괴산지진 원인은 지하 약 13 km 주향이동 단층운동 때문

지질자원연, '괴산지진 보고서' 발간
진앙 주변 조곡단층대, 소규모 지하단층 파열로 발생

[이데일리 강민구 기자] 지난 10월에 발생한 규모 4.1의 괴산지진 특성을 종합 분석한 연구보고서가 발간됐다. 보고서에 따르면 이번 지진이 지하 약 13 km에 있는 서북서·동남동 방향의 좌수향 주향이동 단층운동으로 발생한 것으로 나타났다.

한국지질자원연구원은 괴산지진의 이같은 내용을 담은 ‘괴산지진 보고서’를 발간했다.

괴산지진 진앙 주변 지진 발생 현황.(자료=한국지질자원연구원)

괴산지진이 발생한 곳은 지난 20년간 진앙 10 킬로미터 이내에서 규모 2 이상의 지진이 한 번도 일어나지 않은 지역이다. 하지만 1978년 9월 16일에 괴산지진 진앙에서 약 30킬로미터 떨어진 지점에서 규모 5.2의 속리산 지진이 발생한 사례가 있어 지진 안정성을 장담하기 어렵다.

지질자원연 연구팀은 괴산지진의 특성을 파악하기 위해 지난 10월 29일 본진(규모 4.1)을 중심으로 약 12일 동안 144회에 걸쳐 여진을 조사했다. 괴산지진의 본진(규모 4.1)과 최대규모 전진(규모 3.5)의 단층면해와 144개의 탐지 지진, 36개의 위치결정 지진의 파형 유사도를 분석했다. 그 결과, 괴산지진을 일으킨 원인은 약 12~14km 깊이에서 서북서·동남동 방향의 좌수향 주향이동 단층운동으로 파악됐다.

연구팀은 진앙에서 약 500미터 떨어져 있는 서북서·동남동 방향의 조곡단층에 대한 지형분석과 지표지질조사도 했다. 그 결과, 단층핵과 손상대로 구성된 단층대 노두를 확인하고, 과거 지진으로 발생한 지표파열을 확인했다.

연구팀은 괴산지진을 일으킨 단층운동이 조곡단층대 일부 지하 면적이나 소규모 지하 단층에서 좌수향 미끌림이 발생한 것으로 판단했다.

이번 지표지질조사를 통해 확인된 조곡단층의 고지진 지표파열 기록은 현재 지진지구조환경이 지속하는 동안 중규모 지진이 발생했을 가능성을 뜻한다. 이러한 고지진 지표파열 기록은 최근 지질자원연 연구를 통해 괴산 인근 청주 외북과 음성 백마령에서도 확인됐다.

연구팀은 정밀한 고지진 기록 탐지를 위해 고해상도 지형조사(드론라이다)와 천부지구물리탐사(전기비저항탐사, 지표투과레이더탐사), 시추, 굴착 조사 등 추가 조사 계획을 수립했다.

앞으로 괴산, 속리산 지역의 지진을 지속적으로 감시할 계획이다. 내년에는 고밀도관측소 10개소를 구축해 △미소지진 감시 △정밀 위치 재결정 △단층면 구성 △최대 규모 추정 연구를 할 예정이다.

송석구 지질재해연구본부장은 “최근 괴산지진을 비롯한 전 국토에 걸친 지진의 잦은 발생이 한반도가 더 이상 지진의 안전지대가 아니라는 사실을 보여준다”며 “최신 과학기술과 다학제 방법을 적용해 지진을 먼저 대비하는 것을 목표로 모든 연구자가 노력하겠다”고 했다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)