"괴산지진, 주향이동 단층운동이 원인"…지하단층 파열로 발생

지질자원연, 괴산 지진보고서 통해 원인 파악
선사시대에 중규모 지진 발생 가능성...면밀 조사

한국지질자원연구원은 20일 지난 10월 발생한 괴산 지진이 지하 12∼14㎞ 깊이에서 서북서-동남동 방향의 주향이동에 의한 단층운동으로 발생한 것으로 파악했다. 사진은 괴산 지진 진앙 주변 지진 발생 현황 지질자원연 제공

괴산 지진 발생 분포도

국내 연구진이 지난 10월 충북 괴산에서 발생한 지진이 지하 12∼14㎞ 깊이에서 서북서-동남동 방향의 주향이동(지각판 경계면을 따라 단층이 수평으로 이동) 단층운동에 의해 발생한 것으로 파악했다.

특히 괴산은 지난 20년간 진앙 10㎞ 이내에서 규모 2.0 이상의 지진이 한 번도 일어나지 않아 향후 지진 안전성을 장담하기 어려운 지역이라는 점에서 이 일대 지진 감시 강화가 필요하다는 지적이다.

한국지질자원연구원은 지난 10월 29일 오전 8시 27분 충북 괴산군 북동쪽 11㎞ 지점에서 발생한 규모 4.1 지진 원인을 분석한 '괴산 지진 보고서'를 펴냈다고 20일 밝혔다.

지진 발생 원인은 관측소에서 관측한 지진파 자료를 해석해 지진원 단층의 기하, 운동방향 및 응력 특성을 표현하는 '단층면해'를 통해 파악한다. 지진이 단층운동 결과로 발생한다는 것을 가정해 지진을 유발시킨 단층의 주향, 경사, 이동방향 등을 관측자료로부터 얻는다.

연구팀은 괴산 지진의 특성 파악을 위해 본진(규모 4.1)을 중심으로 약 12일 동안 144회에 걸쳐 집중적으로 발생한 여진 조사를 실시했다. 또한 임시지진관측소 4곳을 설치해 진앙 주변의 지진관측자료와 지형 자료의 분석, 지표지질조사 등을 진행했다.

그 결과, 괴산 지진의 원인이 약 12∼14㎞ 깊이에서 서북서-동남동 방향의 '좌수향 주향이동 단층운동'에 의한 것으로 파악했다. 특히 이 단층운동이 진앙에서 약 500m 떨어져 있는 서북서-동남동 방향의 조곡단층대의 일부 지하 면적이나 소규모 지하 단층에서 외벽 맨 끝 지점이 왼쪽으로 치우친 좌수향 미끄러짐을 일으킨 것으로 분석했다.

아울러, 서북서-동남동 방향의 조곡단층에 대한 지형분석과 지표지질조사를 한 결과, 단층핵(단층대의 높은 변형대)과 손상대(단층작용 영향으로 변형되는 단층주변부)로 구성된 단층대 노두(지표파열로 단층대가 드러난 부분)와 과거 지진에 수반된 지표파열을 확인했다. 연구팀은 이를 토대로 선사시대에 이 지역에서 중규모(규모 5) 이상의 지진이 발생했을 것으로 추정했다. 최근 연구를 통해 괴산 인근의 청주 외북과 음성 백마령에서도 보고된 바 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 정밀한 보다 탐지를 위해 고해상도 지형조사와 천부지구물리탐사, 시추·굴착 조사 등을 추가 실시할 계획이다. 괴산과 속리산 지여의 지진도 지속적으로 감시할 방침이다.

송석구 지질자원연 지질재해연구본부장은 "최근 괴산 지진을 비롯한 전 국토에 걸친 지진의 잦은 발생은 한반도가 더 이상 지진 안전지대가 아님을 보여준다"며 "최신 과학기술과 다학제적 방법을 적용해 지진의 선제적 대비를 목표로 연구를 진행하겠다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr