튀르키예 강진 본진과 맞먹는 여진 무슨일?…법칙 벗어난 위력 왜?

7.8 강진 뒤 7.5 강진 “통계적으로 이례적”…여진 아닌 별개 지진일수도
큰 지진엔 수십년간 여진 이어져…동일본대지진 땐 10년만에 여진
우리나라 경주지진과 포항지진 때 1달간 여진 142회와 70회 발생

튀르키예에서 6일(현지시간) 오전 4시 17분 규모 7.8 강진이 발생했다. 이후 규모 7.5 지진 등 대규모 지진이 잇따라 발생했다.

규모 7.8 지진과 약 9시간 뒤 발생한 규모 7.5 지진은 규모가 불과 0.3 차이다. 진앙은 각각 ‘튀르키예 가지안테프 서북서쪽 37㎞ 지역’과 ‘가지안테프 북쪽 108㎞’로 거리가 있는 편이다.

이를 두고 다양한 분석이 나온다. 규모 7.5 지진을 앞서 규모 7.8 지진의 여진으로 보는 시각도 있다. 하지만 두 지진을 완전히 별개로 보는 시각도 있다.

튀르키예에서 규모 7.8과 7.5의 강진이 잇따라 발생한 6일(현지시간) 인접한 시리아 알레포주 아프린시 잔다리스의 붕괴한 건물 잔해에서 시민들이 다친 여자아이를 구조하고 있다. 아프린시는 시리아 반군이 장악한 곳이다. 시리아와 국경을 맞댄 지역에서 일어난 이번 강진으로 지금까지 두 나라에서 약 3천500명이 숨졌다. (잔다리스[시리아] AFP=연합뉴스)

뉴욕타임스(NYT)의 경우 규모 7.5 지진을 여진으로 부른다, 위력이 본진의 3분의 1이나 되는 이례적으로 강한 여진이라고 설명했다.

그러면서 전 세계 지진을 통계적으로 분석했을 때 규모 7.8 지진에 뒤따르는 여진 ‘규모 최대치’는 6.8 정도로 예상된다고 부연했다.

지진 규모는 지진이 지닌 절대적인 에너지 크기를 나타낸다. 통상 규모가 1 높으면 방출되는 에너지는 32배 크다. 즉 A 지진이 B 지진보다 규모가 0.2 작다면 위력은 2분의 1 정도란 뜻이다.

여진 규모와 관련해 학계에선 ‘배스의 법칙’(Bath‘s law)이 통용된다. 지진 규모와 무관하게 본진과 가장 큰 여진 간 규모 차는 1.2 정도로 일정하다는 통계에 기반한 법칙이다.

지진이 많이 발생하는 일본 기상청은 “본진과 최대 규모 여진 간 규모 차는 통상 1 정도”라고 설명한다.

지진이 발생하면 으레 여진이 뒤따른다. 특히 큰 규모 지진은 혼자서 진원 주위에 축적된 탄성에너지를 전부 방출하지 못하기 때문에 여진이 수반된다.

여진은 ’본진이 발생한 후 단층 주변에 남은 탄성에너지를 마저 해소하고자 일어나는 지진‘으로 정의된다. 미국 지질조사국(USGS)은 여진을 ’본진 발생 후 수일에서 수년간 같은 광범위한 지역(general area)에서 일어나는 더 작은 지진‘이라고 설명한다.

다만 어떤 지진이 여진인지 발생 직후 분류할 수 있는 것은 아니다. 큰 지진이 발생하면 당국이 몇 시간 내 ’여진이 몇 회 발생했다‘라고 발표하고는 하지만 이는 엄밀히 말하면 진원의 위치를 토대로 한 ’1차 추정‘일 때가 많다. 사실 여진은 지진이 발생한 단층과 단층의 운동 양상을 분석한 뒤 사후적으로 규정하는 것이다.

튀르키예 남동부 하타이주에서 강진 발생 다음날인 7일(현지시간) 붕괴된 건물 잔해에 자동차들이 묻혀 있다. 전날 시리아 북서부와 인접한 튀르키예 남동부에서 규모 7.8, 7.5의 강진이 잇따라 일어나 하루 만에 양국 사망자가 4천명을 넘어섰다. 하타이 로이터=연합뉴스

더구나 ’여진의 정의‘가 기관이나 학자마다 다르다.

일반적으로 본진과 같은 단층에서 발생해야 여진이라고 생각하지만, ’본진의 영향으로 지역 내 다른 단층에서 발생한 지진‘도 여진에 해당한다. 넓게는 ’특정 지진에 영향받아 발생한 지진‘을 전부 여진에 포함할 수 있다.

사실 지진 발생 직후엔 어떤 지진이 여진인지 아닌지 따지는 것은 의미가 없다.

중요한 점은 큰 지진이 발생한 후 여진이 뒤따른다는 점을 기억하고 대비하는 것이다.

경북 경주시에서 2016년 9월 12일 발생한 국내 최대 규모 5.8 지진은 발생 후 한 달간 규모 2.0 이상 여진만 142회 일어났다. 가장 큰 여진은 본진 일주일 뒤 발생한 규모 4.5 지진이었다.

대학수학능력시험을 연기시킨 2017년 11월 15일 규모 5.4 포항 지진은 이후 한 달간 규모 2.0 이상 여진 70회를 불렀다.

강진 발생 다음날인 7일(현지시간) 지진으로 붕괴한 튀르키예 하타이의 건물 잔해 앞에서 두 사람이 서로 끌어안고 있다. 전날 튀르키예에서 규모 7.8, 7.5의 강진이 잇따라 발생하고 80여 차례 여진이 일어나 튀르키예와 인접국 시리아에서 지금까지 4천명 이상이 사망했다. 여진은 이날 오전에도 발생했다. 하타이 로이터=연합뉴스

지진 발생 후 시간이 흐르면서 여진은 점차 감소한다. 경주 지진은 일별 여진(규모 1.0 이상) 수가 6개월 후 1회 이하로 줄었고 포항 지진은 45일 후 1회 이하로 감소했다.

통상 여진은 ’급격히 감소한 뒤 한동안 이어지는 양상‘을 보인다.

일반적으로 지진 후 첫 열흘 사이엔 여진 횟수가 10분의 1로 줄어 감소율이 90% 정도이고 이후 열흘간엔 50% 정도 감소율을 나타낸다.

지진 규모가 크다면 여진이 수십 년 후에도 발생하기도 한다.

재작년 2월 13일 일본 후쿠시마 앞바다에서 규모 7.3 지진이 발생했는데 당시 일본 기상청은 이 지진이 2011년 3월 발생한 동일본대지진 여진으로 분석된다고 밝혔다. 규모가 9.0에 달한 동일본대지진은 발생 후 10년간 1만4천여회 이상 여진(진도 1 이상)이 일었고 앞으로 10년간 여진이 이어질 것으로 예상된다.

학계에서는 최근 한반도에서 발생하는 지진 규모가 커진 원인을 동일본대지진에서 찾기도 한다. 동일본대지진으로 한반도 지각이 동서로 3㎝가량 확장됐는데 이 때문에 지진 규모가 커졌다는 것이다.