중국 과학자들, 지진 연구 및 예측 분야에서 획기적인 진전 이뤄

중국 과학자 들이 최근 발표한 연구 결과는 세계 지진 예측 과학에 많은 희망을 열어주었습니다.

중국 과학자들은 전 세계 에서 다가오는 대규모 지진을 정확하게 예측하는 도구를 연구하고 개발하고 있습니다. (출처: SCMP)

7월 16일 알래스카 해안에서 규모 7.2의 지진이 발생하기 약 84시간 전, 중국의 연구진은 임박한 지진을 예측했지만 정확한 시간과 위치는 알아내지 못했습니다.

연구팀은 이제 지진 예측의 정확도를 높이기 위해 연구 네트워크를 계속 확대하고자 합니다.

큰 진전

중국 산시성 시안교통대학의 교수이자 학장이자 중국 자연자원부 연구원인 장마오성은 며칠 전에 이례적인 데이터에 대한 통지를 받았습니다.

그의 팀은 아직 규모, 위치, 타이밍을 포함한 모든 정보를 예측할 수는 없지만, 10년간 지진 데이터를 모니터링한 후 얻은 발견을 통해 가까운 미래에 이 목표에 더 가까이 다가갈 수 있을 것으로 믿고 있습니다.

연구팀은 6월에 '북서중국지질학저널' 에 발표한 논문에서 지진의 경고 신호를 측정하는 데 10년 이상을 투자했다고 밝혔습니다.

연구팀은 고정밀 중력계를 사용해 2010년 이후 발생한 수십 건의 지진 데이터를 수집했는데, 그 중에는 2월 6일에 발생한 파괴적인 터키-시리아 지진도 포함되었습니다.

이 논문에서는 임박한 지진이나 고강도 지진을 예측하는 잠재적 지표가 될 수 있는 저주파에서 지구 중력장을 모니터링하는 방법을 제시합니다.

미국 지질조사국(USGS)에 따르면, 대규모 지진의 "전조"는 일련의 소규모 지진이나 비정상적인 동물 활동과 같은 특이한 사건에서 나올 수 있습니다.

연구팀은 동적 중력의 변화를 모니터링하여 단기적으로 임박한 지진을 알리는 신뢰할 수 있는 특징과 잠재적인 4단계 메커니즘을 발견했습니다.

특히 지진이 발생하기 1~15일 전에 발생하는 두 번째 단계 또는 "고정 에너지 저장" 단계에서는 중력 피크를 통해 동적 중력 이상이 나타납니다.

연구팀은 지구의 절대 중력 변화를 측정하는 기구인 중력계를 사용하여 이상 현상을 관찰했습니다.

과학자들은 유체 이동을 기반으로 이상 현상을 측정하는 특수 동적 중력계를 개발했습니다. 이 도구는 단기 지진 예측에 더 정확할 뿐만 아니라 비용 효율성도 더 높은 것으로 알려져 있습니다.

2018년 9월 인도네시아 술라웨시에서 규모 7.4의 지진이 발생하기 83시간 전과 2023년 2월 타지키스탄에서 규모 7.2의 지진이 발생하기 116시간 전에 이 기기에서 비정상적인 판독값이 관찰되었습니다.

연구팀은 지진이 발생하기 며칠 전부터 강진의 징조를 꾸준히 목격했으며, 규모 7 이상의 지진의 경우 "정확도가 최대 100%"라고 장마오성 교수는 말했다.

지진 예측은 1950년대부터 중국 과학자들의 주목을 받아 왔으며, 1970년대에는 실질적인 연구에 집중했습니다. 일부 과학자들은 지진을 예측하여 사상자를 크게 줄이는 데 도움이 되었다고 밝혔습니다.

그러나 대규모 지진을 예측하는 데 실패하면서 많은 국가의 과학자들은 낙담하게 되었습니다.

산시성 시안시에 있는 서북이공대학의 류화칭 교수에 따르면, 미국이나 일본과 같은 나라의 많은 과학자들은 지진을 예측할 수 없다고 믿지만 "중국 과학자들은 이러한 견해에 동의하지 않는다."

연구팀은 비정상적인 판독값과 지진 사이의 연관성을 발견한 후, 동적 중력 데이터를 독립적으로 관찰하기 시작했습니다.

연구팀은 타지키스탄 지진 발생 5일 전에 전송된 채팅 메시지를 포함한 채팅 메시지 기록을 논문에 공유했습니다. 연구팀은 이례적인 결과를 읽고 향후 3일 안에 대규모 지진이 발생할 수 있다고 예측했습니다.

특히 올해 초 발생한 터키-시리아 지진 참사는 연구팀이 관측한 11건의 지진 중 하나였습니다. 따라서 연구팀이 관측한 지진에서는 두 개의 비정상적인 중력 피크가 연달아 발생했습니다.

"이런 일은 전에 한 번도 본 적이 없습니다. 그날, 규모 7.8의 지진이 발생한 후 규모 7.5의 지진이 발생했습니다."라고 장마오성 교수는 회상하며, 연구팀이 두 번의 연속 지진이 발생할 것이라고는 예측할 수 없었다고 덧붙였습니다.

장마오성 교수는 지진과 중력 피크 지수 사이의 관계를 알아내기 위해서는 추가적인 관찰이 필요하다고 말했습니다. 왜냐하면 지진이 발생하기 전 일정 기간 동안 동적 중력 이상이 지속적으로 발생하는 경우가 많기 때문입니다.

전문가는 1~15일 이내의 지진을 예측하는 능력은 "매우 정확"하며, 현재 전 세계 과학계의 지진 예측 연구 성과를 훌쩍 뛰어넘는다고 덧붙였다.

팀이 직면한 가장 큰 과제는 센서에서 수집된 정보를 활용하여 지진의 정확한 시간과 위치를 파악하는 것입니다. 또한, 장비의 적용 범위가 매우 제한적이어서 현재 시안에는 네 곳의 시설만 운영하고 있습니다.

이 그룹의 목표는 연구자와 국가와 협력하여 전 세계에 중력계를 설치하고 데이터를 수집하는 네트워크를 구축하는 것입니다.

홍콩대(중국) 지질학과 웨 중치(Yue Zhongqi) 교수는 "전 세계 과학자들의 주목을 받고 여러 곳에서 효과가 입증된다면 지진 예측에 매우 중요한 과학적 발견이 될 것"이라고 말했다.

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