4~6월 동해지진 104건 진원은 17~19km 깊이…"내륙지진보다 더 깊어"

한국지질자원연구원 '동해(강원) 연속지진보고서' 발간…"큰 규모 단층 존재 가능성"

 지진연구센터에서 지진을 분석 중이다. 올해 4월부터 6월까지 동해 해역에서 발생한 연속적인 지진의 원인은 지구 내부의 운동과 지반 단층의 상호작용으로 추정된다. 한국지질자원연구원 제공

2022년 10월 29일 규모 4.1의 괴산 지진과 올 2월 규모 6.4의 튀르키예지진으로 지진에 대한 불안감이 높아지는 가운데 올해 4월부터 6월까지 동해 해역에서 연속적으로 발생한 해저지진의 특성을 종합적으로 분석한 연구 결과가 나왔다. 232건 중 104건의 진원 깊이가 17~19km로 일반 내륙 지진의 진원보다 더 깊은 것으로 분석됐다. 이를 토대로 동해에 기존에 알려진 것보다 큰 규모의 단층이 존재할 가능성이 있는 것으로 추정됐다. 

한국지질자원연구원은 지난 5월 15일 동해시 동북동 약 60km 해역에서 발생한 국지(리히터) 규모 4.5 지진과 4월 23일 이후 6월 20일까지 총 232회의 지진에 대한 주요 분석 정보를 담은 ‘동해(강원) 연속지진보고서’를 발간했다고 19일 밝혔다. 

4월 23일에 발생한 강원 해역 지진은 규모 4.5이었고 그로부터 21일 후인 5월 15일에도 다시 규모 4.5의 지진이 발생했다. 이 기간에 발생한 지진들은 파형이 비슷했다. 이는 지하에서의 지진 발생 위치와 지진 발생 시 단층의 움직임이 비슷함을 의미한다. 

보고서는 5월 15일 규모 4.5 지진은 서남서 방향으로 경사 하는 단층에서 발생한 것으로 판단된다고 설명했다. 관측한 지진파 자료를 해석해 단층의 움직임을 2차원(2D) 원형으로 투영해 기하학적인 형태로 구현한 ‘단층면해’는 북북서-남남동 방향으로 움직였다. 또한 상반에 자리한 단층이 하반에 위치한 단층과 서로 밀면서 형성된 ‘역단층’ 운동을 보였다.

 2019년부터 지진발생 현황과 2023년 4월 23일부터 동해(강원) 연속지진 발생 현황. 한국지질자원연구원

연구팀은 강원 해역에서 발생한 4.5 지진은 2019년에 발생한 지진과 같은 단층면에서 일어난 것으로 분석된다고 밝혔다. 이 지진과 2019년 4월 17일부터 2023년 6월 20일 사이 발생한 지진 중 104개 지진의 진원은 모두 약 18km 깊이에서 반경 0.3km 이내에 분포한다.

일반적으로 한반도에서는 깊이 8~15km 범위의 지진이 발생한다. 깊은 곳일수록 지진 발생이 적다. 땅의 내부로 들어가면서 온도가 높아지며 지각이 ‘엿가락’처럼 늘어나기 때문이다. 

연구팀은 동해 연속지진이 연안의 퇴적층보다 깊은 지각 깊이에서 발생했음을 확인했다. 특히 서남서 방향으로 진원 깊이가 깊어진 것은 지구 내부의 운동으로 인한 응력이 축적되고 해소되는 과정에서 발생한 것으로 판단된다고 덧붙였다. 

현재 동해 해저는 동-서 방향의 지구 구조 운동으로 인해 압축력을 받고 있으며 동해 지진의 단층면이 역단층을 보이는 것은 동북동-서남서 또는 동-서 방향의 압축력에 의한 것으로 추정된다고 설명했다. 

연구팀은 “이번 지진은 울릉단층의 북쪽 연장으로 추정되는 일부 소규모 단층대의 영향이 있을 것으로 판단된다”라며 다만 기존에 알려진 것보다 큰 규모의 단층대가 존재할 가능성이 있어 향후 정밀한 해저물리탐사를 진행할 계획이라고 설명했다. 

[안수연 기자 your@donga.com]