층대(帶)라고 부른다.
단층의 구성.
단층은 전단(剪斷; 방향이 반대인 두 힘) 작용이 가장 집중되어 모암(母巖; 원래의 암석)이 파괴되어 형성되는 '단층핵'(斷層核, fault core)과 단층핵의 양쪽에서 모암의 형태를 유지하며 미세 균열, 절리, 맥 그리고 부수 단층 등의 구조들이 발달하는 '단층손상대'(斷層損傷帶, fault damage zone, FDZ)로 구성되어 있다.
단층은 일정한 연장을 가지고 있으나 무한한 것은 아니다. 단층을 추적하면 점차 낙차가 감소하다가 지층의 굴곡으로 변하여 소멸되거나, 다른 단층에 의해 잘린다.
단층핵.
대부분의 변위가 집중된 단층핵(Fault Core)은 하나의 단층면으로 구성될 수도 있으나 대체로 파쇄가 아주 심한 파쇄대(破碎帶; fracture zone)와 열수변질 등으로 점토질 물질이 집적된 단층비지(Fault gouge), 초파쇄암(ultra-cataclasite), 파쇄암(cataclasite), 단층각력암(breccia) 등의 단층암으로 구성된다. 일반적으로 단층파쇄대는 전단 변형이 국지적으로 집중화되는 특성을 보이기 때문에 단층핵(Fault Core)에 해당하는 비지대와 주변의 기반암 손상대(Damaged host rock)로 구성되는데, 비지대는 취성 전단 변형이 극도로 집중되어 기반암이 분쇄되어 대부분 0.1 mm 이하의 파쇄물과 변질물로 구성되며, 전단 변형 과정에서 점토 광물 등의 재배열로 인해 엽리가 특징적으로 나타난다.
단층손상대.
단층손상대(Fault Damage Zone)는 단층핵의 양쪽에 발달하는 부분으로 모암의 형태를 관찰 할 수 있어 단층핵과 구별된다. 단층손상대는 주 단층운동과 관련된 부차적인 단층, 습곡, 세맥 또는 절리 및 단열(斷裂; 균열)과 같은 지질구조가 나타나며 이들 지질구조는 단층핵과 가까워질수록 그 밀도가 높아진다. 때로는 단층핵과 단층손상대의 특성이 반복적으로 출현하여 점이적인 변화를 보이는데 이 부분을 혼합대(Mixed Zone)라고 한다. 혼합대 내에서는 전단대가 소규모로 나타나기도 한다.
모암.
모암(Wall Rock)은 단층의 영향을 거의 받지 않아 원래의 암석 특성을 보존하고 있는 암석이다. 단층대는 모암과 구분된다.
연성전단대.
단층 운동이 일어날 때 깊이에 따라 온도와 압력 조건이 달라지면서 다양한 종류의 단층암이 생성된다. 단층은 일반적으로 지표면 아래 10~15 km 이내의 깊이에서 취성 변형작용(脆性變形作俑; brittle deformation)에 의해 형성되는 구조이다. 지하 1~4 km보다 얕은 곳에서는 취성 변형작용이 우세하여 응집력이 없는 단층비지나 단층각력암이 형성되고, 지하 1~15 km에서는 응집력이 있는 파쇄암(Calaclasite) 계열이 상부지각 내에 형성된다. 지각 10~15 km에는 취성-연성 전이대(轉移帶)가 있으며, 이보다 더 깊은 곳에서는 연성 변형작용(ductile deformation)에 의해 연성전단대(延性剪斷帶; ductile shear zone)가 형성되며 연성전단대 내에 응집력이 있는 압쇄암(Mylonite)이나 변성압쇄암이 형성된다. 지하 깊은 곳에서 형성된 연성전단대가 침식 등에 의해 융기한 후 취성 변형작용이 일어나는 환경에서 취성단층대로 재활동하여 파쇄암 및 단층비지가 압쇄암 계열에 중첩될 수 있으며 이는 대한민국의 금왕 단층에서도 보고된 바 있다.
한반도에는 호남 지역을 중심으로 수 매의 우수 주향 이동성 연성 전단대인 순창 전단대, 광주 전단대, 전주 전단대, 영광 전단대가 발달되어 있다. 이들 중 북동-남서 방향으로 발달하고 있는 순창 전단대는 연장성이 가장 우세하여 해남-순창-진안 연결선을 따라 단양 지역까지 연장되고, 점촌 부근에서 (동)북동-(서)남서 방향의 우수 주향 이동성 예천 전단대로 분리되며, 분리된 예천 전단대는 북후면-평은면 지역을 지나 봉화군 상운면 지역에서 그 방향성을 동-서로 전환하여 장군봉 지역과 영양-울진 지역의 기성층 분포지로 연장된다.
단층 관련 용어.
단층의 종류.
지층이 힘을 받아 끊어지고, 절단된 면의 양쪽 암석이 움직인 구조를 단층(Fault)이라 한다. 단층은 생성 당시의 힘이 가해지는 방향에 따라 여러 종류로 분류된다.
정단층 (양단층).
양쪽으로 잡아당기는 힘인 장력(張力)이 작용하여 형성된 단층을 정단층(正斷層, normal fault)이라 한다. 한반도 육지 상에 대규모의 정단층은 흔하지 않으나 소규모 정단층은 다수 있으며 육상에는 십자가 단층이 거의 유일하다. 해상에는 후포 단층을 비롯해, 그 동쪽의 울릉 분지에는 다수의 정단층이 발달한다.
역단층과 스러스트 단층.
양쪽에서 밀어붙이는 힘인 횡압력(橫壓力)이 작용하면 역단층(逆斷層, reverse fault)이 생긴다. 역단층은 판의 수렴형 경계에서 흔히 나타나는 단층이다. 역단층 중에서 단층면의 경사가 45°이하인 경우를 충상단층 또는 스러스트 단층이라 한다. 한국의 역단층으로는 경강 단층, 읍천 단층, 안동 단층, 울산 단층, 영월인편상구조대의 각동 단층, 평창 스러스트 단층, 공수원 스러스트 단층, 북쌍리 역단층 등이 있다.
주향 이동 단층.
주향이동 단층(strike-slip fault)은 단층 이동이 단층면의 주향(走向:단층선이 향하는 방향)에 대체로 평행한 단층으로 정의된다. 좌수향 주향이동 단층(sinistral fault)은 단층면을 중심으로 건너편의 지괴가 왼쪽으로 움직인 단층이며 우수향 주향이동 단층(dextral fault)은 단층면을 기준으로 건너편의 지괴가 오른쪽으로 이동한 단층이다. 주향 이동 단층은 한국에서 가장 흔한 단층의 형태이다. 대표적인 예로 양산 단층대, 공주-금왕 단층대, 가음 단층대, 인제 단층, 광주 단층, 전주 단층, 신갈 단층, 왕숙천 단층 등이 있다.
퇴적동시성 성장단층.
퇴적동시성 단층 또는 퇴적동시성 성장단층은 단층의 운동에 의해 침강이 일어난 지역에 쌓인 퇴적암에 남겨진 단층이다. 퇴적동시성 성장단층은 형성 이후 퇴적작용이 지속되는 오랜 시간에 걸쳐 진화하는데 일반적으로 점완형(listirc) 기하, 퇴적 단위의 두께 차이 등의 특징을 보이며 지층이 완전히 암석화되지 않은 상태에서 전단 작용이 발생하였기 때문에 퇴적 후 형성된 단층들과 달리 단층암을 거의 형성시키지 않는다.
응력 반전.
단층은 압축력이나 인장력과 같은 지구조적인 힘을 받아 생성되는데, 응력이 변화하면 원래 있던 단층이 다시 움직일 수 있으며 원래 주향 이동 단층이었던 단층이 역단층이나 정단층으로 운동하는 식으로 수도 있다. 대표적으로, 한반도 남동부에서는 신생대에 발생한 응력 반전(tectonic inversion)으로 기존에 있던 정단층이 압축력을 받아 역단층으로 재활성화된 사례가 보고되어 있다.
선상구조.
단층은 암석을 파쇄(破碎)시키기 때문에 단층과 지표가 교차하는 부분은 쉽게 풍화작용을 받아 선형(線形)의 저지대나 계곡을 형성한다. 이와 같은 구조를 선상 구조(線狀 構造), 선형 구조(lineament)라 하며, 이는 항공사진으로도 확인할 수 있다. 한국에서는 양산 단층대와 울산 단층이 저지대의 선상 구조를 발달시키는 대표적인 예시이며 이외에 횡성군의 당골 단층이나 익산시 용안면의 함열 단층 또한 선형 구조를 발달시키고 있다. 함열 단층의 경우 특이하게도 계곡이 아니라 구릉(丘陵) 형태의 선상 구조를 발달시키고 있다.
주향과 경사.
면선각.
면선각(rake)은 단층의 하반에 대한 상반의 미끄러진 방향이 주향과 이루는 각도를 말하는데, 면선각이 (+)이면 역단층을, (-)이면 정단층을 의미하며, 면선각이 0°이면 좌수향 주향이동단층이고 ±180°이면 우수향 주향이동 단층이 된다.
분절.
대규모 단층을 따라 지진이 발생하는 경우 보통 단층 전체의 일정한 부분이 한 번의 시기에 파열되는 것으로 알려져 있다. 이렇게 단층이 여러 조각으로 나누어져 있는 것을 분절현상(segmentation)이라고 하며 각각의 조각을 분절(segment)이라 한다.
단층암.
단층 운동이나 전단 작용이 일어날 때 지각 깊이에 따라 온도와 압력 조건 등이 달라지면서 다양한 종류의 단층암이 생성된다. 지표 밑 1~4 km에서는 취성(脆性) 변형 작용이 우세하여 응집력이 없는 단층비지(fault gouge)나 단층각력암(斷層角礫巖; faultbreccia) 등이 형성되고, 지하 1~4 km 보다 깊고 10~15 km 보다 얕은 곳에서는 응집력이 있는 파쇄암 계열(cataclasite series)이 상부 지각 내에 형성된다. 10~15 km 보다 깊은 곳에서는 연성(延性) 변형 작용이 우세하여 연성 전단대 내에 응집력이 있는 압쇄암 계열(mylonite series)이나 변성압쇄암(blasto-mylonite)이 중부 지각 내에 형성된다. 지하 깊은 곳(15 km 이하)에서 연성 변형 작용에 의해 형성된 연성 전단대가 융기 한 후 취성 변형 환경(지하 15 km 이내)에서 취성 단층대(brittle fault zone)로써 재활동하여 파쇄암 계열 및 단층비지가 압쇄암 계열에 중첩될 수 있다. 단층각력암과 단층비지는 암편(巖片)의 함량에 따라 구분하는데, 암편의 함량이 30% 이상이면 단층각력암, 30% 미만이면 단층비지로 분류된다.
슈도타킬라이트.
슈도타킬라이트(Pseudotachylyte)는 단층의 운동으로 인한 고속 마찰열로 용융된 물질이 굳어서 만들어진 단층암을 의미한다.
미끌림 시 열발생률은 전단응력(shear stress)과 미끌림속도(slip rate)의 곱에 비례하므로, 지진성 미끌림의 경우 매우 빠른 속도로 인해 짧은 시간 내에 급격한 온도 상승을 야기한다. 단층 미끌림에 따른 역학적 에너지가 손실없이 열로 변환된다고 가정하면, 단층 주 미끌림대에서의 온도 상승(formula_1)은 다음과 같은 식으로 대략적으로 계산될 수 있다.
formula_2 (formula_3 : 전단 응력 formula_4 : 전단 변위 formula_5 : 밀도 formula_6 : 비열용량 formula_7 : 두께)
예를 들어 단층 미끌림면에 작용하는 전단 응력이 10 MPa (또는 100 bar), 밀도가 2,700 kg/m3, 비열은 800 J/(kg K)라고 하면, 두께 1 mm의 미끌림대에서 0.2 m의 전단 변위(d) 시 발생하는 온도 상승은 암석의 용융을 가능케 할 정도로 높은 926 °C로 계산되며, 평균 미끌림속도를 1.0 m/s라고 한다면 0.2초만에 암석의 용융이 발생할 수 있다. 이때 마찰열에 의해 융용물이 생성되고 그것이 냉각되어 굳어진 암석을 슈도타킬라이트라 한다.
대한민국의 경우, 지리산 불일폭포에서 보고된 바 있다.
최대의 힘이 수평으로 작용하는 경우에도 수직 방향의 힘의 크기에 의해 단층면이 수직이 되는 경우가 있다. 이러한 경우에는 단층의 양쪽 블록이 수평 방향으로 빗나간다. 이것을 회전단층이라고 한다. 회전단층은 판의 약간 빗나간 경계 등에서 발달하기 쉽다. 미국의 샌안드레아스 단층처럼 규모가 큰 것이 많다. 여기에서는 이상적인 상태에서 단층을 분류했으나 자연계에는 이들의 중간적인 것이 대부분이다.
단층과 지진.
지진 발생의 주요 원인 중 하나는 기존 단층의 급격한 전단(剪斷) 운동이며 이를 예측하기 위해 전 세계적으로 활동성 단층에 관한 많은 연구들이 진행 중이다. 단층 운동에 따른 인접 지반의 변형 연구는 특히 여진의 발생을 예측하는데 중요한 요소로 부각되고 있으며 이러한 연구의 일환으로 지진 빈도가 높은 지역에서는 다양한 장비를 단층에 직접 설치하여 단층변형을 측정하거나 인공위성, GPS, 위성 사진 분석 등의 원격탐사 기법 등을 이용하여 단층 주변 지역의 변형을 실시간으로 모니터링하고 있다.
이와 더불어 주 지진에 동반되어 나타나는 단층 주변 변형에 의한 국지 응력장의 변화 양상을 분석하여 여진의 분포나 차후 지진이 예상되는 지역을 파악하는 쿨롱 응력 전파(Coulomb stress transfer)분석법이 개발되어 최근에 활발히 활용되고 있다. 지진의 계측 기술이 발달함에 따라 다양한 구조적 환경 하에서 일어난 다수의 지진에 수반되어 나타나는 여진의 상세하고 정밀한 분포 자료를 이용할 수 있게 되었고,쿨롱 응력 전파 분석법은 주 지진 이후 발생한 여진이 임의로 분포하는 것이 아니며 본진을 발생시킨 단층의 활동 유형에 따라 공간적으로 특정 방향, 특정 지역으로 전파되며 발생함을 보여준다.
쿨롱 응력.
단층 파괴에 대한 역학적 조건은 많은 경우 쿨롱 파괴 기준으로 기술한다. 이 기준에 의하면 주어진 응력장 하에서 단층면에 작용하는 전단 응력(formula_3)이 그 단층의 전단강도(formula_9)를 초과할 때 파괴가 발생한다. 즉,
여기서 formula_11는 단층물성인 마찰계수, formula_12는 단층면에 작용하는 유효 수직 응력이다. 유효 수직 응력이란 총 수직 응력에서 공극 수압을 빼 준 수직 응력을 의미한다. 위 식에 의해 단층에 작용하는 응력의 조합 (formula_13)값이 양의 값이 되면 단층 파열이 예상되며 이 값을 쿨롱 응력(formula_14)이라 정의하며 다음의 식으로 나타낸다.
단층면에 작용하는 응력을 2차원에서 나타내면 최대주응력(formula_16)이 작용하는 면에서 formula_17 만큼 회전한 면에 작용하는 수직 응력 formula_18과 전단 응력 formula_19은 다음과 같이 표현된다.
위 식을 사용하여 쿨롱 응력 formula_14을 다음과 같이 나타낼 수 있다.
위 식을 formula_17의 함수로 미분하면
일 때 쿨롱 응력이 최대값을 가짐을 알 수 있다. 따라서 최대주응력이 작용하는 면에서 바로 위 식을 만족하는 formula_17만큼 회전한 방향이 단층의 전단 변형 발생에 가장 용이한 방향이다.
지진성 단층 운동에 의해 단층 인접 지역에서 지반 변형이 발생하며 변형과 응력은 선형적인 관계를 가지기 때문에 단층 주변의 변형에 동반되어 국지적 응력 교란 현상이 발생한다. 응력장 하에서 단층 운동에 최적으로 유리한 방향(즉,전단 변위가 발생하기 가장 용이한 방향)인 formula_17만큼 회전한 면에서의 응력 상태 변화 값으로 쿨롱 응력 변화를 정의한다. 즉, 주 단층운동에 의해 초래된 이 면 상의 전단 응력 변화 값과 수직 응력 변화 값을 각각 formula_28와 formula_29라 라 할 때 쿨롱 응력 변화 formula_30는
로 정의된다. 주 단층 주변으로 위치와 방향에 따라 쿨롱 응력이 감소 또는 증가하는 양상이 뚜렷하게 구별되며 쿨롱 응력이 증가하는 영역에 위치하는 적절한 방향의 불연속면들은 전단 파열의 가능성이 높아지며 여진을 발생시키는 주요 요인으로 작용하게 된다.
제프리 C. P. 킹(Geoffrey C. P. King) 등은 1994년 전 세계의 주요 지진 사례를 통해 주 단층 변위 후에 여진이 주로 발생하는 지역과 쿨롱 응력이 증가한 지역이 거의 일치한다는 결과를 제시하였다. 그 예로 산안드레아스 단층대 주변에서 발생한 다수의 지진과 지진에 수반된 여진 분포의 특징을 들 수 있다. 1979년 HomesteadValley 지진과 1992년에 발
생한 JoshuaTrees 지진에 수반된 여진의 분포는 쿨롱 응력이 증가한 지역과 일치하는 경향을 보였다.또한 1992년에 발생한 Landers 지진은 그 이전에 발생한 다수의 지진들에 의한 쿨롱 응력이 증가한 지역에서 일어났고, Landers 지진의 지표파괴 중 약 70% 정도가 쿨롱 응력이 증가한 지역을 따라 발생하였다.
로스 S. 스테인(Ross S. Stein) 등의 연구에 의하면 튀르키예의 북아나톨리아 단층은 쿨롱 응력에 의해 지진이 유발되는 특성을 잘 보여주고 있다. 1939년 단층의 우측 분절에서 지진이 발생하였고 이 지진에 의해 쿨롱 응력이 증가한 지역에서 1942년 다시 지진이 발생하였다. 그 후 1943년 단층의 중앙 분절에서 지진이 발생하여 이 지진에 의해 쿨롱 응력이 증가한 지역에서 1944년에 지진이 유발되었다. 이후 1992년까지 발생한 일련의 지진들이 모두 쿨롱 응력이 증가한 지역에서 발생하는 경향을 보였다.
ESR 연대측정법.
ESR 연대측정법 또는 전자자기공명법(Electron Spin Resonance)은 단층 비지의 ESR 연대측정을 통해 단층의 마지막 활동 시기를 결정할 수 있는 방법이다. 암석 내에 분포하는 우라늄, 토륨, 칼륨과 같은 방사성 원소는 붕괴를 하며 이온화 방사선을 방출한다. 석영과 같은 광물이 이 방사선에 노출되어 에너지를 공급받으면 광물의 결정(結晶) 속에서 이온화 작용이 일어나게 된다. 이온화작용에 의해 형성된 자유 전자는 결정의 격자결함(defect)에 잡혀 ESR 센터가 된다. 시간이 지남에 따라 ESR 센터의 수가 증가하게 되며, 이에 따라 ESR 신호의 세기가 점점 커지게 된다. 단층의 활동이 일어나면(=단층이 움직이면) 입자경계 마찰미끌림(grain boundary frictional sliding), 마찰열(摩擦熱; frictional heating) 및 격자변형작용(lattice deformation)에 의해 ESR 신호의 세기는 0이 된다. 단층 활동 이후, 암석 내의 방사성 원소에 의한 이온화 작용으로 인해 시간이 지남에 따라 ESR 신호의 세기가 다시 증가한다. 따라서 채취한 단층 비지 시료의 ESR 신호 세기는 마지막 단층 활동 이후에 증가한 ESR 신호의 세기를 지시한다. 같은 단층비지띠가 여러 번 재활동할 경우 이전의 활동기록은 지워지고 마지막 활동기록만 남기게 된다. ESR 연대측정법은 주로 단층 운동 당시에 단층대 주변에 생성된 단층비지(Fault gouge) 내의 석영 입자를 대상으로 연대측정을 실시한다
마지막 단층 활동 이후부터 단층 비지가 받은 에너지의 양은 부가조사법(additive dose method)에 의해 계산되며, 이를 등가선량(equivalent dose)이라 한다. 시료 채취 지점 주변의 방사성 원소 함량을 분석하여 단층비지가 받은 단위시간당 조사율(照射率; dose rate, d)을 계산한다. ESR 연대는 등가선량과 단위시간당 조사율의 비로 결정한다. 즉,
단층비지의 ESR 연대는 단층비지의 마지막 활동시기를 지시한다. 하지만 단층비지띠와 단층손상대 사이에 발달한 단층면을 따라 마지막 단층활동이 일어난다면, 단층비지 내의 ESR 신호가 0이 되지 않기 때문에 ESR 연대는 단층활동의 시기를 과대평가하게 된다. 단층비지 내 석영 입자의 ESR 신호가 완전히 영이 되기 위해서는 단층면에 작용하는 수직 응력이 적어도 약 3 MPa 이상이어야 하며, 약 0.3 m 이상의 변위량도 필요하다. 이러한 조건을 만족시키는 지진의 규모는 적어도 약 6.5 이상이어야 한다. 또한 단층 활동 시기에 충분한 수직응력을 받기 위해서는 단층비지가 적어도 수십 m 이상의 깊이에 있어야 한다. 따라서 지표에서 채취한 단층비지의 ESR 연대는 단층비지가 수십 m 이상의 깊이에 있을 때 단층이 재활동했던 시기를 지시한다. 융기한 이후에 재활동하였다면, 단층면에 작용하는 수직응력이 충분하지 않아 ESR 신호가 감소하지 않기 때문에 ESR 연대는 단층의 마지막 활동시기를 지시하지 않는다. 또한 단층 운동으로 인해 단층비지가 생성될 당시 충분한 수직 응력(3 Mpa 이상)을 받지 못하였다면, 석영입자의 ESR 신호가 완벽하게 초기화되지 않아 실제 단층 운동 시기보다 과평가된 연대 결과를 얻을 수도 있다.
단층 운동의 시기를 결정하기 위해서는 위의 조건을 만족시켜야 하며, 해당 연구지역의 단층의 주향 및 경사각, 응력상태(크기 및 방향), 융기율/침식률 등의 자료가 필요하다. 신영호 등(2013)은 수압파쇄법과 응력개방법에 의한 측정 자료를 종합하여 한반도의 응력상태를 분석하였으며 다음과 같은 심도-응력 관계식을 제시하였다. 현재 한반도에 작용하는 최대 수평응력의 방향은 약 71°이며 한반도 남동부의 융기율은 약 0.08~0.25 mm/year이다.
formula_33, formula_34, formula_35
예를 들어, 주향이 북동 30°, 경사각은 약 90°(수직)인 금왕 단층대의 경우, 최대 및 최소 수평응력의 방향과 단층면의 주향이 이루는 각도는 각각 41°와 49°이다. 금왕 단층대의 단층면에 작용하는 수직응력은 다음과 같이 계산된다.
이 식에 의해 단층면에 작용하는 수직 응력이 약 3 MPa이 되는 깊이(ESR 신호의 세기가 0이 될 수 있는 깊이)는 지하 약 21 m로 계산되었다. 위의 자료와 한반도의 융기율을 이용하여 계산하였을 때 약 21 m 융기하는데 걸리는 시간은 약 8~25만 년이며, 이는 단층비지의 ESR 연대의 하한이 된다. 금왕 단층대의 방향과 유사한 주향 이동 단층의 경우(왕숙천 단층대, 양산 단층대), 약 8~25만 년 전 이후에 재활동한 단층은 ESR 신호가 완전히 0이 되는 조건을 만족시키지 못해 단층 비지의 ESR 연대를 결정하기 어렵다. ESR의 성장곡선에서 ESR 신호의 세기가 포화되는 방사성 에너지는 약 4,500 Gy이며 단위 시간당 조사율을 고려 할 때, 단층비지의 ESR 연대의 상한선은 약 200만 년이 된다.
OSL 연대측정법.
OSL 연대측정법 또는 광여기루미네선스(Optically Stimulated Luminescence) 연대 측정 방법은 물질 내에 포함된 방사선량을 측정하여 그 물질이 햇빛에 마지막으로 노출된 시기, 즉 물질의 퇴적된 시기를 연대로 측정하는 것이다. 루미네선스(Luminescence)는 빛이나 열 에너지를 흡수하여 여기(勵起; stimulation) 상태가 된 전자가 빛을 더 이상 흡수하지 못하면 기저 상태로 되돌아가면서 광자(Photon)를 방출하는 현상이다. 루미네선스 연대측정은 주로 광물 내의 격자결함에 포획된 전자(trapped electron)에 의해 발생하는 신호를 이용한다. 퇴적층 내 광물들은 주변으로부터 퇴적물에 포함된 방사성 원소의 붕괴로 발생하는 방사선의 영향을 받게 된다. 이로 인해 격자결함(defect) 내의 이온화된 전자(ionized electrons)들이 광물 내의 다른 격자결함으로 이동하여 포획(trapped)된다. 이후 광물이 빛이나 열로 인해 여기되면 격자결함에 포획되었던 전자들이 방출되면서 루미네선스 센터(luminescence center)와 결합하여 루미네선스 신호를 발생시킨다. 이때 발생되는 루미네선스 신호의 세기는 포획된 전자 수에 비례하며, 포획된 전자는 흡수한 방사선량에 비례한다. 따라서 루미네선스 신호의 세기는 광물 입자가 퇴적되어 빛이 차단된 이후 경과한 시간 즉 퇴적 기간이 오래될수록 증가한다. 제4기 퇴적층의 연대측정 연구에 이용되고 있으며 제4기 지층을 절단한 단층을 상대로 OSL 연대측정을 시행하면 단층이 언제 마지막으로 활동했는지 알아낼 수 있다.
지구물리 탐사법.
단층은 지질 조사에 의해 쉽게 발견될 수 있지만, 그 연장선은 지표에서 잘 발견되지 않기 때문에 쉽게 파악하기 어렵다. 지표에서 발견되지 않는 단층 및 파쇄대를 조사하는 방법으로는 지구물리탐사(Geophysical Survey)가 주로 사용되며 그 방법으로는 탄성파반사법 탐사(Seismic Reflection Survey)와 전기비저항 탐사(Electric Resistivity Survey) 등이 있다. 탄성파 반사이 탐사법은 가장 확실한 단층 조사법이며, 특히 심부 대형 단층의 탐사에 효율적으로 적용할 수 있어 석유탐사에 널리 사용되고 있으나, 적용이 복잡하여 우리나라에서는 해저지층의 단층조사에 적용되고 육상에서는 많이 사용되고 있지 못하다. 반면 전기비저항탐사는 금속 광상, 석탄 및 지하수 탐사 등에 광범위하게 사용되어 온 방법으로 여러 가지 전극 배열을 사용하여 지하의 전기 비저항 분포에 대한 정보를 얻을 수 있다. 일반적으로 파쇄대 및 단층대는 점토광물 및 지하수 등의 유체(流體)가 많이 함유되어 있고, 또 이렇게 존재하는 공극(孔隙)들은 서로 연결 상태가 좋기 때문에 전기를 잘 통하게 하는 전도체 역할을 하여 주변보다 상대적으로 전기 비저항이 낮다. 이러한 전기적 성질의 이상(abnormaly)을 이용하여 지표에 노출되어 있지 않은 육상의 파쇄대 및 단층대 탐사에 전기 비저항 탐사법이 많이 이용되고 있다.
단층 파쇄대.
길거리를 지나다 보면 단층면과 단층 활동에 의해 암석이 갈라져 생긴 각력암(角礫岩)과 점토를 볼 수 있다. 단층면은 오랜 세월 동안 풍파에 깎여 맨들맨들해진 것이 많으며, 단층면 위에 직선으로 된 줄이 그려져 있다. 이 줄은 단층면을 사이에 두고 양쪽 블록의 상대적인 운동 방향과 평행하다. 각력암은 단층이 형성될 당시에 암석이 파쇄되어 생긴 것이다. 각력암의 표면도 맨들맨들하고 줄이 쳐져 있는 것이 많다. 각력암이 더욱 많이 파쇄되어 미세해지면 단층 점토가 된다. 규모가 큰 단층에서는 어떤 범위에 단층면이 밀접하게 발달하거나 단층 각력암이나 점토가 폭넓게 분포한다. 이와 같은 장소를 단층 파쇄대(單層破碎帶)라고 한다.
단층 면해.
단층면해는 단층의 움직임을 2차원 원형으로 투영하여 기하학적인 형태로 구현한 그림이다. 단층면해 분석은 지진이 단층의 운동의 결과로 발생한다는 것을 가정하고, 지진을 유발시킨 단층의 이동방향 등을 알아내는 방법이다. 한반도에서 발생하는 지진의 단층 면해에 대해서는 한국의 지진 문서를 참고하라.
단층 지형.
단층 지형(斷層地形)은 단층의 활동으로 만들어진 지형이다. 단층의 활동으로 생성된 단층곡(Fault Valley)는 가장 대표적인 단층 지형이며 이외에 단층 절벽이나 변위, 굴절 하도 등이 있다.
아프리카 남부의 고대 인류 유적지 주변 지형을 조사한 결과 이들 지형은 모두 단층 지형임이 드러났다. 단층 활동이 활발한 곳은 계곡과 물이 있어 인간의 거주 환경에 유리했고 인류가 정착지로 선호했기 때문이다.
지루와 지구.
정단층 여러 개가 평행하게 발달했을 때 층이 생기는데, 그 중 지괴가 올라간 부분을 지루라고 하며, 내려간 부분을 지구라 한다. 한쪽은 올라가고, 한쪽은 내려간 부분을 경동지괴(傾動地塊)라고 한다.
주향이동 분지.
주향이동 분지(strike-slip basin) 또는 인리형 분지(pull-apart basin; 당겨-열림형 분지)는 주향이동 단층 또는 단층계에 의해 형성된 분지로, 한반도에는 중생대 백악기에 형성된 공주 분지, 음성 분지, 부여 분지, 진안 분지, 영동 분지, 다대포 분지 등이 존재한다. 공주 분지와 음성 분지는 주변 단층인 공주 단층과 금왕 단층 등의 이동에 의해 형성되었다.
변위, 굴절 하도.
변위 하도(變位河道, offset channel)는 하천의 유로(流路)가 심하게 꺾이거나 휘어진 부분으로, 대체로 주향 이동 단층에서 잘 형성된다. 굴절 하도는 일부 구간이 주향이동 단층을 따라 형성된 하도로서, 두 지형 모두 주향 이동 단층과 만나는 부분에서 하도가 꺾이거나 휘어진 부분을 갖는다.
단층절벽.
단층 절벽(fault scarplet, 斷層崖)은 단구면이나 언덕 사면에 형성되는데 보통 저지대와 접하고 었다. 이 면이 높은 언덕이나 산맥에 접하고 있다면, 역단충절벽(reverse scarplet), 후면저단층절벽(back-facing scarplet), 산맥 전면 저단층절벽(range-facing scarpet)이라 한다. 단층절벽은 활성단층의 인지 기준으로 유용한데, 지형의 일반적 경사와 불일치하고 쉽게 찾을 수 있기 때문이다. 하천 계곡의 상류부가 일부 없어지고 단층에 의해 절단되면 절두곡(截頭, beheaded valley)이라 한다.
삼각말단면.
벤치.
벤치(bench)는 산사면 또는 능선이 계단 모양으로 변화되어 경사급변대 전면에 완경사를 이루는 지형이다. 주로 단층의 양측에 나타난다.
한국의 단층.
오래전에 형성된 한반도 수많은 단층들이 분포하며 그 수는 약 450개로 추정된다.이들 중 일부는 중생대에 발생한 격렬한 지구조운동으로 생성되었다. 한반도 단층의 대표적인 예로 양산 단층대와 추가령 단층대, 공주-금왕 단층대, 광주/전주 단층 등이 있으며 이외에도 전국 곳곳에 길이 100km 내외의 단층들이 흩어져 있다. 한국의 단층 문서에 제시된 단층들의 이름은 대한지리학회, 대한지질학회 등의 학술지에 수록된 논문 또는 한국지질자원연구원이 사용하는 명칭을 그대로 사용하였다.
아카바만()은 홍해 북쪽의 만이다. 이스라엘에서는 에일라트만()이라고 부른다. 시나이반도와 아라비아반도 사이에 위치하며, 이집트, 이스라엘, 요르단, 사우디아라비아가 아카바 만과 접해 있다.
아카바만은 홍해가 시나이반도로 나뉘어 만들어진 두 만 중 하나이다. 반도 서쪽에는 수에즈만, 동쪽엔 아카바 만이 놓여 있다. 아카바만은 가장 넓은 곳이 24 km이며, 만 입구의 티란해협에서 북쪽의 이스라엘 해안까지 160 km 길이이다.
지리학적으로 아카바만은 대지구대의 일부이다. 지구대는 홍해와 아카바 만을 거쳐 사해로 이어진다.
수에즈만()은 시나이반도로 나뉜 홍해의 서쪽 만이다. 만 어귀에서 수에즈 운하 입구의 수에즈까지의 길이는 약 314 km이다.
깊이는 상부 0~100km까지는 100m 내외이고 중부쪽은 100~200km까지는 150m 내외이고 하부쪽은 200~280km까지는 200m 내외이고 최하부쪽인 280~315km까지는 수심이 매우깊어 1000m까지 이른다.
수에즈만은 아시아와 아프리카의 경계가 된다.
장효과 트랜지스터 또는 전계효과 트랜지스터(, 약자 FET)는 게이트 전극에 전압을 걸어 채널의 전기장에 의하여 전자 또는 양공이 흐르는 관문(게이트)이 생기게 하는 원리로 소스, 드레인의 전류를 제어하는 트랜지스터이다. 트랜지스터의 분류 상 바이폴라 트랜지스터와 대비되어 단극 트랜지스터()로 분류된다.
장효과 트랜지스터는 게이트 아래에 놓인 절연층에 의해 축전기 구조가 형성되므로, 공지층에 의한 유사 교류 축전기만을 가지는 접합형 트랜지스터에 비해 동작 속도가 느리고 전송 컨덕턴스(gm)가 낮다는 문제가 있지만 게이트 전류가 거의 0인 장점이 있고 구조가 긴요해서 접합형 트랜지스터보다 고밀도 집적에 적절하므로 현대의 집적 회로에 주류가 되고 있으며, 논리 회로 소자의 집적 회로 외에 아날로그 스위치/전자 볼륨에도 응용된다. 극초단파이상에서는 규소보다 캐리어의 이동도가 빠른 갈륨 비소(GaAs)와 같은 화합물 반도체를 이용한 FET가 사용되고 있다.
4단자형(MOS(metal–oxide–semiconductor)형)에서는 각각의 단자를 소스(source), 게이트(gate), 드레인(drain), 백 게이트(back gate)(혹은 벌크), 3단자 FET의 경우는 소스, 게이트, 드레인이라고 부른다. 대칭형 소자이기 때문에 소스와 드레인에 구조적인 차이는 없고 단지 전압을 인가했을 때에 두 단자를 비교했을 때, n형이면 고전압쪽을 드레인, 저전압쪽을 소스이고 p형이면 그 역이 된다. 아래처럼 소재, 문턱 전압에 의해서 구별되는 다양한 종류의 전계효과 트랜지스터가 존재하지만 현재 가장 넓게 사용되고 있는 것은 실리콘을 사용한 향상 MOS형(이하 MOS라고 표기)이므로, 특별한 언급이 없는 경우는 전계효과 트랜지스터는 실리콘 MOS(Si CMOS)를 가리키는 것으로 한다.
MOSFET의 동작.
MOSFET에서는 게이트와 기판() 사이에 구성된 축전기에 의하여 게이트 정전압이 인가되었을 경우 p형 기판과 절연층의 경계면에 전자를 끌어들여 드레인-소스사이에 반전층(n형)을 만들어내는 일로 소스-드레인사이를 고컨덕턴스가 되게 한다. 드레인-소스간 전압이 비교적 낮고 게이트-드레인사이의 전압이 문턱 전압을 넘은 상태; 즉 게이트-소스 전압에서 문턱 전압을 뺀 값보다 낮은 상태이며 반전층이 드레인-소스사이에 걸려서 마치 저항같은 기능을 가지게되며 이를 선형 영역이라고 부른다.
선형 영역에서는 게이트 전압에 비례해서 반전층 두께가 더해져서 컨덕턴스가 게이트 전압에 비례해서 증가된다. 한편 게이트-드레인간 전압이 문턱 전압보다 밑돌게 되면 드레인 영역 부근에서 반전층이 형성되지 않게 된다.(게이트-드레인간 전압이 문턱 전압이 된 상태를 핀치 오프라고 불림) 이 상태(핀치 오프)를 포화 영역이라고 부르며, MOS 컨덕턴스는 반전층의 길이에 의해서 일정하게 된다.
이 상태에서 정전류원으로 다루어진다. 반전층의 길이는 게이트-드레인 전압에 의해서 그 후에도 계속 바뀌기 때문에 컨덕턴스도 이것을 따라서 변화한다. 이를 채널장 변조 효과라고 부르며 접합형 트랜지스터의 어리 효과에 대응된다.
전력 MOSFET.
MOSFET의 내부가 큰전력의 스위칭용으로 설계된 것이다. 양극성 전력 트랜지스터와 비교해서 전압 구동형 소자이기 때문에 구동 회로의 전력 소비가 낮다. 그리고 다수 캐리어 디바이스이며 본질적으로 고속 스위칭이 가능하고 스위칭 손실도 적다. 그러나 내압이 높아질 경우에 온 저항이 높아지는 문제점이 있다.
2000년대가 되어서 트렌치 게이트, 의평면 접합같은 구조의 모색으로 인하여 고내전압화, 언 저항, 스위칭 손실의 감소를 동시에 만족시키는 것도 개발되었다. 게다가 2006년 기준으로는 초접합 구조를 이용해 실리콘의 이론적 한계를 넘어서는 저손실의 것도 개발되고 있다.
차단 영역:
선형 영역:
포화 영역:
MOS에는 기본적으로 소스, 드레인 단자에 금속(알루미늄같은 배선층)을 접합한다. 이때 접촉 저항을 내리는 목적으로 비교적 높은 농도의 불순물을 넣는다. 불순물이 n형(p형 실리콘 기판에서 III값의 물질(B : 붕소 등))의 경우는 n+형(n웰)으로 불리고, 불순물이 p형(n형 실리콘 기판에서 V값의 물질(P : 인 등))의 경우에는 p+형(p웰)으로 불린다.
불순물을 포함시키지 않고도 접촉 저항이 충분히 낮은 경우는 불순물을 넣을 필요가 없어서 p, n 어느 쪽에도 속하지 않는다. 이것을 언바이폴러 트랜지스터라고 불린다. 이 소자는 게이트에 마이너스 전압 (소스로부터)을 가하거나 플러스 전압을 가해도 문턱 전압 이상이면 전류를 흘린다.
1980년대 중순까지 메모리 IC나 논리 IC는 그 당시 집적 기술의 문제때문에 p, n 양쪽 모두를 제조하는 것이 어려웠기 때문에 저항에서 CMOS의 한쪽 편을 대신한 p-MOS, n-MOS가 이용되었다. 처음 제품이 나왔을 때는 제조가 쉬었던 p-MOS가 주력이었지만, 이후에는 이동 속도가 빠른 전자 캐리어를 가지는 n-MOS가 주력이 되었다.
1980년대 초에는 표준 논리 IC가 시모스구조로 만들어졌다. 1990년대에는 전기적 특성이 아날로그의 실제 레벨에 도달한 것과 시스템 LSI같은 논리 회로와 아날로그 회로가 섞여서 집적된 관계로 아날로그 회로도 시모스로 제작되게 되었다.
제품 번호.
처럼 번호를 붙이는 것이 많다. 혼합 (주파수 변환), 이득 조정의 목적으로 2개의 게이트를 가지는 품목이 있고 이 경우는 3으로 시작되는 번호를 붙일 수 있다. 제조사에 따라서 전류, 정격 전압의 분류에 따라서 독자적인 제품번호를 붙이는 경우도 있다.
JFET는 『게이트 전압이 일정하면 드레인 전류가 일정』라는 성질을 가지기 때문에 회로에 직렬로 연결하면 항상 일정한 전류가 흐르는 정전류 소자로 사용할 수 있다. 이것을 하나의 전자 부품으로 사용한 것을 정전류 다이오드라고 불린다. 다이오드의 이름이 붙어 있지만 구조는 완전히 다르다.
수에즈(, )는 이집트 수에즈주의 주도이며, 이집트 북동부 수에즈만에 위치한 항구 도시이다. 수에즈 운하의 입구에 위치해 있다.
철로와 고속도로가 카이로, 포트사이드, 이스마일리아와 함께 도시를 연결한다. 수에즈는 석유화학공장을 하나 보유하고 있으며 석유정제소는 카이로로 완성 제품을 전달하는 파이프라인을 갖추고 있다.
이 도시의 이름 '수에즈'는 민감초를 의미하는 아랍어 낱말의 행위자 형태에서 기원한다.(سُوس)
국토교통성(, , 약칭 : MLIT)은 일본의 행정조직으로, 대한민국의 국토교통부 격이다. 자위대원을 포함한 방위성을 제외하면 최대의 규모하고 인원수를 자랑하는 대규모 관청이다.
내부부국.
항공국.
총무과
일반직 재직자 수는 2011년 1월 15일 기준으로 5,367명이다. 본성 및 외국별 인원 수는 총무성이 5,175명, 공해등조정위원회 35명, 소방청 157명이다.
행정기관직원정원령에 정해진 총무성의 정원은 별정직 1명을 포함해 5280명이다. 본성과 각 외국 다른 정원은 성령의 총무성정원규칙에 정해져 있으며, 저희 5079명, 소방청 166명, 총 5245명이다
총무성의 일반직 직원은 비현업의 국가공무원이므로, 노동기본권 중 쟁의권과 단체협약체결권한은 국가공무원법에 의해 인정되지 않는다. 단결권은 인정하고, 직원은 노동조합으로써 국공법(국가공무원법)이 규정하는 "직원단체"를 결성, 혹은 결성하지 아니하거나 이에 가입, 또는 가입하지 아니할 수 있다(국가공무원법 제108조의2 제3항).
2011년 3월 31일 기준으로 인사원에 등록된 직원단체의 수는 단일체가 4개, 지부 30개로 총 34개 단체이다. 조합원 수는 1,683명으로 조직률은 39.7%이다. 현존하는 주요 노동조합은 총무성 인사·연금국 직원조합, 전행관 직원조합(전행관), 전자치직원조합, 전정보통신노동조합(전통신) 및 통계직원노동조합(통계직조)이다. 인사·연금국과 조사국이 이전 총리부의 계보를 이어 인사·연금국직원조합과 통계직원조합은 내각부 이전총리 관계조합과 함께 연합체인 총리노련을 형성하고 있다. 총리부노련, 전행관 및 전통신은 국공노련 (전국노동조합총연합 계열)에 가입하고 있다.
법질서를 유지하는 관청이다보니 권위주의, 행형비밀주의로 대표되는 비밀주의가 문제점으로 지적된다. 2002년 나고야형무소에서 수형자가 죽는 사건이 일어났으며, 검찰청에서는 조사활동비라는 부정 자금이 공개되기도 했다.
지방지분부국.
문부과학성은 전국을 분할망라하는 지방지분부국을 갖지 않는다. 과거 지방에 있는 대학과 지방교육위원회의 시설 정비에 관한 보조금 업무를 수행하는 "○○ 지방공사사무소"가 국립대학의 부지 내에 존재했지만, 국립대학의 법인화에 따라 폐지되었다.
일반직 재직자 수는 2011년 1월 15일 기즌으로 문부과학성 전체 2,247명(여성 447명)이다. 기관별 내역은 본성이 2,002명, 문화청 245명이다. 행정기관 직원 정원령에 정해진 문부과학성의 정원은 별정직 1명을 포함 해 2,204명이다. 본성과 각 외국별 정원은 성령인 문부과학성정원규칙에서 본청 1,968명, 문화청 236명으로 규정하고 있다.
문부과학성 직원은 일반직 국가공무원이므로, 노동기본권 중 쟁의권과 단체협약체결권은 국가공무원법에 의해 인정되지 않는다. 단결권은 인정하고, 직원은 노동조합으로 국가공무원법규정하는 "직원단체"를 결성, 혹은 결성하지 아니하거나 이에 가입, 또는 가입하지 않을 수 있다(국가공무원법 제108조의2 제3항). 2011년 3월 31일 현재 인사원에 등록된 직원 단체는 존재하지 않는다. 2005년 이후 조직률이 몇 퍼센트의 상황이 이어 2011년에는 마침내 0%로 나타났다. 일단 일본 국가공무원 노동조합 연합회 가맹 문부과학성 직원 노동조합이 활동하고 있었지만, 2011년 3월 31일로서 해산했다.
슈리성[, ]은 일본 오키나와현 나하시에 있는 성으로, 예전에는 해외 무역의 거점인 나하항을 내려보는 언덕에 있었다.
류큐국의 수도였던 슈리에 위치한 왕성으로, 오키나와현 내 최대 규모의 성(구스쿠)이다. 전쟁 전에는 세이덴 등이 국보였지만, 1945년의 오키나와 전투와 전쟁 후의 류큐 대학 건설에 의해 완벽하게 파괴되어, 얼마 안되는 성벽이나 건물의 기초 등의 일부가 남아 있다.
1980년대 전말의 류큐 대학의 니시하라정으로 이전과 함께, 본격적인 복원은 1980년대 말부터 행해져, 1992년에, 세이덴 등 옛 유적을 묻어서 되돌리는 형태로 복원되었다. 1993년에 방송된 NHK 대하 드라마 《류큐의 바람》의 무대가 되었다. 2000년 12월, “구스쿠 유적 및 류큐국 유적”으로 세계문화유산으로 등록되었지만, 등록은 “슈리성 터”로, 복원된 건물이나 성벽은 세계유산이 아니다.
류큐국 왕조의 궁성.
슈리성의 창건시대는 명확하지 않다. 근년의 발굴조사에서 가장 오래된 건물 흔적이 14세기 말의 것으로 추정되어, 삼산 시대에는 중산(中山)의 성으로서 쓰였던 것이 확인되었다. 대체로 오키나와 일대에 많은 구스쿠가 지어졌던 13세기 말부터 14세기 사이에 슈리성도 세워졌을 것으로 생각된다. 삼산 시대를 통일하고 류큐 왕조(제1 쇼 씨 왕조)를 세운 쇼하시 왕은 슈리성을 류큐 왕국의 수도성으로 쓰게 되었다. 동시에 슈리는 수도로서 번영을 누렸고, 제2 쇼씨 왕조에서도 변함은 없었다.
쇼 하시(尚巴志)가 삼산(三山)을 통일하고 류큐 왕조(琉球王朝)를 세웠을 때, 슈리성은 왕가의 거성으로써 사용되기에 이른 것으로 보인다. 동시에 슈리성은 수도로써 번영을 누렸으며, 제2쇼씨 왕조 때에도 마찬가지였다. 사료에 기록되어 있는 선에서만 보더라도 슈리성은 여러 차례 화재로 소실되었다. 그리고 화재 때마다 몇 번이나 다시 재건되었는데, 쓸만한 목재를 구하기 어려웠던 오키나와에서는 일본 사쓰마번(薩摩藩)으로부터 목재를 제공받거나, 미리 목재의 수요를 헤아려서 섬 본토 북부에 목재 조달을 위한 인공 숲을 조성하기도 하였다. 첫 번째 소실은 1453년으로제1쇼씨 왕조의 쇼킨부쿠왕(尚金福王)의 승하 뒤에 발생한 왕위 계승 다툼인 시로(志魯) ・ 후리(布里)의 난으로 성내가 완전히 파괴되었다. 이때 재건된 슈리성의 외관 구조에 대해서는 한국의 《조선왕조실록》에서 기술을 찾아볼 수 있다. 조선 세조 2년(1456년) 2월에 목격한 기록으로써 슈리성은 「외성」(外城)과 「중성」(中城), 「내성」(内城)의 삼중 구조로 구분되었으며 외성에는 창고나 마굿간, 중성에는 200여 명 정도의 경비병이 배치되어 있었고 내성에는 중층 지붕을 가진 「각」(閣)이 있었으며, 내부는 3층으로 지어져 있어 3층은 보물을 보관하고 가운데 층에는 왕이 머물렀으며 시녀가 백여 명 정도 있었고, 1층에는 주식(酒食)을 공급받는 집회소가 있었으며 그 모습이 조선의 경복궁 근정전과 비슷한 모양이었다고 기록하고 있다. 두 번째 소실은 1660년의 일로 재건은 11년이라는 시간을 필요로 했다. 1709년 세 번째 화재가 발생하여 정전과 북전(北殿) ・ 남전(南殿) 등이 소실되었다. 이때에는 류큐 왕국의 재정이 궁핍했기 때문에 1712년 사쓰마 번으로부터 2만 개에 달하는 원목을 제공받았다. 오늘날의 슈리성 건축은 그 세 번째의 화재 이후에 재건된 1715년에서 1945년까지의 모습을 기반으로 하고 있다. 1712년에 일본에서 발간한 《화한삼재도회》(和漢三才図会)에서는 슈리성이 「류큐국」(琉球国) 항목의 삽화(지도) 속에 그려져 있다.
왕국의 멸망과 유적 재건.
1879년 류큐 처분으로 류큐가 멸망하고 오키나와현이 설치된 뒤 정전 등 슈리성의 건물은 정부 소재지로써의 역할을 잃었고, 일본 육군 제6사단의 군영으로 쓰이다 슈리구(후의 슈리 시)에 매각되어 학교 따위의 건물로 이용되었다. 왕궁이 사라진 슈리성은 빠르게 황폐해졌고 노후화가 심해져 붕괴 직전까지 갔다. 이미 몇 개의 문은 부서진 상태였고 정전의 해체도 검토되었으나, 이토 츄타, 가마쿠라 요시타로 등 관계자들의 노력으로 보존이 결정되어, 쇼와 초기에 해당하는 1928년 ~ 1933년까지 슈리성 정전의 개수공사를 마치고 일본의 국보로 지정되었으며, 현사 오키나와 신사의 본전으로써 미나모토노 다메토모(源爲朝)와 함께 류큐의 역대 국왕이 이곳에 모셔졌다.
태평양 전쟁 중 오키나와 전투에서 일본군은 슈리성 아래에 지하 참호를 파서 총사령부를 두었고, 1945년 5월 25일부터 사흘에 걸쳐 미군 미시시피함 등으로부터 포격을 받아 27일에 소실되었다. 또한 미군의 오키나와 상륙 과정에서 미군과 일본군 간에 벌어진 격렬한 전투로 슈리성 아래의 마을들을 비롯해 류큐 역대 국왕의 보물이나 류큐 왕국의 행정 문서를 포함한 많은 문화재가 파괴되었다. 패전 뒤에는 슈리성 터에 류큐 대학이 세워지면서 많은 유구가 헐리거나 묻혀 버렸다.
1958년에 수례문이 재건된 것을 시작으로 엔카쿠 절문 등 부근의 건축부터 재건이 시작되어, 1972년 오키나와현이 일본으로 복귀하게 된 후에는 성의 입구에 해당하는 회합문과 주위의 성곽이 재건되었다. 1979년에 류큐 대학이 이전하고 1980년대에 오키나와현과 일본 정부에 의해 슈리성 재건계획이 책정되어, 본격적인 복원이 시작되었다. 1989년, 슈리성 유구의 발굴조사나 쇼와 초기의 정전 개수 도면 · 사진자료, 현지 노인의 기억 등을 토대로 공예가나 직인을 동원되어 슈리성의 장식 · 건축기술의 복원 작업과 함께 정전 재건이 시작되었다. 1992년에는 정전을 중심으로 하는 건축물 등 이곳으로 이어지는 문의 여러 성곽이 재건되어 슈리성 공원이 개원했다. 현재는 슈리성을 중심으로 한 일대가 슈리성 공원로서 정비 · 공개가 권유되고 있으며, 정전 뒷편에 해당하는 성곽이나 건축물들의 재건사업도 계속 행해지고 있다.
2000년에 슈리성은 오키나와의 다른 구스쿠과 함께 구스쿠 유적 및 류큐국 유적이라는 이름으로 세계유산으로 등록되었다.
일본 국보 오키나와 왕궁의 전소.
2019년 10월 31일 화재로 전소되었다. 이번 불은 세이던(정전)에서 시작되어, 정전의 남쪽과 북쪽에 있던 남전과 북전으로 번져 나갔다. 오전 2시 30분 경 화재 경보기에서 열기가 감지되었고, 10분 후 소방 당국에 신고가 들어갔다. 이번 화재로 인해 왕궁의 정전, 남전, 북전 등이 전소하였으며, 현지 언론에 의하면 4,200 평방 미터를 차지하고 있던 6개 동 건물이 모두 불탔다고 한다. 오키나와 경찰 당국이 NHK에게 인터뷰한 바에 따르면, 경비원이 이상 징후를 감지하고 정전 내부로 들어갔을 때에는 이미 연기가 가득했다고 한다. 경찰은 방화의 가능성은 배제한 채로 수사에 들어갔고, 이후 정전의 북동쪽에 있던 배전판에서 전기 합선이 일어났을 가능성을 제시하였다. 수사 팀은 화재가 일어나기 전, 정전에 부착된 한 감시카메라에서 배전판이 있던 쪽에서 번쩍이는 섬광이 순간 포착되었다고 사라졌다고 밝혔다. 당시 시간대에는 번개나 기타 인공적인 광원이 슈리성 내부에 있지 않았던 점을 감안하여, 이번 화재의 원인을 전기 합선으로 추정하고 있다.
2019년에 일어난 화재와, 이전 1453년, 1660년, 1709년, 1945년에 일어났던 대대적인 화재 사건을 모두 포함하여 슈리성은 지금까지 총 5번의 화재 피해를 입게 되었다. 오키나와의 시장은 '슈리성은 류큐국의 역사와 문화의 상징이었다'라고 말했고, 슈리성을 다시 복원할 것을 천명하였다. 스가 요시히데 관방장관은 '슈리성은 오키나와의 극도로 중요한 상징물'이라고 입장을 밝히며, 복원 작업에 대대적인 지원을 약속하였다. 유네스코 또한 화재 복구에 힘을 보탤 것을 약속하였으며, 나하 시는 시민들의 자발적인 모금함을 설치하여 3일만에 1억 엔이라는 모금액을 모았다.