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제 517 호 (2011-04-01)
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일본 대지진과 우리나라 강진 가능성


- 글 :홍태경 교수 (지구시스템과학과)

지난 3월 11일 일본 센다이 앞바다 130km 떨어진 곳 지하 14km 위치에서 규모 9.0의 초대형 지진이 발생했다. 이번 지진은 1900년 이래로 시작된 인류의 지진관측역사 이래로 네번째로 큰 지진이며, 일본에서 발생한 지진 가운데서는 가장 큰 지진으로 자리매김 되었다. 이번 지진으로 사망 및 실종자수가 이미 2만명을 넘어섰으며, 천문학적인 재산 피해가 발생했다. 특히 이번 지진 해일 여파로 후쿠시마에 위치한 원자력발전소의 방사능이 누출되면서 심각한 환경오염 문제에 직면하기도 하였다.

이번 지진이 발생한 센다이 앞바다 지역은 태평양판과 북미판이 충돌하는 지역이다. 이번 지진은 가로 300km 세로 150km의 단층면이 최대 17m 엇갈려 이동하면서 발생했다. 진원지 근처인 센다이 지역에서는 최고 1000cm/s2의 강력한 지반 움직임이 감지되었다. 후쿠시마 원전부지에서도 원전 내진설계 기준인 400cm/s2을 웃도는 강한 진동이 발생하였다. 이 강력한 단층운동은 충돌대를 따라 바닷물을 일시에 수십 미터씩 순간적으로 밀어 올리면서 거대한 지진해일을 일으켰다. 이 지진해일은 최대 15m가 넘는 파고를 보이며, 시속 700 km의 속도로 10여 분 만에 일본 동부 해안에 밀어닥쳤다. 이번 지진에 의한 피해는 대부분 지진해일에 의한 피해였음을 감안해 볼 때, 그 위력을 짐작할 만하다. 이 지진해일은 서쪽으로는 타이완과 인도네시아에 다다랐고, 동쪽으로는 북미, 남쪽으로는 하와이, 남미, 뉴질랜드 지역에 차례로 피해를 입혔다. 이 지진해일의 위력과 피해는 지난 2004년 12월 26일 인도양 수마트라섬 인근에서 발생한 규모 9.1의 지진에 비견될 만하다. 당시 발생한 강력한 지진해일에 의해 인도네시아와 동남아시아 국가뿐 아니라, 인도, 스리랑카, 호주와 인도양 연안 아프리카 국가들에 막대한 피해를 안긴 바 있다. 당시 사망자 및 실종자수가 22만여 명에 이르렀다.

이번 일본 지진에서 발생된 강력한 에너지는 인근지역에 심각한 응력 불균형이 초래하였다. 이로 인해 많은 여진들이 지속적으로 발생하고 있다. 지진발생 1주일 동안 규모 5이상의 여진만 300여 회 발생했으며, 규모 7이상의 지진도 3차례 발생했다. 이 여진들은 앞으로도 수주일에서 수개월간 지속될 전망이다. 이번 일본 지진 발생의 여파로 일본 내 활화산의 활동의 우려 역시 커져 가고 있다. 특히 지난달 분출이 있었던 신모에다케 화산의 분출이 재개되기도 하였다. 이렇게 화산활동이 재개되는 현상은 지난 2004년 12월 규모 9.1의 인도양 수마트라섬 인근 지진 때도 관측됐었다. 당시 지진발생 후, 인도네시아에 분포된 많은 활화산들이 활동을 재개한 바 있다.

일본은 지금까지 많은 크고 작은 지진들로 많은 피해를 보아 왔다. 1923년 규모 7.9의 간토 대지진으로 14만여 명이 사망했으며, 1995년에 발생한 규모 7.2의 고베 지진으로 6400여 명이 사망한 바 있다. 특히 고베지진 때의 인명피해와 재산손실은 전후 일본이 겪은 최대의 재해로 기록되어 있다. 이를 계기로 일본은 현재와 같은 세계적인 지진방재의 제도와 장비의 보완이 이루어졌다. 일본 전역에 조밀하게 지진계가 설치되었고, 내진설계 기준안이 대폭 강화되었다. 또한 2007년 이후로 지진 및 지진해일 경보 시스템을 도입하여 수행하고 있다. 이러한 그동안 노력으로 인해 이번 역사적인 초대형 지진의 발생에 인한 피해를 최소화하는 데 크게 공헌한 것으로 평가되고 있다.

한반도의 지진관측은 지난 1978년 이후로 시작되었다. 지난 30여 년 동안, 한반도에서는 규모 5이상의 지진은 모두 5회 발생했다. 이는 일본과 같은 판의 경계부에서 보이는 지진 발생 빈도와 크기에 비해 매우 낮은 지진발생빈도라 할 수 있다. 이는 판의 경계부에서는 응력이 빠른 속도로 축적이 되어 큰 지진이 빈발하는 데 반해, 한반도와 같은 판의 내부 환경에서는 응력이 축적이 느리게 이루어져 지진 발생률이 낮아진다. 하지만, 지진이 빈발하지 않음이 큰 지진이 발생할 가능성이 적음을 의미하는 것은 아니다.

한반도와 같은 판 내부의 환경은 응력의 축적속도가 느리므로, 지진의 발생주기가 길다. 그러므로 한반도 지진 발생 특성 분석을 위해서는 오랜 기간의 관측과 분석이 필요하다. 다행스럽게도 우리나라는 유구한 역사와 함께 조선왕조실록 등 많은 역사문헌들이 전해지고 있다. 이 역사문헌 내에는 지진에 의한 피해사례들이 다수 기록되어 있다. 이 피해 사례들로부터 지진규모를 산정해 낼 수 있으며, 이들 지진 역사 가운데는 규모 6이 넘는 강진들이 다수 발견된다. 이 지진들의 최대 규모는 무려 6.7에 이른다. 지난달에 뉴질랜드 크라이스트처치에서 발생한 지진의 규모가 6.3이었음을 고려해 볼 때, 그 위력이 매우 클 수 있음을 짐작할 수 있다. 여기서 주목할 점은 과거에 큰 지진을 발생시켰던 한반도 주위 지구조 환경이 여전히 그대로 유지되고 있다는 점이다. 이는 과거에 이렇게 큰 지진을 발생시켰던 응력이 지금도 지속적으로 한반도 내부에 쌓이고 있으며, 미래에 이와 같은 강진을 다시 발생시킬 수 있음을 의미한다.

작년 아이티에서 발생한 규모 7.0의 지진으로 아이티는 22만명의 사망자가 발생했으며, 막대한 경제적 손실을 입었다. 아이티 지역에는 작년 지진 이전엔 약 200년 동안 큰 지진이 발생하지 않았었다. 지진재해에 대한 불감증이 지진에 대한 방비를 소홀히 한 것이다. 단 한 번의 지진은 되돌릴 수 없는 피해를 일으킨다. 우리가 지진에 대해 대비를 해야 하는 이유가 여기에 있다.



일본 대지진과 우리나라 강진 가능성
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