지진 예보

지진 예보(Earthquake forecasting)란 지진학에서 특정 지역에서 몇 년 혹은 수십년 내에 발생할 지진의 발생 빈도와 그 규모를 평가해 그 지진위험도를 확률론적으로 평가하는 분야이다.^[1] 예보는 보통 예측의 한 갈래로 취급되지만 지진 예보의 경우에는 경보를 발령할 수 있을 정도로 충분한 정밀도로 미래에 일어날 지진의 정확한 시각, 규모, 위치 등을 예측하는 지진 예측과는 다른 분야로 취급된다.^[2][3] 지진 예보와 예측 모두 이미 발생한 지진을 즉각 탐지해 영향을 받을 수 있는 지역에 실시간으로 정보를 제공하는 지진경보체계와는 또 구분된다.

1970년대 과학자들은 지진을 예측할 수 있는 실용적인 방법이 곧 발명될 것이라고 낙관했지만, 1990년대까지 계속되는 실패로 많은 과학계에서는 지진을 예측할 수 있는 정확한 방법이 존재하는지에 대한 회의론이 대두되었다.^[4] 대지진 예측을 성공한 사례는 발견되지 않았고, 예측에 성공했다는 몇몇 주장에 대해서는 논란의 여지가 많다.^[5] 따라서 많은 과학자들과 정부기관은 개별 지진의 발생 예측보다는 특정 지역의 확률론적 지진위험도를 추정하는 방향으로 전환했다. 이런 지진위험도 추정치는 건물 법규, 보험 유율 구조, 지진 인식 및 대비 계획, 지진과 관련된 공공정책 수립 등에 사용된다.^[6]

지진을 예보할 때는 지진을 유발하는 패턴이나 그 과정을 분석한다. 이런 과정은 복잡할 수 있고 수많은 변수가 포함되어 있고 이해하기 위해 고급 통계학 기법이 필요하므로 본 방식으로 지진을 예보하는 방법을 '통계학적 방법'이라 부르기도 한다. 이런 예보 방식은 매우 장기간에 걸친 지진 발생 확률을 계산하는 데 유용하다.

 탄성반발설 문서를 참고하십시오.

아무리 단단한 바위라도 완벽하게 단단하지는 않다. 서로를 향해 다가가는 지각판과 같이 엄청나게 큰 힘이 주어진다면 지구의 지각은 구부러지거나 변형될 것이다. 미국의 지진학자 리드가 처음으로 제안한 탄성반발설에 따르면 이러한 암석의 변형은 보통 이미 존재하는 단층에서 무언가 깨질 정도로 충분히 힘이 커질때까지 쌓인다고 주장했다.^[7] 단층을 따라 미끄러지는 현상(지진)은 양쪽의 바위가 덜 변형된 상태로 회복된다. 이 과정에서 에너지는 지진파를 포함해 다양한 형태로 방출된다.^[8]

탄성반발설에서는 암반 내에 판의 힘이 축적되었다가 갑작스런 탄성 회복으로 에너지를 방출하는 과정을 반복한다. 하나의 지진에서 단층이 움직이는 변위는 1 m 미만에서 규모 M8 이상의 거대지진에서는 10 m 이상까지 다양하므로,^[9] 수백 km에 달하는 주향이동단층의 존재가 확인된 것은 아주 긴 주기의 지진이 존재함을 입증한다.^[10]

 고유지진 문서를 참고하십시오.

가장 많이 연구된 단층인 난카이 해곡이나 와사치 단층, 샌앤드레이어스 단층의 경우 단층이 하나로 쭉 이어져 있는 것이 아닌 여러 개의 세그먼트(Segment)로 구분된 것으로 보인다. 고유지진설 모델에서는 지진은 이러한 세그먼트 내에서만 제한적으로 일어난다고 가정한다.^[11] 특정 세그먼트의 길이와 다른 특성은 변하지 않으므로 전체 단층이 파열되는 지진은 유사성을 띄어야 한다. 여기에는 최대 규모(파열되는 단층 길이가 제한되어 있으므로), 특정 세그먼트를 파열시키는데 필요한 누적 변형력의 양 등이 포함된다. 연속적인 판 운동은 단층 내 응력을 지속적으로 일정한 양으로 가하므로 주어진 세그먼트 내의 지진 활동은 다소 일정한 간격으로 반복되는 유사한 특성의 지진으로 나타나야 한다.^[12] 따라서 특정 단층의 세그먼트에서 발생하는 이런 특징적인 지진(고유지진)을 파악하고 그 재발률(혹은 발생 주기)를 파악하면 다음 단층 파열이 언제 일어날지 추측할 수 있다. 이런 접근법은 지진위험도를 파악하는 데 주로 사용하는 접근법이다.

• 지진위험도