한반도 깊숙한 내륙도 안전지대 아니다

한국지질자원연구소, 10월 발생 괴산지진 연구 보고서 발간

[아시아경제 김봉수 기자] 한반도 내륙 깊숙한 곳도 이제 지진 안전지대가 아니다." 지난 10월 29일 토요일 아침, 국민 모두를 놀라게 한 괴산지진의 원인을 분석한 보고서의 결론이다.

20일 한국지질자원연구원(KIGAM)은 지난 10월 29일 오전 8시 27분 충청북도 괴산군 북동쪽 11km 지점에서 발생한 규모 4.1 지진(괴산지진)의 주요 정보를 담은 ‘괴산지진 보고서’를 발간했다.

괴산지진이 발생한 곳은 지난 20년간 진앙 10km 이내에서 규모 2.0 이상의 지진이 한 번도 일어나지 않은 지역이다. 하지만 1978년 9월 16일 괴산지진 진앙에서 약 30km 떨어진 지점에서 속리산 지진(규모 5.2)이 발생한 사례가 생기진 안정성을 장담하기는 어려운 지역이다.

괴산지진의 특성 파악을 위해 10월 29일 본진(규모 4.1)을 중심으로 약 12일 동안 144회에 걸쳐 집중적으로 발생한 여진까지 특성을 조사했다. 특히 지진 발생 당일, 현장에 연구팀을 급파해 임시지진관측소 4개소를 신속하게 설치·운용했다. 발생 특성과 지진원 단층을 파악하기 위해 진앙 주변의 지진관측자료 및 지형자료의 분석과 지표지질조사를 실시했다.

연구팀은 괴산지진의 본진(규모 4.1)과 최대규모 전진(규모 3.5)의 단층면해와 144개의 탐지 지진 및 36개의 위치결정 지진의 파형 유사도를 분석했다. 단층면해란 관측소에서 관측한 지진파 자료를 해석해 지진원 단층의 기하, 운동방향 및 응력 특성을 표현하는 방법이다. 그 결과 괴산지진을 일으킨 원인은 약 12~14km 깊이에서 서북서-동남동 방향의 좌수향 주향이동 단층운동으로 파악됐다. 일반적인 내륙 지진의 발생 깊이 수준이며, 2016년 경주지진은 깊이 11~16 km에서 발생한 바 있다.

진앙에서 약 500m 떨어져 있는 서북서-동남동 방향의 조곡단층에 대한 지형분석과 지표지질조사 결과 단층핵과 손상대로 구성된 단층대 노두 확인 및 과거 지진에 수반된 지표파열을 확인했다.

연구팀은 괴산지진을 일으킨 단층운동이 조곡단층대의 일부 지하 면적 또는 소규모 지하 단층에서 좌수향 미끌림이 발생한 것으로 판단했다. 특히 이번 괴산지진의 단층운동 유형은 경주지진 등과 같이 한반도에 작용하는 지체응력장 환경에 부합하는 것으로 확인됐다. 또 이번 지표지질조사를 통해 확인된 조곡단층의 고지진 지표파열 기록은 현재 지진지구조환경이 지속돼 온 동안 중규모 지진이 발생했을 가능성을 의미한다. 특히 이러한 고지진 지표파열의 기록은 최근 KIGAM의 연구를 통해 괴산 인근의 청주 외북과 음성 백마령에서도 보고된 바 있다.

연구팀은 정밀한 고지진 기록 탐지를 위해 고해상도 지형조사(드론라이다)와 천부지구물리탐사(전기비저항탐사, 지표투과레이더탐사), 시추 및 굴착 조사 등 추가 조사 계획을 수립했다. 앞으로 괴산 및 속리산 지역의 지진을 지속적으로 감시할 계획이다. 2023년 고밀도관측소 10개소를 구축해 ▲미소지진의 감시와 ▲정밀 위치 재결정 ▲단층면 구성 ▲최대 규모 추정 연구를 계속 수행한다.

송석구 KIGAM 지질재해연구본부장은 “최근 괴산지진을 비롯한 전 국토에 걸친 지진의 잦은 발생은 한반도가 더 이상 지진의 안전지대가 아님을 보여준다”고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr