‘9·12 경주’ 1년… 지진의 원인과 분석 기술 어디까지 왔나

진원 깊고 암반 지대
큰 피해는 면한 경주
땅속은 아직 베일 속

지난해 9월 12일 오후 7시 44분 32초 경북 경주시에서 규모 5.1의 지진이 발생했다. 1시간이 채 지나지 않은 오후 8시 32분쯤 또다시 경주시 남남서쪽 8㎞ 지역에서 규모 5.8의 지진이 발생했다. 1978년 기상청이 계기지진 관측을 시작한 이래 가장 큰 규모로 남북한 통틀어 역대 가장 강한 지진으로 기록됐다. 경주 지진이 발생하기 전 남한 내륙에서 발생한 가장 큰 규모의 지진은 1978년 9월 16일 충북 속리산 부근에서 발생한 규모 5.2 지진이었다.

경주 지진은 동일한 규모의 지진이 발생한 다른 나라와 비교했을 때 피해가 가벼운 편이다. 한국지질자원연구원

●지표면 11㎞ 밑 단층 파열로 발생

한국지질자원연구원과 국립재난안전연구원은 지난 7~8일 경주에서 ‘9·12 지진 이후 1년, 지진방재 대책의 오늘과 내일’이라는 주제로 국제 세미나를 열었다. 기상청도 11~13일 경주에서 비슷한 주제의 워크숍을 개최하고 경주 지진의 원인과 해당 지역의 지질 특성 등 다양한 측면의 분석 결과를 발표했다.

세미나와 워크숍에 참가한 많은 지진 전문가들은 “불과 1시간 사이에 전진과 본진이 발생하고 일주일 만에 다시 규모 4.5에 이르는 지진과 수 백 차례에 걸친 여진이 이어진 것은 한반도에서는 매우 보기 드문 현상”이라고 입을 모았다.

지질연은 세미나에서 일본 지질조사국과 공동 조사한 경주 지진 단층 특성에 대한 중간조사 결과를 발표했다. 이에 따르면 지난해 발생한 경주 지진은 지표면에서 11㎞ 밑 축구장 2200개 넓이에 이르는 면적에서 여러 개의 단층이 파열되면서 발생했다.

선창국 지질연 국토지질연구본부장은 “규모 5.8의 경주 지진 본진은 가로·세로 각각 4㎞, 총면적 16㎢에 걸쳐 두 개의 지층이 북북동 방향으로 미끌어지는 단층 파열이 1.5초간 일어나면서 생긴 결과”라고 밝혔다. 한·일 공동연구진은 본진에 앞서 발생한 규모 5.1의 전진은 남남서쪽 방향으로 단층 파열이 일어났기 때문이라는 사실도 추가로 밝혀냈다.

경주 지진은 오래된 낡은 건축물이 많은 지역에서 발생했지만 일부 흙담이 무너지고 벽과 기둥에 금이 가거나 기왓장이 떨어지는 등 피해 규모가 상대적으로 작았다. 동일한 규모의 지진이 발생한 다른 나라들과 비교했을 때 피해가 작았던 이유는 지진 진원이 깊었고 암반 지대였기 때문으로 분석된다.

일반적으로 진원이 깊으면 방출되는 에너지가 지표면까지 올라오는 과정에서 에너지를 잃게 된다. 실제로 지난해 경주 지진과 비슷한 시기에 발생한 이탈리아 중부 산간 지역의 지진은 지하 5㎞ 깊이에서 발생해 300명 안팎의 인명 피해를 가져왔다. 또 경주 지진 발생 원인인 지하 단층 파열면은 딱딱한 암반 지대여서 지진 에너지가 고주파로 방출돼 피해가 미미했다는 것이다. 진동수가 낮은 저주파 영역의 지진파가 발생할 경우 철근콘크리트 건물에 심각한 피해를 가져오는 것으로 알려져 있다.

경주 지진이 발생한 이후 이어지는 여진의 진원 깊이는 13~17㎞이다.기상청 제공

●응력 해소되면서 단층 안정돼

지난해 9월 12일 지진 발생 이후 지난 8월 12일까지 약 11개월 동안 2229회의 여진이 관측됐다. 한·일 공동연구진은 경주 지진이 발생한 뒤 지진을 유발할 수 있는 힘인 응력이 주변 지역으로 퍼져 줄어드는 ‘응력 재배치’가 일어나 단층이 안정화되고 있는 것으로 보고 있다. 선 본부장은 “경주 지진 직후 1주일 동안 본진을 유발시킨 응력 대부분이 해소됐고 여진 횟수가 점점 줄어드는 것을 감안하면 단층이 안정되고 있는 것이 사실”이라며 “그렇지만 한반도 내에서 경주 지진처럼 중규모 이상의 지진이 발생할 가능성은 여전히 남아 있다”고 말했다.

경주 지진에 대한 베일은 점점 벗겨지고 있지만 한반도 지하 구조는 아직도 정확히 밝혀지지 않았다.

●내년부터 활성단층 지도 작업

지질연은 지난 2~3월에 이어 이달에도 경주 지진 진앙 주변 4기 지층에서 지각현상을 살펴보는 트렌치 조사를 벌이고 있다. 이를 통해 내년부터 5년 동안 한반도 동남권에 지진을 유발하는 양산단층 주변 활성단층 지도를 그리는 작업을 할 예정이다.

특히 이 지역은 원자력발전소들이 모여 있어 시민단체들에서도 지층의 안전성에 대해 꾸준히 문제를 제기하고 있는 곳이다.

●“보조지진계 설치·교육 상시화를”

기상청이 주최한 워크숍에 참석한 서울대 김성룡 박사는 “국내에서는 주로 중소 규모의 지진이 발생한다는 점과 지역별로 높은 인구 밀도 특수성을 고려한 진도 측정이 필요하다”면서 “객관적인 수치인 ‘규모’보다는 지진 피해와 직접적으로 관련되는 ‘진도’ 정보를 확보하는 것이 시급하다”고 지적했다. 김 박사는 도시 곳곳에 보조지진계를 설치하고 지진 재해에 대비한 교육 상시화가 필요하다고 덧붙였다. 도심 지역 지진 연구에 집중하는 ‘도시지진학’ 활성화도 필요하다는 지적이다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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