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무너진 '지진의 법칙'...초강력 지진 전조인가?

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무너진 '지진의 법칙'...초강력 지진 전조인가?

2016년 04월 18일 13시 01분 댓글
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■ 김소구 / 한국지진연구소장, 홍태경 / 연세대 교수

[앵커]
이른바 불의 고리의 봉인 풀린 것일까요. 그러면 한반도는 과연 안전지대일까요. 전문가와 함께 진단해 보겠습니다. 김소구 한국지진연구소 소장, 연세대 지구시스템과학과 홍태경 교수 나오셨습니다. 안녕하세요.

[인터뷰]
안녕하세요.

[앵커]
방금 리포트에서도 봤지만 일본에 이어서 타이완, 에콰도르, 남태평양 섬나라 퉁가 그리고 피지에서도 잇따라 지진이 일어났습니다. 이런 것들이 모두 연관성이 있다고 보십니까?

[인터뷰]
네, 두 지역은 상당히 거리가 있는 데다가 환태평양 주변이라는 공통점이 있기는 하지만 지진을 발생시키는 원동력에 있어서는 차이가 있습니다. 규슈 구마모토 현 지진의 경우에는 필리핀판이 충돌하는 곳에 있고요. 그다음에 에콰도르 지진의 경우에는 그림에도 나오지만 나스카판이 충돌하는 곳에서 발생합니다. 두 지진은 발생하는 원동력 자체도 다르고 거리도 굉장히 많이 떨어져 있어서 앞선 구마모토 현 지진이 뒤에 나오는 에콰도르 지진을 유발했다고 보기에는 무리가 많습니다.

[앵커]
둘이 연관성이 없다고 보시는 거군요. 소장님께서도 같은 의견이십니까?

[인터뷰]
물론 같죠. 우리가 전체적으로 봤을 때 지구가 지금 살아서 움직이잖아요. 그러니까 전체적인 환태평양대 이거는 전부 다 지진대입니다. 그러니까 직접적인 원인은 아니지만 역시 같이 운동을 하기 때문에, 판끼리 서로 움직인단 말이에요. 그러니까 간접적으로 영향이 있다는 것을 생각하는 걸 배제할 수 없죠.

[앵커]
배제할 수는 없다. 최근 지진이 발생한 일본의 구마모토 현 또 남미 에콰도르, 지역은 굉장히 멀리 떨어져 있지만 한 가지 공통점이 있다면 태평양을 원 모양으로 둘러싼 이른바 불의 고리에서 발생을 했다는 것일 겁니다. 불의 고리가 50년 만에 부활을 한 것일까요. 자세히 짚어보도록 하겠습니다.

불의 고리, 1960년대 규모 8.5가 넘는 지진 이후에 50년 가까이 침묵을 해 왔는데요. 하지만 2000년대 들어서면서 화산과 지진활동이 일어나면서 50년 주기에 들어선 게 아니냐는 의견이 나오고 있습니다. 어떻게 보십니까?

[인터뷰]
글쎄요. 물론파이어링이라고 해서 환태평양에는 지진하고 화산이 많습니다. 그러나 본질적으로 화산하고 지진이 달라요, 운동이. 화산은 주로 화학적인 운동이고, 마그마가 지하에서 움직이는 것, 뿌리를 뻗쳐서 움직입니다. 그러나 지진은 물리적인 운동이에요. 이건 역학적인 운동입니다. 그래서 메카니즘 다르죠. 그래서 예를 들면 화산이 많이 일어나지만 지진이 안 일어난 적이 많아요. 또 지진이 일어나지만 화산이 안 일어난 움직임이 많다고요. 그게 연관된 관계는 없어요, 독립적으로 운동을 하니까요. 저는 그렇게 생각합니다.

[앵커]
앞으로 더 큰 규모의 지진이 일어날 것이다, 대지진의 전조다, 이런 이야기까지 나오고 있는 것 같아요.

[인터뷰]
50년 주기설이라고 말을 하는 이유는 우리가 초대형지진이라고 하는 것이 규모 8. 5 이상을 일컫고 있는데요. 지금까지 1900년 이후로 한 16차례 정도 발생을 했습니다. 그런데 2004년 12월 26일 수마트라 대지진 이후에 마지막으로 발생한 것이 1960년대에 발생을 했거든요. 이 지진 이후로 70년대, 80년대, 90년대에 없다가 2004년 12월 26일 수마트라 대지진 9. 1짜리가 나면서 연거푸 반복돼서 발생하고 있습니다. 그러다보니까 이게 한 50년 만에 반복되는 게 아니냐는 추정을 하고 있는데요. 하지만 데이터 자체가 워낙 적은 자료를 바탕으로 산정한 것이기 때문에 주기설을 따지기에는 조금 이른 감이 있고요.

하지만 대지진이라는 것이 50년대, 60년대 한 20년 정도 지속이 되니까 2004년 이후로 지속되는 초대형 지진도 한 20년은 지속되지 않을까 하는 것이 추정입니다. 그래서 지금이 2016년이니까 앞으로도 한 8, 9년은 더 초대형 지진이 발생하지 않을까 우려를 하고 있는 상황입니다.

[앵커]
그렇군요. 조금 전에 지진과 화산은 직접적으로는 큰 연관은 없다라고 소장님께서는 말씀해 주셨는데 보통 지진이 발생하면 이렇게 화면에 보이다시피 쓰나미가 발생하지 않습니까? 이번 지진으로 인해서 지진해일이 발생할 가능성도 나오고 있는데요. 쓰나미가 발생한다면 지금 어느 지역이 위험지대라고 볼 수 있을까요?

[인터뷰]
물론 지진해일이 발생하면 섬에 있는 지역이 제일 위험하죠. 지진은 해양, 바다에서 일어났을 때 쓰나미가 발생해요, 주로. 그러니까 수직운동을 했을 때. 그러니까 만약에 이번에 해안연안에서 일어났으니까 아마 그것도 역단층일 겁니다. 그러면 쓰나미가 발생해서 그 시간이 오래 걸려요. 일본에 오는 데 10시간 정도 걸릴 겁니다.

그러니까 제가 생각할 때 쓰나미가 일어날 것이라고 생각합니다. 물론 일어났을 것이고 일본에 오려면 10시간 정도 걸리죠.

[앵커]
일본에 오려면 10시간 정도 걸린다. 지금 일본이 정말 초긴장 상태일 것 같습니다.

[인터뷰]
일본은 항상 쓰나미 때문에 긴장하고 있죠.

[앵커]
이번 일본 규슈 지역에서 강진이 연이어 발생을 했는데 그 원인에 대해서는 정확하게 뭐라고 보십니까?

[인터뷰]
기본적으로 규슈 지역 앞바다 부분에서는 우리가 난카이 해구라고 하는데 필리핀판이 충돌을 하고 있습니다. 이 필리핀판은 연 5cm의 빠른 속도로 충돌을 하고 있는데요. 충돌하는 힘들은 계속 누적이 되고 있습니다. 그동안 규슈 내륙에서는 큰 지진들이 많이 발생하지는 않았는데요.

하지만 이 누적된 힘들이 비로소 지진을 발생시키면서 규모 6. 5, 7. 3에 이르는 큰 지진으로 연결이 되고 있습니다. 규슈 내부에서 발생한 이번 지진 같은 경우에는 애초 구마모토 현에서 발생을 하면서 규슈 남서쪽에서 발생을 했다가 여진의 분포는 북동 방향으로 이동해 가고 있거든요. 그래서 긴 단층대를 만들어 가면서 여진이 발생하고 있어서 추가적인 큰 지진이 규슈 북동부 지역에서 발생하지 않을까 하는 걱정을 하고 있습니다.

[앵커]
앞으로도 더 여진이 남아 있다라는 분석이신데요. 이번 지진의 특징을 보면 보통 본진이 있은 다음에 여진이 와서 처음에 6. 5의 지진이 났을 때는 일본 기상청 같은 경우에도 본진인지 알고 그다음에 여진이 이어질 것이라고 예측을 했다고 합니다. 그런데 그 패턴이 다르지 않았습니까?

[인터뷰]
왜냐하면 그쪽 지역이 주로 큰 지진이 안 일어나요. 왜냐하면 필리핀판의 움직임이 약하거든요. 태평양판에 비해서. 그런데 이번에 갑자기 큰 지진이 일어났으니까 그분들께서 아마 본진이 아닌가 생각을 했을 거예요. 보통 지진은 항상 전진, 본진, 여진으로 납니다. 큰 지진이 일어날 때요. 그런데 우리나라 같은 경우에는 보통 지진이 작기 때문에 본진이 나면 끝나요. 그런데 아마 그쪽에서는 그게 본진이라고 생각을 한 것 같습니다. 그래서 아마 실수한 것 같아요.

[앵커]
그래서 14일날 규모 6.5의 사실상의 전진이 왔고 그다음에 16일날 온 7.3 규모의 지진이 본진이었군요. 그런데 앞으로 또 여진이 더 남아있다는 말씀이시죠?

[인터뷰]
결과적으로 전진, 본진, 여진은 지진이 다 발생하고 나서 판단하는 것입니다. 그 가운데서 제일 큰 지진을 본진으로 보고요. 그 앞에서 발생한 것은 전진, 그 후에 발생한 것은 여진으로 보고 있습니다. 이 세 가지 타입의 지진들은 다 동일 단층대에서 발생해야만 그 조건을 만족시키는 거고요.

지금 만약에 이후 더 큰 지진이 발생한다면 이후에 발생하는 것이 본진으로 평가가 될 겁니다. 그런데 지금 현재 내륙에서 발생하는 지진 가운데는 우리가 최대 지진으로 평가하는 것이 한 7점대 후반 지진들이 내륙 지진으로는 최대 지진이 일반적으로 알려져 있습니다.

규모 7. 3 지진이 이미 발생했기 때문에 이보다 더 큰 지진이 발생하리라는 것은 조금 어렵지만 앞서 말씀드린 바와 같이 북동쪽 지역에서는 여진들이 빈발하고 있고 이게 추가적인 단층 파열을 만들어낼 수 있기 때문에 규모 7점대에 이르는 또 다른 지진을 생각할 수 없는 겁니다.

[앵커]
그렇군요. 지금 화면에 지진 당시의 상황이 나오고 있는데 정말 저런 일을 당한다면 얼마나 무섭겠습니까? 그런데 2011년 동일본대지진 같은 경우에도 전진, 본진형이었지만 이때는 지진에 따라서 좌우로 흔들리는 수평형이었다고 하고 이번 지진의 특징은 직하형이었던 것 같습니다.

[인터뷰]
이번에 일어난 지진도 역시 좌우예요. 주향단층이거든요. 주향단층은 좌우로 움직이는데 동일본 대지진, 그거는 수직운동이에요. 그건 역단층. 태평양판이 유라시아판을 침투해서 들어가는 거라고. 그래서 좌우로 움직였고. 이번 지진의 특성은 뭐냐하면 아까 얘기하신 부분과 똑같은 얘기로 같은 단층에서 일어나는데 단층에서 본진이 다른 단층에서 일어났습니다.

그래서 놀란 것이고. 그다음에 수평운동, 좌우 운동, 다시 말해서 주향단층이고 굉장히 얕아요. 아마 10km 정도 되는 것 같은데, 그러면 특색이 있어요. 그래서 아마 지진의 좌우 운동이 많기 때문에 이번에 지상의 건물들, 건축물이 많이 파괴되지 않았나 생각이 들어요.

[앵커]
이제 구마모토에서 강진이 발생한 이후에 지진 발생지가 북동쪽으로 계속 이동하고 있고 일본에서는 이른바 광역화 지진으로 확산되지 않을까 우려를 하고 있는 것 같습니다. 광역화지진이라는 게 어떤 말인가요?

[인터뷰]
일반적으로 지진 파열 방향으로, 단층대 파열 방향으로 응력이 추가되는 부분이 있습니다. 우리가 쉽게 계산해 볼 수 있는데요. 그래서 이 응력이 추가되는 방향으로 지질을 유발하는 현상이 벌어지는데 지금 앞서 김소구 소장님께서 말씀하셨지만 이번 지진은 주향이동단층인데 이 주향이동단층이 남서에서부터 북동 방향으로의 단층 방향을 가진 단층의 움직임인데요.

그러다 보니까 북동 방향에 추가적으로 많은 응력을 쌓게 됐습니다. 그래서 그 방향으로 많은 여진들을 현재 만들어내고 있는데. 이런 응력들이 계속적으로 쌓여지게 되면 광역적으로 많은 지진들을 유발하게 됩니다. 그래서 광역지진으로 나간다고 생각을 하는 건데요. 단층의 규모가 커지면 커질수록 그 효과는 점점점 커진다고 할 수 있습니다.

[앵커]
이번에 일본 규슈 강진으로 인해서 한반도에서도, 저쪽 남쪽지방에 살고 계신 분들도 다 감지를 할 정도였다고 합니다. 혹시나 일본에서 큰 잇따른 지진들이 우리나라에도 영향을 주지 않을까 하는 걱정도 되거든요.

[인터뷰]
저도 어제 1시 반에 잠을 못 잤는데요. 만약에 일본의 이번 지진이 8. 0 이상이 일어난다면 우리나라의 부산, 울산 또는 월성이나 고리가 큰 피해를 볼 겁니다. 예를 들면 1985년도에 멕시코 대지진이 있었어요. 그런데 멕시코시티에서 350km 떨어진 데서 일어났거든요, 해안에서.

그런데 멕시코시티가 초토화됐다고요. 1만 명 정도의 희생자가 나왔어요. 이런 것에 비춰 봤을 때. 물론 그때 멕시코시티는 지반이 약해요, 매립지역이기 때문에 지반이 약한 곳에 도시가 건설되었지만 우리나라 해안도 역 시 매립지역입니다. 약합니다. 예를 들면 고베지진과 똑같은 건데 그래서 만약에 그럴 리는 없지만 8. 0 이상이 일어나면 우리나라도 굉장히 위험하다, 저는 그렇게 생각을 해요.

[앵커]
일본에서 8. 0 이상의 지진이 일어날 경우 우리나라도 안전지대는 아니다라는 분석이십니다. 교수님께서는 어떻게 보십니까?

[인터뷰]
비슷한 생각인데요. 지금 난카이해구 앞에서는 규모 7점대 후반에서 8점대 초반의 지진들이 규칙적으로 발생하고 있습니다. 150년~200년 주기로 난카이해구에서 지진이 발생하고 있는데요. 이런 지진들은 한꺼번에 발생하게 될 때 난카이해구는 세 부분으로 나뉠 수 있는데 이 세 지역이 한꺼번에 파열될 때는 최고 규모 9. 0이라는 보고까지 일본 정부는 최근 보고서에서 알리고 있습니다.

만약에 이런 지진이 발생하게 된다면 한반도까지 거리가 한 500여 킬로미터밖에 안 되는 난카이해구에서 지진이 발생하면 한반도 남부뿐만 아니라 한반도 중부지방 이상까지도 지각변동을 겪게 될 테고 그로 인해서 지진발생 추이도 급증할 수 있는 상황입니다.

우리가 동일본 대지진 때도 3, 4년 동안 지진 발생이 급증한 현상이 있었거든요. 그래서 그런 현상이 한반도에서 벌어질 가능성이 있기 때문에 우려가 된다고 할 수 있습니다.

[앵커]
앞서 불의 고리 지도를 보셨는데 그래도 우리나라는 이 불의 고리, 환태평양 조산대에서는 약간 벗어나 있지 않습니까? 우리나라 같은 경우에는 유라시아판 내부에 있는 것이죠?

[인터뷰]
그렇죠, 우리나라는 다행히도 유라시아판과 태평양판하고 필리핀판이 서로 만나는 지점, 교차점에 있습니다. 그래서 힘의 균형이 있기 때문에 밸런스가 되는 것이죠. 그래서 어느 정도 지진에서 완화를 하고 있다고요. 그런데 아까 제가 말씀드린 대로 일본에서 일어난 지진, 큰 지진이 일어났을 때 우리나라와 후쿠오카는 한 200여 km 떨어져 있고 구마모토 현 거기서는 300km 떨어져 있어요. 그 정도 거리에서 만약 규모 8 정도의 지진이 일어난다면 우리가 피해를 크게 입는다는 것이죠.

[앵커]
그러니까 유라시아판에도 어느 정도 영향을 줄 것이다라는 분석이시군요? 교수님께서도 같은 의견이십니까?

[인터뷰]
네, 우리나라 같은 경우에는 앞서 설명하신 대로 거리가 300km 냐, 아니냐가 더 중요한 부분이 뭐냐하면 한반도 지각이 어느 정도 끌려가느냐에 달려있습니다.지금 현재 앞서 설명하신 대로 한반도는 절묘한 위치에 있어서 응력이 균형을 맞추고 있는 상태거든요.

동일본 대지진 때 한반도는 동일본 대지진이 발생한 방향으로 2~5cm 끌려가는 일이 발생합니다. 그로 인해서 한반도의 응력 집중이 이뤄지고 지진이 발생을 했거든요. 난카이 해구에서 이런 지진이 발생을 한다면 한반도에서는 더 많은 크기 만큼 끌려가게 될 것이고 그로 인해서 지각변동은 더 커지게 되기 때문에 지진을 유발하는 현상이 더 커지게 되는 겁니다.

[앵커]
얼마 전 백두산 지하에 거대한 마그마가 존재한다는 사실이 밝혀지지 않았습니까? 그렇게 된다면 우리나라도 백두산 마그마가 지진의 불씨가 될 수 있다라는 분석도 나오고 있는 것 같습니다.

[인터뷰]
글쎄요, 저도 백두산에 관해서 토모그래피를 해 본 적이 있어요. 그걸 보면 35km 지하 정도에 마그마가 있다는 게 나타나는데 이번에 영국과 북한 학자들도 그걸 아마 연구를 했더라고요. 그래서 마그마가 있는 것은 확실해요.

그런데 그 마그마라는 게 백두산 마그마는 다른 겁니다. 하와이나 일본의 마그마랑은 다른 거예요. 일본은 계속해서 충돌 지역이기 때문에. 거기에서 마찰, 태평양판이 유라시아판과 마찰이 생기고 그다음에 우라늄 방사능 물질이 관계돼서 열이 합쳐져가지고 화산이 일어나거든요.

그런데 백두산 마그마는 정체된것입니다. upwelling이라고 해서 용승작용이 끝났어요. 끝나가지고 400, 600km 들어오던 게 멈춰진 거거든요. 그래서 그런 마그마가 일어날 가능성은 그렇게 저는 높다고 생각은 안 합니다.

[앵커]
백두산 마그마로 인한 지진 가능성에 대해서는 비교적 낮다라는 말씀이십니다. 일본 같은 경우에는 지진이 잦은 나라이기 때문에 대비가 잘 돼 있었는데도 이렇게 이번 지진의 피해가 컸습니다. 그런데 두 분이 말씀하셨듯이 일본에 아주 큰 지진이 발생한다면 우리나라도 안전지대는 아니다라고 진단을 해 주셨는데 그만큼 어떤 건물이나 이런 것에 대한 내진 설계가 잘 돼 있어야 되는 것 아니겠습니까? 이런 부분에 대해서는 교수님, 어떻게 평가하십니까?

[인터뷰]
우리나라는 2000년대에 들어서면서 내진설계 기준들이 거의 다 완비됐습니다. 그래서 사회 기반시설뿐만 아니라 사회 중요시설, 항만이라든가 도로, 원자력 발전소 같은 것들은 내진설계 기준안이 많이 강화됐거든요. 특히 우리나라 같은 경우에는 동일본 대지진 이후에 원자력발전소 내진설계 기준안이 0. 2G에서 0. 3G로 강화되면서 안전성이 많이 확보됐다고 생각합니다.

그런데 문제는 내진설계기준안이 통과되기 전에 지어진 건축물들이 위험한데요. 최근 서울시 보고에 의하면 학교 건물 같은 경우에는 한20% 정도만 내진설계가 된 것으로 알려져 있습니다. 그러다 보니까 그곳에 만약에 지진이 발생하게 된다면 많은 피해를 입게 될 테고 이게 지자체 소관으로 내진체 보강을 하게 돼 있다 보니까 많은 예산이 투입되는 이런 일들에 아무래도 소극적일 수밖에 없는 상황입니다.

[앵커]
소장님께서는 우리나라가 지진에 대해서 어떤 대비를 좀더 해야 된다고 보십니까?

[인터뷰]
지진을 대비하는 것에는 두 가지가 있습니다. 하나는 조기경보, 내진설계. 조기경보는 P파와 S파인데 S파는 에너지를 가지고 오니까 S파가 도착하기 전에 빨리 차단시키는, 가스 시설이나 전기 시설을 차단시키거나 또는 빨리 피하든가. 이외에 내진설계가 있는데요.

저는 조금 다르게 생각하는데 우리나라의 내진설계는 사실 불안해요. 제가 볼 때는 불안정하다. 그 이유는 뭐냐하면 우선 데이터 문제가 있습니다. 우리나라는 지금까지 큰 지진이 지금까지 없었어요. 지금 6. 0이나 6. 5 정도의 기준에 맞춰서 원자력 발전소는 내진설계를 하는데 그것은 어디까지나 통계적인 값의 데이터를 이용한 것이지 그게 실제 우리나라 지진데이터가 아니거든요.

우리나라 지진 데이터 내진설계를 하려면 우리나라 지반을 고려해야 한다고요. 우리나라 지반의 공식을 다 환산, 산출해서 내진설계안을 만들어야 하는데 그게 아직 부족해요. 서울지역도 강남과 강북이 달라요.

강북은 단단한 암반으로 되어 있고 강남은 약한 토질로 되어 있거든요. 그래서 건축이나 토목하시는 분들께 미안한 얘기지만 사실 내진설계는 불안정합니다. 제가 볼 때는. 저는 그렇게 생각 합니다.

[앵커]
참 일본 강진으로 인한 여러 가지 지진 피해와 여러 대책에 대해서 짚어봤는데요. 우리나라도 안전지대는 아니다. 그러므로 내진설계에 대한 대비가 좀더 필요하다는 전문가 두 분의 지적이었습니다.

김소구 한국지진연구소 소장, 연세대 지구시스템과학과 홍태경 교수와 함께 말씀 나눴습니다. 잘 들었습니다.


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