Why are earthquakes so hard to predict? - Jean-Baptiste P. Koehl

번역: Bom lee 검토: Youngchae Lucy Kim

In 132 CE,

서기 132년,

Chinese polymath Zhang Heng

중국의 학자 장형은

presented the Han court with his latest invention.

그의 최신 발명품을 한나라의 황실에 소개했습니다.

This large vase, he claimed,

그의 말에 따르면 이 커다란 항아리는

could tell them whenever an earthquake occurred in their kingdom–

언제든 왕국에 지진이 발생했을 때 알려주고,

including the direction they should send aid.

어디로 지원을 보내야 하는지도 가르쳐줄 수 있다고 했습니다.

The court was somewhat skeptical,

황실은 다소 의심스러워했습니다.

especially when the device triggered on a seemingly quiet afternoon.

왜냐하면 어느 조용한 오후에 그 장치가 작동했기 때문입니다.

But when messengers came for help days later,

하지만 며칠 후에 전령이 도움을 요청하러 오자,

their doubts turned to gratitude.

그들의 의심은 고마움으로 바뀌었습니다.

Today, we no longer rely on pots to identify seismic events,

오늘날 우리는 더이상 항아리에 의존하여 지진을 감지지는 않지만

but earthquakes still offer a unique challenge to those trying to track them.

지진의 추적은 여전히 여전히 특별한 도전으로 남아 있습니다.

So why are earthquakes so hard to anticipate,

왜 지진은 예측하기 어려울까요?

and how could we get better at predicting them?

그리고 어떻게 해야 지진을 더 잘 예측할 수 있을까요?

To answer that,

답을 찾기 위해

we need to understand some theories behind how earthquakes occur.

우리는 지진이 어떻게 발생하는지에 대해 조금 이해할 필요가 있습니다.

Earth’s crust is made from several vast, jagged slabs of rock

지구의 표면은 지질구조판이라고 불리는

몇 개의 거대하고 들쭉날쭉한

called tectonic plates,

암석 판으로 만들어졌습니다.

each riding on a hot, partially molten layer of Earth’s mantle.

이들은 지구 맨틀의 뜨겁고 부분적으로 녹은 층 위에 떠 있고,

This causes the plates to spread very slowly,

일년에 1~20 센티미터 정도로 매우 천천히 퍼집니다.

at anywhere from 1 to 20 centimeters per year.

But these tiny movements are powerful enough

하지만 이 미세한 움직임들은 상호작용하는 지질구조판에

to cause deep cracks in the interacting plates.

깊은 균열을 야기하기엔 충분히 강력합니다.

And in unstable zones,

그리고 불안정한 지역에서는

the intensifying pressure may ultimately trigger an earthquake.

압력의 강도가 심해지며 결국 지진을 유발할 수도 있습니다.

It’s hard enough to monitor these miniscule movements,

이 미세한 움직임을 감시하는 것도 충분히 어려운 가운데

but the factors that turn shifts into seismic events are far more varied.

지진을 유발하는 원인 마저도 아주 다양합니다.

Different fault lines juxtapose different rocks–

여러 단층선들은 다양한 암석들로 구성되어있습니다.

some of which are stronger–or weaker– under pressure.

압력에 강한 암석들도 있고 반대로 약한 암석들도 있으며

Diverse rocks also react differently to friction and high temperatures.

암석의 종류에 따라 마찰과 고온에도 다르게 반응합니다.

Some partially melt, and can release lubricating fluids

어떤 암석들은 일부가 용해되어

초고온의 광물로 이루어진 유체가 뿜어져나와 윤활액 역할을 하여

made of superheated minerals

that reduce fault line friction.

단층선에서의 마찰을 줄여주기도 합니다.

But some are left dry,

하지만 어떤 암석들은 융해되지 않아

prone to dangerous build-ups of pressure.

압력이 축적되기 쉽습니다.

And all these faults are subject to varying gravitational forces,

이 모든 단층들은 계속 변화하는 중력과

as well as the currents of hot rocks moving throughout Earth’s mantle.

지구의 맨틀 속에서 움직이는 고온의 암석의 흐름에 영향을 받습니다.

So which of these hidden variables should we be analyzing,

그럼 이 숨겨진 변수들 중에 어떤 것을 분석해야 하며

and how do they fit into our growing prediction toolkit?

어떻게 이것들을 예측 장비에 적용 할 수 있을까요?

Because some of these forces occur at largely constant rates,

이런 여러 힘은 대부분 일정한 주기로 일어나기 때문에

the behavior of the plates is somewhat cyclical.

지질구조판의 활동 주기 또한 다소 일정합니다.

Today, many of our most reliable clues come from long-term forecasting,

오늘날 가장 믿을 만한 단서는

related to when and where earthquakes have previously occurred.

과거 지진이 일어난 장소와 시간과 관련된 장기적인 예측에서 옵니다.

At the scale of millennia,

천년 정도의 단위로 봤을 때

this allows us to make predictions about when highly active faults,

이를 통해서 샌 안드레아스와 같이 매우 활동적인 단층들에서

like the San Andreas,

are overdue for a massive earthquake.

지진이 일어났어야하는 시기를 예측 할 수 있습니다.

But due to the many variables involved,

그러나 많은 변수가 있기 때문에

이 방법은 매우 넓은 시간 범위만 예측할 수 있습니다.

this method can only predict very loose timeframes.

To predict more imminent events,

더 임박한 사건을 예측하기 위해,

researchers have investigated the vibrations Earth elicits before a quake.

연구원들은 지진이 일어나기 전에 지구에서 일어나는 진동을 조사했습니다.

Geologists have long used seismometers

지질학자들은 지진계를 이용하여

to track and map these tiny shifts in the earth’s crust.

지각의 작은 움직임을 추적하고 이를 도식화 하였습니다.

And today, most smartphones are also capable

오늘날 대부분의 스마트폰 또한

of recording primary seismic waves.

기본적인 지진파를 기록하는 것이 가능합니다.

With a network of phones around the globe,

전 세계적 전산망을 이용하여

scientists could potentially crowdsource a rich,

과학자들은 크라우드 소스의 도움을 받아

detailed warning system that alerts people to incoming quakes.

진동이 오는 것을 알리는 상세한 경고 체계를 만들 수 있습니다.

Unfortunately, phones might not be able to provide the advance notice needed

유감스럽게도 스마트폰을 이용해서는 지진을 사전에 예측하여

to enact safety protocols.

안전 수칙을 실시할 수는 없습니다.

But such detailed readings would still be useful

하지만 스마트폰의 상세한 판독은

나사의 Quakeism같은 예측 도구에 도움을 주어

for prediction tools like NASA’s Quakesim software,

which can use a rigorous blend of geological data

이 도구가 방대한 양의 지질학 데이터를 수집하여

to identify regions at risk.

위험한 지역을 식별하게 해줄 수 있습니다.

However, recent studies indicate

그러나 최근 연구들은 지진의 가장 확실한 신호가

the most telling signs of a quake might be invisible to all these sensors.

모든 요즘 센서로는 볼 수 없을 수도 있다는 것을 보여줍니다.

In 2011,

2011년에는

일본의 동쪽 해안에 지진이 발생하기 바로 전,

just before an earthquake struck the east coast of Japan,

nearby researchers recorded surprisingly high concentrations

인근의 연구가들은

놀랄 만큼 높은 농도의 방사능 동위 원소 한 쌍을 기록했습니다.

of the radioactive isotope pair: radon and thoron.

라돈과 토론이지요.

As stress builds up in the crust right before an earthquake,

지진이 일어나기 바로 전, 압력이 지구 표면 위로 고조되면서

미세한 균열은 가스가 표면 위로 방출되도록 합니다.

microfractures allow these gases to escape to the surface.

These scientists think that if we built a vast network of radon-thoron detectors

과학자들은 지진 취약 지역에

라돈과 토론을 발견할 수 있는 광대한 네트워크를 만든다면

in earthquake-prone areas,

it could become a promising warning system–

일주일 전에 지진을 예방할 수 있는

potentially predicting quakes a week in advance.

유망한 경보 시스템이 될 수도 있다고 생각했습니다.

Of course,

물론 이 기술 중 어느 것보다

none of these technologies would be as helpful

단순히 깊은 지구 안쪽을 바라보는 것이 더 도움이 될 것입니다.

as simply looking deep inside the earth itself.

With a deeper view we might be able

더 깊은 곳을 볼 수 있다면

실시간으로 대규모 지질학적인 변화를 추적하여 지진을 예방할 수 있으며,

to track and predict large-scale geological changes in real time,

possibly saving tens of thousands of lives a year.

한 해에 수천만의 생명을 살릴지도 모릅니다.

But for now,

these technologies can help us prepare and respond quickly to areas in need–

하지만 현재로서는 앞에 언급된 과학기술들이

필요한 지역에 빠른 대응을 할 수 있도록 도울 수 있습니다.

without waiting for directions from a vase.

이제 방향을 알려주는 항아리는 필요없지요.