일본 강진 원인 지하수·활단층·지질학적 특성 등 추정

일부 전문가 "지하수 단층 유입으로 미끄러져 충돌 가능성"

지진으로 무너진 가옥. 연합뉴스 제공

1일 일본 서부 노토 반도 지역에서 규모 7.6 강진이 발생했다. 일부 전문가들은 이번 강진의 원인으로 '지하수'를 지목했다. 지하수가 단층 사이에 들어가면서 단층이 미끄러져 충돌이 발생했다는 것이다. 부산에서 684km 떨어진 노토 반도에서 발생한 지진은 한국에도 지진해일을 유발하는 영향을 미치고 있다.

2일 기상청에 따르면 일본기상청(JMA)은 전날 16시 일본 도야마현 도야마 북쪽 90km 해역에서 발생한 지진의 규모를 기존 7.4에서 7.6으로 상향했다. 일본에서 규모 7.0 이상의 강진이 발생한 것은 2016년 2000명 이상의 사상자를 낸 구마모토 대지진 이후 8년 만이다. 지진으로 인한 대규모 쓰나미 경보가 내려진 것도 2011년 규모 9.0 동일본 대지진 이후 처음이다. 이번 지진으로 인한 사망자 수는 2일 오전 기준 최소 20명으로 알려졌다.

전문가들은 이번 지진이 역단층형 지진일 가능성이 높다고 봤다. 역단층형 지진은 단층의 갈라진 면에서 양쪽으로 힘이 작용하면서 한쪽 단층이 다른 단층 위에 올라타게 되는 형태다.

지하수의 상승이 이번 역단층의 원인으로 추정된다. 지진 발생 지역의 지표면 융기와 진원 이동 등의 양상으로 미루어봤을 때 지하에서 물과 같은 액체의 이동이 일어났을 것이란 설명이다. 니혼게이자이신문 보도에 따르면 나카지마 준이치 도쿄공업대 교수는 "지하수가 상승하면서 단층 사이로 들어가고, 이에 따라 단층과 단층 사이에 미끄러워지면서 지진이 발생했을 가능성이 높다"고 전했다.

실제 지하수의 흐름이 지진을 유발한다는 연구 결과도 있다. 니시무라 타쿠야 일본 교토대 연구팀은 지난해 6월 국제학술지 '사이언티픽 리포츠'에 발표한 논문을 통해 지하에서 대량의 물이 유입된 지역에서 소규모 지진이 반복적으로 발생한 것을 확인했다고 밝혔다. 단층 사이에 물이 흘러들어가면서 단층이 느리게 미끄러지는 '슬로우 슬립' 현상도 관찰했다. 연구팀은 이 논문에서 동일본 대지진의 원인도 지하수의 유입일 수 있다는 가능성을 제기했다.

전문가들은 활단층의 작용도 이번 강진의 원인일 수 있다고 추정했다. 활단층은 지진의 활동이 빈번하게 일어날 가능성이 높은 약한 단층이다. 이번 강진이 발생한 노토 반도에는 과거에 큰 지진이 일어난 흔적이 남아있는 활단층이 형성돼 있다. 이밖에도 북아메리카판과 유라시아판이 만나 지각과 지각이 충돌하기 쉬운 노토 반도의 지리적 특성도 강진의 원인으로 추정되고 있다.

일본에서 발생한 강진의 여파는 한국에도 영향을 미치고 있다. 기상청에 따르면 전날 남항진, 묵호, 속초, 임원 등에서 18cm~67cm 의 지진해일이 관측됐다. 강릉, 양양, 강원고성, 포항 등에서는 0.5m 미만의 지진해일이 예상된다. 

한국과 가까운 지역에서 대규모 지진이 발생하면서 지진 발생 가능성에 대한 연구가 적극적으로 이뤄져야 한다는 지적이 나온다. 강진을 유발할 수 있는 단층대에 대한 조사가 활발히 이뤄질 필요성이 있다는 것이다. 한국지질자원연구원은 지난해 7월 발표한 동해 연속지진 보고서에서 동해 지역에는 기존에 알려진 것보다 큰 규모의 단층대가 존재할 가능성이 있다고 분석했다. 향후 해저 물리탐사를 통해 단층대를 조사할 계획이라고 밝혔다. 

[박정연 기자 hesse@donga.com]