지진파 도착 간격이 맞으면 관측소 시계도 맞을까요? 같은 지진의 두 기록을 맞추는 종이 연습을 해 볼까요? 빠른 P파와 느린 S파가 같은 거리를 지나며, 속력은 각각 4 km/초와 2 km/초로 일정하다고 정해요. 이는 실제 지층의 속력이나 관측값이 아니에요.
d는 지진 발생점에서 관측소까지의 거리(km), o는 공통 기준의 발생 시각(초)입니다. 수정한 도착 시각을 t_P, t_S라 하면, 거리÷속력이 걸린 시간이므로
두 도착식의 차에서 d를 먼저 구한 뒤 o를 계산해요. 정확하다고 정한 A 기록은 P가 7초, S가 12초예요. d=4×5=20 km, o=14−12=2초예요. B 기록은 P가 15초, S가 25초여서 거리 40 km는 얻지만 발생 시각은 5초로 맞지 않아요.
B의 P·S 기록에서 각각 3초를 빼기와 S 기록에서만 3초 빼기 중 어느 것을 고를까요? A는 바꾸지 않고 이 두 수정만 허용해요. 반올림·다른 잡음은 넣지 않아요.
답은 두 기록을 함께 고치기다. B의 간격 10초와 거리 40 km를 보존하면서 A와 같은 발생 시각 2초를 회복해요. S만 고치면 간격도 7초로 바뀌고 발생 시각은 8초라 실패해요. 수정한 두 시각에 계산한 거리와 발생 시각을 다시 대입해 확인해 볼까요? 관측소 두 곳으로 실제 진앙·깊이를 정하거나 장비를 교정한 결론은 아니에요.
착안: USGS, The Science of Earthquakes의 위치 찾기 절과 How do seismologists locate an earthquake?의 전체 설명 본문. P·S 도착 간격과 여러 관측소의 발생 시각 비교만 참고했어요. 속력·기록·수정 선택은 자체 구성했고 원전 지도·파형은 옮기지 않았어요.