환경지질연구정보센터

1898년 에밀 비헤르트는 지진계의 진자의 움직임을 억제하기 위한 제진 장치를 도입하였고 지진계의 정확성을 크게 향상시켰다. 정확도 향상과 제진장치로 인하여 지진계는 상당히 개량되었으나 이 지진계는 상당한 부피를 차지하였고 무게가 약 15 정도 되는 것도 있었기 때문에 지진계를 가지고 야외에서 지진을 관측하는 일은 거의 불가능하였다.

1906년에 러시아의 갈리친은 지구표면의 활동을 검출하는 진자와 그러한 활동을 표시할수 있는 기록 장치 사이에 기계적 결합을 필요로 하지 않는 방법은 고안하였다. 진자에 코일을 달아 그것을 지면에 고정한 자극 사이에서 움직이도록 하였다. 지표면의 움직임에 코일을 둘러싸고 있는 자장이 움직여서 코일에 전류가 흐르며 자장의 움직임이 클수록 그 전류는 강해진다. 코일에서 적당한 기록 장소까지 도선을 뻗쳐서 검류계에 접속할 수가 있으므로 기록 장치를 지진계의 본체에서 떼어놓을 수 가 있었다. 지표면의 활동을 전류로 변환시키는 것이므로 더욱 가벼운 추를 사용한 운반 용이한 기계를 설계할 수가 있다. 갈리친이 개발한 전자기적 기구의 도입에 의해서 지진계의 진자는 소형화가 가능하게 되었다.

이후 미국 Caltech에서 연구원으로 종사하던 두 과학자 Wood와 Anderson이 지진계를 실제적으로 소형화 하는 방법을 발견하여 이상적인 지진계를 만들 수 있는 전기를 마련하게 되었다. Wood와 Anderson이 개발한 지진계는 소형화되었음에도 불구하고 지구표면의 움직임에 대해서 상당히 민감하게 반응하는 놀랄만큼 실용적인 것이어서 최초로 지진규모를 산정한 1935년에 리히터규모(참고사항 참조)를 계산하는 데 사용하는 표준 지진계로 이용되었을 정도이다. 그러나 이 Wood-Anderson식 지진계도 결점이 있었는데 중력에 의해서 진동이 방해된다는 것으로 수평 성분뿐만 아니라 상하 성분도 정확하게 기록할 수 없다는 것이었다.

1930년에 Caltech 대학원생 베니오프는 현대의 지진계가 발전되기까지 획기적인 공헌을 하였다고 할만한 장치를 고안하였다. 정상 전류가 지구표면의 움직임에 의해서 변화하도록 만든 변자속형 센서를 이용하였다. 그 결과 지진계는 지구표면의 상하방향과 수평방향의 극히 미소한 움직임도 정확히 기록하고 해석할 수 있게 되었으며 단주기 뿐만 아니라 장주기 지진파까지 즉 광대역 주기의 지진파 까지 관측할 수 있게 만들었다.

(참고사항) 리히터 규모

1927년 Caltech 대학원생으로 이론 물리학을 연구하고 있던 리히터는 지진의 크기의 대소를 비교하는 데에 당시 사용하고 있던 유일의 방법인 진도계급의 한계에 오류가 있음을 발견하고 중대한 결점을 지적했다. 즉, 비교적 작은크기의 지진이라도 도시에서와 같이 인구 밀도가 높은 지역에서 발생하면 진도 계급은 높아지고 반대로 커다란 파형을 기록하는 지진이라도 바다나 인적이 드문 농촌지역에 진앙지가 위치한 경우 진도계급이 낮아진다는 것을 지적했던 것이다.

과학적으로 지진의 크기를 측정하기 위한 더욱 객관적인 척도가 필요함을 간파한 리히터는 기록된 개개의 파 중에서 최대진폭값을 상용대수(10을 저변으로 하는 대수)를 취해 지진 크기의 객관적?수량적인 기술을 지진기록으로부터 직접 계산할 수가 있는 축소 척도인 리히터규모를 탄생시켰다. 리히터 규모는 당시 캘리포니아 외의 다른 지역에서는 곧바로 사용되지 않았는데 이는 이 척도가 Wood-Anderson식 지진계에 의한 지진기록에 기초하고 있어서 당시 사용되고 있던 전세계의 많은 다른 지진계의 기록으로부터는 계산할 수 없었기 때문이며 캘리포니아에서 발생한 지진에 국한 되어 있었기 때문이었다.

이 척도를 널리 일반적으로 사용하려면 리히터의 방법을 개량할 필요가 있었다. 1940년대에 이르러 15년에 걸친 연구와 지진계의 정밀화에 의해서, 리히터규모는 지진을 측정하는 기본적인 척도로서 전세계에서 널리 사용하게 되었으며 실제로 리히터규모는 현재 전세계적으로 발생한 지진을 보도할 때는 진앙지 위치 다음으로 기술하는 사항이 된 것이다.