지진이 발생하면 진원(Focus)에서 에너지가 파동 형태로 사방으로 퍼져나갑니다. 이것이 지진파(Seismic Wave)입니다. 지표면의 진원 바로 위 지점을 진앙(Epicenter)이라 합니다.
지진파는 크게 두 종류로 나뉩니다:
매질의 진행 방향과 같은 방향으로 진동. 속도가 빠릅니다 (~6~8 km/s). 고체·액체·기체 모두 통과합니다.
매질의 진행 방향에 수직으로 진동. P파보다 느립니다 (~3.5~4.5 km/s). 액체를 통과하지 못합니다 → 외핵이 액체라는 증거!
P파가 먼저 도착하고 S파가 뒤늦게 도착합니다. 이 도착 시간차(PS시)가 클수록 관측소에서 진원까지 거리가 멀다는 뜻입니다.
이를 정리하면 진원 거리 D는:
예: V_P = 8 km/s, V_S = 4.5 km/s, Δt = 30초이면:
실제로는 주시곡선이라는 그래프에서 PS시를 읽어 거리를 구합니다. 가상실험에서 직접 사용해봅시다!
3개 이상의 관측소에서 각각 진원 거리를 구한 뒤, 각 관측소를 중심으로 해당 거리를 반지름으로 하는 원을 그리면, 3개의 원이 만나는 점이 진앙입니다!
관측소가 2개이면 원의 교점이 2개라서 진앙을 특정할 수 없습니다. 반드시 3개 이상 필요합니다!
S파가 외핵(액체)을 통과하지 못해 생기는 암영대(Shadow Zone)가 외핵이 액체라는 핵심 증거입니다.
가상실험에서 직접 지진파 탐정이 되어보세요! 5라운드에 걸쳐 진앙을 찾고 점수를 얻으세요!
게임 결과를 정리하고, 원리를 서술하세요.
P파와 S파의 속도, 진동 방향, 통과 매질의 차이를 설명하세요.
PS시가 클수록 진원 거리가 멀어지는 이유를 수식과 함께 설명하세요.
2개의 관측소만으로는 진앙을 특정할 수 없는 이유를 설명하세요.
S파의 암영대가 외핵의 상태(고체/액체)에 대해 알려주는 것을 설명하세요.
개념학습과 게임 경험을 바탕으로 풀어보세요!