2010년도 지구과학 임용고시 기출문제(2차) 풀이

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본문내용

1. 다음은 지구의 내부 구조와 관련된 과학사 자료를 정리한 것이다.
(가) 최초의 지진계에 대한 기록은 132년으로 거슬러 올라간다. 이 지진계는 중국 후한시대 장형이 만든 지동의(地動儀)로, 원통의 둘레에 구슬을 입에 물고 있는 8마리의 용이 있고, 그 아래에는 8마리의 개구리가 입을 벌리고 배열되어 있는 형상이다. 지진이 발생하면 용의 입에서 구슬이 떨어져 개구리의 입으로 들어가도록 되어 있다.
(나) 19세기 말 ‘지진학의 아버지’로 불리는 영국인 교수 밀른(J. Milne)은 성능이 좋은 지진계를 이용한다면 지구상 어느 곳에서 지진이 발생하더라도 감지할 수 있을 것이라고 예상 하였다. 이러한 예상은 1889년 4월 18일 도쿄에서 발생한 대형지진을 독일의 서로 다른 두 지점에서 동시에 감지함으로써 실현되었다. 이때 발생한 지진파는 지구 내부를 관통 하였으며, 이 지진파가 도달하는 데 걸린 시간은 1시간 4분 18초로 추정되었다. 훗날 지진계의 성능이 보다 개선되어 지진파의 전파속도를 측정할 수 있게 되었고, 이를 이용하 여 지진학자들은 지구 내부의 물질 조성과 상태에 대한 상세한 정보를 얻을 수 있게 되었다.
(다) 지표면에서 핵까지 지구 내부의 물질 조성은 균질할까? 이 물음에 대한 답은 크로아티아 자그레브 대학의 교수였던 모호로비치치(A. Mohorovicic)의 연구에 의해 밝혀졌다. 그 는 1909년 10월 자그레브에서 약 48km떨어진 지점에서 발생한 지진파를 분석하여, 지진 발생 지점으로부터 800km 이내의 지진관측소에서는 P파와 S파가 각각 두 번 도달함 을 알아내었다. 또한 두 P파 사이, 두 S파 사이의 도착 시간 차이는 진원으로부터 거리가 멀어질수록 감소함을 알 수 있었다. 이 관측 결과를 설명하기 위해서 모호로비치치는 물 질 조성이 다른 두 층의 경계가 깊이 약 45km 지점에 있음을 제안하였다. 오늘날 우리는 이 경계면을 ‘모호로비치치 불연속면’이라고 부르는데, 이것이 바로 지각과 맨틀 사이의 경계면이다.

참고자료

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