์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ก ๋ฌด์์ ํ ์ ์๋์
์ด ๋๊ตฌ๋ ๋ ์ง์ง์ ๊ท๋ชจ์ ๋ฐฉ์ถ ์๋์ง ๋ ๊ฐ์ง ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋น๊ตํฉ๋๋ค. ๊ท๋ชจ๋ ๋ก๊ทธ ์ฒ๋์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ท๋ชจ๊ฐ ์กฐ๊ธ๋ง ์ฐจ์ด ๋๋ ์๋์ง๋ ์์ฒญ๋๊ฒ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค. ์ง์ง A์ ์ง์ง B์ ๊ท๋ชจ๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ท๋ชจ ์ฐจ์ด(\(\Delta M\))์ ์๋์ง ๋น์จ(\(J_a / J_b\)), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ ์ง์ง์ด ๋ฐฉ์ถํ ์ ๋ ์๋์ง(๋จ์: ์ค, J)๋ฅผ ๊ณ์ฐํด ์ค๋๋ค. ์ด๋ ์์ํ ๋ฌผ๋ฆฌยท์ง์งํ ๊ณ์ฐ์ด๋ฏ๋ก ์ด๋ ๋๋ผ์์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์ ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ํ์ค ๊ตฌํ ๋ฒ ๋ฅดํฌ-๋ฆฌํํฐ(Gutenberg-Richter) ์๋์ง ๊ด๊ณ์์ ์์ฉ๋ก๊ทธ(๋ฐ 10) ํํ๋ก ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค: $$\log_{10}(J) = 4.8 + 1.5 \cdot M$$ ์ฌ๊ธฐ์ J๋ ์ง์ง ์๋์ง(์ค), M์ ๊ท๋ชจ์ ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ์ ๋ฆฌํ๋ฉด $$J = 10^{\,4.8 + 1.5M}$$๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๋ ์ง์ง์ ๋น์จ์ ๊ตฌํ๋ฉด ์์ 4.8์ด ์ฝ๋ถ๋์ด $$\frac{J_a}{J_b} = 10^{\,1.5 \cdot (M_a - M_b)} = 10^{\,1.5 \cdot \Delta M}$$๋ง ๋จ์ต๋๋ค. ๊ธฐ์ตํด ๋๋ฉด ์ข์ ์ด๋ฆผ์ : ๊ท๋ชจ๊ฐ 1๋จ๊ณ ์ฌ๋ผ๊ฐ ๋๋ง๋ค ์๋์ง๋ ์ฝ \(10^{1.5} \approx 32\)๋ฐฐ๋ก ์ปค์ง๊ณ , 2๋จ๊ณ ์ฐจ์ด๋ฉด \(10^3 = 1000\)๋ฐฐ๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ์ฐธ๊ณ ๋ก 1์ค(J) = 1๋ดํด๋ฏธํฐ(\(\text{N}\cdot\text{m}\))์ ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
๊ท๋ชจ 9.0์ธ ์ง์ง(A)๊ณผ ๊ท๋ชจ 7.9์ธ ์ง์ง(B)์ ๋น๊ตํด ๋ด ์๋ค. ๊ท๋ชจ ์ฐจ์ด๋ $$\Delta M = 9.0 - 7.9 = 1.1$$์ ๋๋ค. ์๋์ง ๋น์จ์ $$10^{\,1.5 \times 1.1} = 10^{1.65} \approx 44.7$$์ด๋ฏ๋ก, ์ง์ง A๋ ์ง์ง B๋ณด๋ค ์ฝ 45๋ฐฐ ๋ง์ ์๋์ง๋ฅผ ๋ฐฉ์ถํฉ๋๋ค. ์ ๋ ์๋์ง๋ ๊ฐ๊ฐ \(J_a = 10^{\,4.8 + 13.5} = 10^{18.3} \approx 2.0 \times 10^{18}\) J, \(J_b = 10^{\,4.8 + 11.85} = 10^{16.65} \approx 4.5 \times 10^{16}\) J์ ๋๋ค. ์ด ๋์ ๋ค์ ๋๋๋ฉด ๊ฐ์ ๋น์จ์ด ๋์ค๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์ต๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
๊ท๋ชจ 9 ์ง์ง์ด ๊ท๋ชจ 7 ์ง์ง๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๊ฐํ ์ด์ ๋ ๋ฌด์์ธ๊ฐ์? ๊ท๋ชจ๊ฐ 1๋จ๊ณ ์ปค์ง ๋๋ง๋ค ์๋์ง๊ฐ ์ฝ 32๋ฐฐ์ฉ ๋์ด๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. 2๋จ๊ณ ์ฐจ์ด๋ผ๋ฉด ๋ฐฉ์ถ ์๋์ง๊ฐ ์ฝ 1000๋ฐฐ์ ๋ฌํฉ๋๋ค.
๋ ๊ท๋ชจ๊ฐ ๋๊ฐ์ผ๋ฉด ์ด๋ป๊ฒ ๋๋์? ์ด๋๋ \(\Delta M = 0\)์ด๊ณ ์๋์ง ๋น์จ์ \(10^0 = 1\), ์ฆ ์๋์ง๊ฐ ๋์ผํ๋ค๋ ๋ป์ ๋๋ค.
A๊ฐ B๋ณด๋ค ์์ผ๋ฉด ์ด๋ป๊ฒ ๋๋์? ๊ท๋ชจ ์ฐจ์ด๊ฐ ์์๊ฐ ๋๊ณ ์๋์ง ๋น์จ์ด 1๋ณด๋ค ์์์ง๋ฉฐ, ์ด๋ ์ง์ง A๊ฐ ๋ ์ค ๋ ์ฝํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค.