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북한에서 규모 5.7 인공 지진 발생…6차 핵실험 추정

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Posted : 2017-09-03 15:01
■ 이미선 / 지진화산센터장

기상청 지진화산센터장입니다.

지금부터 6차 북한 인공지진 탐지에 대한 내용을 발표하도록 하겠습니다.

먼저 6차 북한 인공지진 발생 현황부터 말씀을 드리도록 하겠습니다.

발생 시각은 9월 3일 금일 12시 29분경이고요.

발생 위치는 함경북도 길주군 풍계리 인근 지역입니다.

규모는 저희가 분석한 규모로는 5.7이 되겠습니다.

과거에 북한 인공지징 발생 사례에 대해서 말씀드리도록 하겠습니다.

지금까지 풍계리 인근 지역에서는 총 6차의 인공지진이 있었습니다.

1차 핵실험이라고 밝혀진 실험이 2002년 10월에 있었고요.

그때가 3.29로 2차부터 5차까지 3차와 4차의 4.0과 4.8 제외하고는 비슷한 규모를 제외하고는 계속해서 추정 규모가 증가하는 모습을 보여주고 있고요.

발생 위치는 계속해서 2차부터 저희가 6차 분석한 인공지진까지 모두 포함해서 함북 길주 풍계리 인근 지역이 되겠습니다.

풍계리 인근 지역과 관련된 모습을 잠깐 살펴보면 1차 실험과 관련된 부분이 동쪽에 지금 분포하고 있고요.

2차, 3차, 4차, 5차 핵실험이 있는 위치에 비해서 6차 저희가 분석한 지진파로 분석한 6차 인공지진 위치는 약 북쪽으로 200m 정도 위쪽으로 분포한 것으로 추정하고 있습니다. 지금 저희가 분석한 인공지진의 파형에 대해서 간략하게 설명을 드리겠습니다.

인공지진은 기본적으로 P파만 분석이 되고 입수가 됩니다.

따라서 기상청이 보유하고 있는 150개의 지진계에서 모두 인공지진이 다 감지가 되었습니다.

지금 이걸 상세하게 보면 최초 관측은 현재 속초에 약 52초 정도 발생한 시각으로부터 약 52초가 지난 후에 속초 관측소에서 감지가 되었고요.

속초 관측소 외에도 기본적으로 저주파이기 때문에 광대역 관측소 외에도 단측 관측소라든가 가속도 관측소까지 포함해서 전국적으로 규모의 차이가 있지만 다 인공지진으로 분석이 되었습니다.

기본적으로 자연과 인공지진에 대한 파형 비교를 모식으로 살펴보도록 하겠습니다.

자연지진은 잘 아시는 바와 같이 로컬 규모식으로 계산하게 됩니다.

로컬 규모식은 피파가 나타난 이후에 수 초가 지난 후에 S파가 나타남으로 P파와 S파로 자연 지진을 발표하게 됩니다.

그렇지만 앞서 보여드린 대한민국이 보유하고 있는 지진계에서 보신 바와 마찬가지로 인공지진의 경우에는 수초간에 P파가 나타나고 뒤에 S파가 나타나고 있지 않습니다.

또한 자연지진의 경우에는 로컬 규모라고 해서 주로 100km에서 200m, 300km 이내의 규모식을 보존해서 사용하는 것이 원칙입니다.

그렇지만 인공지진의 경우에는 실체파라고 해서 탄성파의 성격을 가지고 내부를 통과하는 파형이다. 따라서 인공지진의 경우에는 전세계적으로 보편적으로 실체파 MO의 규모를 계산하게 됩니다.

과거 파형과 비교를 하기 위해서 그러니까 과거 파형과의 비교는 주로 규모에 대한 혹은 크기에 대한 비교를 보여드리기 위해서 간단하게 비교를 해 드리면 4차, 5차, 6차를 같은 인제에 있는 관측소를 보시면 보시면 4차, 5차 대비 6차가 파형의 진폭도 크고 조금 파형의 진폭이 큰 것에 대한 기간이 지속시간이 조금 더 길게 나타난 것을 보실 수 있습니다.

가장 궁금해하시는 것이 규모에 따라서 에너지에 대한 비교인데요.

저희가 갖고 있는 에너지를 계산하는 NB의 추정식을 가지고 계산하는 규모 MB의 값을 가지고 에너지의 비교를 보면 4차 때보다는 약 11배, 5차 때보다는 5에서 6배 정도 에너지 크기가 지진파 파형으로 분석되었습니다.

그리고 인공지진이라는 식별을 또 다른 툴로써 저희가 분석을 했는데요.

이 그림에서 초록색으로 나타나는 것들은 풍계리 부근에서 나타났던 과거 지진으로서 자연지진이 나타났던 것에 대한 부분들을 주파수 대역별로 P파와 그다음에 표면파의 B를 나타낸 것입니다.

그래서 초록색으로 나타난 부분은 전형적으로 자연지진의 성격을 나타내는 것입니다.

왜냐하면 P파보다 표면파가 더 크게 나타나고 있기 때문에요.

그런데 지금 6차 핵실험의 경우에는 저희가 모든 관측소에서 나타난 것들을 다 빨간선으로 표시한 다음에 그것을 평균으로 해서 실선으로 나타낸 것을 보시면 자연지진과는 확연하게 저주파 약5 헤르츠 이하의 저주파에서 뚜렷하게 인공지진의 성격을 가지고 있는 것을 보실 수 있습니다.

그리고 또 한 가지 자연지진이냐 인공지진이냐를 부분을 저희가 분석하기 위해서 보통 지진원에 대한 분석을 지진파형을 가지고 하게 됩니다.

그래서 보통 아래 세 가지에서 보시면 지진원에 대한 분석은 과연 땅 속에 있는 지각의 힘이 어떻게 받았는지를 나타내는 것입니다.

그래서 보통 주향이동 단층이라든지 역단층이라든가 이런 부분들은 자연지진에서 지각이 단층에 어긋나지는 부분을 볼 수 있는 거거든요.

그런데 이번에 6차 실험에 의한 경우를 저희가 관측소에 대해서 다 분석을 해 보니까 발파의 성격을 가지고 있습니다.
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