스위스와 이탈리아의 국경에 우뚝 솟은 해발 4478m의 마터호른은 관광객뿐만 아니라 전세계 등산가들에게 인기가 높은 산으로 스위스를 상징하는 명봉입니다. 취리히공과대학 스위스지진국의 연구팀이 이 마터호른이 약 2초에 한 번의 주기로 앞뒤로 진동하고 있음을 증명했습니다.
Spectral amplification of ground motion linked to resonance of large-scale mountain landforms - ScienceDirect
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X21005513
Spectral amplification of ground motion linked to resonance of large-scale mountain landforms
Amplification of seismic energy in steep topography plays an important role controlling the location of earthquake-induced landslides. Alpine mountain…
www.sciencedirect.com
How the Matterhorn sways | @theU
https://attheu.utah.edu/facultystaff/how-the-matterhorn-sways/
How the Matterhorn sways | @theU
U professor Jeff Moore takes his methods for measuring rock arch motion to the Swiss Alps.
attheu.utah.edu
연구팀은 “지구의 움직임은 모든 물체를 진동시키고 있지만, 다행히도 평소에는 우리가 그 진동을 느낄 수 없습니다. 전세계의 다양한 물체에는 공명을 일으키는 고유 진동수라고 하는 것이 있는데 우리는 마터호른과 같은 큰 산에서도 공명으로 인한 진동이 검출되는지 알고 싶었다"고 말합니다.
마터호른에는 해발 4470m의 산 정상과 북동쪽 능선에 있는 긴급피난소 '솔베이 비버크', 산기슭의 여러 곳에 지진계가 설치되어 있습니다. 이 지진계는 산의 모든 움직임을 고해상도로 기록해 스위스지진국에 자동으로 전송합니다. 연구팀은 전송된 데이터로부터 Matterhorn의 공진 주파수와 방향을 도출했습니다.
그 결과 마터호른은 거의 남북방향으로 0.42Hz, 동서방향으로도 같은 주파수로 진동하고 있는 것으로 나타났습니다. 다만 진폭의 범위는 거의 나노미터(10억분의 1미터)부터 마이크로미터(100만분의 1미터)여서 인간은 지각할 수 없는 레벨의 흔들림입니다.
또 마터호른의 기슭에 있는 기준점과 비교해 정상의 흔들림은 고유 진동수의 범위에서 최대 14배나 강했습니다.
연구팀은 마터호른의 진동을 80배로 고속화해 인간의 귀에 들리는 소리로 만들어 공개했습니다.
마터호른의 진동
https://d26toa8f6ahusa.cloudfront.net/wp-content/uploads/2021/12/13140000/MH54_20190905_02Hxy_80X_earthquake.mp3
연구팀은 마터호른 이외의 산도 이 같은 진동을 하고 있다고 예상해 중앙 스위스에 있는 Grosser Mythen이라는 훨씬 작은 산에서도 조사를 실시한 결과 마터호른의 약 4배의 주파수로 진동하고 있는 것으로 나타났습니다.
마터호른의 조사에 참가한 유타대학에서 지구물리학을 연구하는 제프리 무어 준교수는 “마터호른과 같은 큰 산의 진동을 조사한 이번 연구는 강한 지진이 발생했을 때의 경사 안정성에 중요한 의미를 가질지도 모릅니다. 산기슭의 지면 움직임은 정상에서 증폭되어 산사태나 낙석 등이 일어나기 쉽다"고 말합니다.
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