"경주지진 여파, 대한민국 지진 위험도는?"

YTN라디오(FM 94.5) [수도권 투데이]

□ 방송일시 : 2016년 12월 30일(금요일)
□ 출연자 : 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수





◇ 장원석 아나운서(이하 장원석): 지난 9월 12일 저녁에 발생한 규모 5.8의 강진은 지금껏 경험해 보지 못한 지진이었습니다. 전국에서 흔들림을 느낄 정도였죠. 지진 이후 정부의 경보체계, 원전 안전여부, 여진 지속 가능성, 단층 지도 등에 대한 논란이 이어지고 있는데요. 지금 시점에서 가장 필요한 게 무엇인지, 올해 마지막 투데이 포커스에서 알아보겠습니다. 이번 주 내내 투데이 포커스에서 연말특집으로 큰 이슈들을 다뤘는데요. 가장 집중되는 마지막에 지진을 주제로 고른 이유는 정말 중요하기 때문이죠. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수 스튜디오에 모셨습니다. 안녕하세요?

◆ 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수(이하 홍태경): 네, 안녕하세요.

◇ 장원석: 이번 해는 정말 바쁘셨죠?

◆ 홍태경: 네, 지진도 있었고, 연구하는 것도 있었고요. 특히 이번 경주 지진 같은 경우에는 규모가 워낙 큰 지진이었기 때문에 전국민이 많이 놀라셨는데요. 기자분들 뿐만 아니라 세계적으로도 관심을 많이 받았고요. 굉장히 바쁜 한 해였습니다.

◇ 장원석: 동일본 대지진 이후에 기자들로부터 가장 많은 전화를 받으신 한 해였을 것 같아요. 그래서 그럴까요. 연구하랴, 강진 분석하랴, 고생하셔서 그런지, 지난달 한국과학기자협회가 선정한 올해의 과학자상을 받으셨잖아요. 축하드립니다.

◆ 홍태경: 네, 감사합니다.

◇ 장원석: 상을 받은 연구 내용이 백두산의 화산분화 가능성, 또 그것이 북한의 핵실험과 연관성이 있느냐? 이런 연구였는데요. 어떤 내용이었는지 설명 부탁드리겠습니다.

◆ 홍태경: 네, 백두산은 1천년 전 분화가 컸던 활화산이고요. 가장 최근에는 1903년에 마지막으로 분화한 화산입니다. 이런 화산으로부터 130여km 떨어진 곳에서 북한이 핵실험을 하고 있고, 당시에 저희가 이런 핵실험이 더 커지게 되면 활화산에 어떤 영향을 미칠까, 하는 국민적인 우려를 생각하고, 사람들이 그런 것에 대한 의문이 많았거든요. 저 역시도 그런 의문을 가지고 있던 찰나에, 지금까지의 핵실험 자료를 활용해서 지진계에 기록된 지진파형 자료를 활용해서 더 큰 핵실험을 하게 될 때 어떤 지진파형이 만들어지고, 그리고 그 지진파형이 만들어지게 되면 백두산 하부에 있는 마그마방에 어떠한 충격을 주게 되어서 화산분화로 연결되게 되는지, 이런 연구를 수행했고요. 그래서 지금까지는 수소폭탄 핵실험을 아직 성공하지 못한 것으로 알려지고 있지만, 북한이 만약에 그런 실험을 성공하게 된다면 규모7 정도의 핵실험도 가능하게 되거든요. 그래서 그 정도의 핵실험을 하게 될 때 미치게 되는 영향을 계산했고, 저희 연구 결과에 의하면 규모 6이 넘고, 최대한 가까워지게 될 때에는 백두산 하부에 충분한 압력을 주기 때문에 기포가 만들어지고, 화산 활동으로 연결될 수 있다는 내용의 연구결과를 발표했습니다.

◇ 장원석: 이번에 경주 지진이 5.8 규모로 발생했을 때 서울에서도 그 진동을 느꼈는데요. 핵실험장과 백두산이 130km 정도니까, 서울-대전 거리보다 가깝거든요. 규모 6~7 정도의 인공 지능이 발생했을 때 백두산을 건드려서 만약 분화가 된다면 그 지역은 물론 마그마가 나온다든지 연기 때문에 그렇겠지만, 남쪽에서는 어떤 피해를 입을 수 있을까요?

◆ 홍태경: 직접적으로 남한에서 피해를 보는 것은 북한에 비해서는 많이 작을 겁니다. 왜냐면 남한까지 퍼지기 위해서는 아무래도 더 높은 상층부를 타고 전달이 이루어져야 하는데요. 상층부는 편서풍이 주를 이루기 때문에 서에서 동으로 기류가 흐르고 있습니다. 그래서 시뮬레이션 등을 통해서 보게 되면 많은 화산재들이 동해를 거쳐서 일본 쪽으로 빠져 나가는 것으로 보이는데요. 그럼에도 불구하고 규모가 클 때는 한반도에 굉장히 큰 혼란이 벌어지게 될 텐데, 가장 큰 혼란은 아무래도 항공대란입니다. 몇 년 전에 아이슬란드에서 화산 분화가 있었는데, 규모가 작은 분화였음에도 불구하고 유럽 전역에 항공대란이 벌어졌거든요. 지금 동북아 지역은 중국, 일본, 대한민국까지 해서 굉장히 많은 물류가 항공으로 이동하고 있는데, 엄청난 대란이 일어날 것으로 보이고요. 또한 호흡기 질환뿐만 아니라 큰 분화가 이루어지게 되면 화산재가 태양을 가리는 일이 발생하는데, 그런 규모로 분화가 이루어진다면 농작물 피해, 그리고 정밀 산업에도 큰 피해가 예상됩니다.

◇ 장원석: 네, 백두산 연구는 지속적으로 이루어져야 할 것 같은데요. 연구 내용은 여기까지 듣기로 하고요. 얼마 전에 발생했던 경주 지진으로 정부의 시스템이 부실하다는 게 드러났고, 많은 분들이 아직까지도 걱정하고 계시는데요. 재발할 가능성이 얼마나 높다고 보십니까?

◆ 홍태경: 이번 경주 지진은 저희 연구 결과에 의하면 동일본 대지진의 효과가 한반도에서 지속적으로 작용하면서 만들어 낸 지진이라고 평가되고 있습니다. 동일본 대지진이 발생하면서 한반도가 일본 열도 방향으로 끌려가게 되었는데, 그로 인해서 한반도에서는 지진이 발생하기 쉬운 환경으로 바뀌었고, 그 여파로 지진이 연쇄적으로 발생하는데, 그 중에 하나가 경주지진이 되겠습니다. 경주 지진이 발생하면서 또 다른 추가적인 효과가 발생하게 되는데, 경주 지역에 쌓였던 힘이 주변 지역에 다시 쌓이게 되고요. 그로 인해서 경주를 중심으로 북북동, 남남서 방향으로 많은 힘들이 쌓이게 되고, 이 지역을 중심으로 여진이 발생하고 있습니다. 이 여진이 지금까지 발생하고 있는데, 만일 이들 지역 하부에 또 다른 활성단층이 존재한다면 이 여파로 또 다른 큰 지진도 예상할 수 있는 상황입니다. 뿐만 아니라 경주 이외의 지역도 아직까지 동일본 대지진의 여파로 발생할 수 있는 지진들이 아직 충분히 발생하지 않은 지역들이 있거든요. 이런 지역들도 추가적으로 지진이 예상되고 있습니다.

◇ 장원석: 짧게는 수 년, 길게는 십 수 년 전에 발생했던 지진들의 연쇄효과가 계속해서 나타나고 있는 건데요. 지금까지 정부에서 발표한 것에 따르면 여진이 500여 차례가 넘었거든요. 여진이 앞으로 얼마나 더 갈까요?

◆ 홍태경: 저희는 경주 지진이 발생한 직후부터 이런 규모 5.8 정도의 지진이면 여진이 짧게는 3, 4주, 길게는 몇 달이 될 거라고 예상했거든요. 지금 3개월 정도 흘렀는데, 아직까지 여진이 발생하고 있고, 어제까지도 포항 내륙 지역에서도 지진이 발생했습니다. 앞서 설명 드린 바와 같이 경주 지진으로 응력이 증가한 지역에서 여진이 발생하고 있는데, 이런 여진들은 아직까지 지속되고 있고, 한두 주 전에는 규모 3 대의 여진도 발생했거든요. 그래서 앞으로도 여진이 지속될 것으로 예상되기 때문에, 앞으로 몇 달 간이라도 주의해야 하는 상황이고요. 그리고 응력증가 효과가 여진이 멈추더라도, 길게는 몇 년 후에도 추가적인 지진이 발생할 수 있기 때문에 여진이 멈춘다고 해도 안심할 수 없는 상황입니다.

◇ 장원석: 그런데 보통 지진이라고 하면 환태평양 조산대, 이른바 불의 고리라고 하는 곳에서 일어난다고 하는데요. 이 불의 고리라는 것은 어떤 건가요?

◆ 홍태경: 태평양 중앙해령이라고 하는 태평양 한 가운데에서는 판이 빠른 속도로 만들어지고 있는데요. 이 중에서는 판이 1년에 10cm씩 만들어지고 있습니다. 만들어진 곳에서 서쪽으로 이동하는 판이 있는데, 이것을 태평양판이라고 하고요. 또 이곳에서 동쪽으로 이동하는 판을 나즈카 판이라고 하는데, 전 세계에서 가장 빨리 판이 만들어지는 곳이기 때문에 판도 빨리 이동하게 되고, 충돌할 때도 그 속도로 충돌하게 됩니다. 그래서 충돌하는 곳이 일본 열도 앞과 남아메리카 서쪽 지역인데요. 이들 지역에 이렇게 빠른 속도로 충돌하다보니까 많은 힘이 쌓이게 되고, 그 결과로 지진이 빈발하는 일이 동반됩니다. 그래서 태평양 주변에서 크고 작은 지진이 많이 발생하는데, 그래서 이들 지역을 환태평양 지진대라고 일컫게 되고, 지금까지 초대형 지진이라고 하는 것들이 다 이들 지역에서 발생하고 있습니다.

◇ 장원석: 네. 일단 우리나라는 좀 떨어져 있어서 안전한 것 아닌가? 이런 생각이 드는데요. 우리나라에서 발생하는 지진만의 특성이 따로 있을까요?

◆ 홍태경: 우리나라는 일본 열도에 비하면 힘이 쌓이는 속도가 느립니다. 일본에서는 힘이 빨리 쌓이는 데에 반해서, 보다 안쪽에 있는 우리나라는 힘이 천천히 누적됩니다. 그래서 지진이 발생하기까지 긴 기간이 소요되는데요. 그렇다고 하더라도 우리나라에서 큰 지진이 나지 않는 건 아닙니다. 천천히 힘이 쌓이고, 그 힘이 언젠가 누적이 끝나게 되면 큰 지진으로 발현되는데, 과거 우리가 역사 기록물 같은 걸 분석해보면 규모 7 내외의 지진들이 발생한 것으로 알려져 있거든요. 그런데 이들 지역에서는 규모가 큰 지진이 발생할 가능성이 있을 뿐만 아니라 지진이 발생하게 되면 불가피하게 도시와 가까울 수밖에 없습니다. 그래서 발생하게 되면 가까운 도시에 큰 피해를 주고, 내륙 지역에서 발생한 지역은 진원의 깊이가 굉장히 얕습니다. 5~15km 지역에서 발생하게 되는데, 이들 지역에서 발생하게 되면 지표를 많이 흔들게 되기 때문에 규모가 작더라도 인명 피해가 클 수 있습니다. 가까운 예로 아이티 지진이 규모 7.0이었는데 30만 명이 사망했거든요. 그래서 굉장히 위험할 수 있습니다.

◇ 장원석: 우리나라는 수도권에 엄청난 인구 밀집도를 보이고 있고, 건축물의 내진 설계가 잘 안 되어 있다고 알고 있는데요. 준비를 잘 해야 할 텐데, 준비에 앞서서 전조를 보면서 우리가 대비할 수 있지 않을까요?

◆ 홍태경: 전조 현상이라고 하는 건 사실 여러 가지들이 알려져 있습니다. 하지만 지진이 발생할 때마다 동일한 전조를 보이지 않는 것이 문제고요. 전조 현상이라고 추정되는 일이 발생해도 지진이 발생하지 않는 경우도 있습니다. 그래서 전조 현상을 통해 지진을 예측하는 데에는 많은 한계가 있습니다. 하지만 지진을 예측하는 데에 있어서 꼭 전조만을 쓰지는 않고 다른 것을 활용할 수 있거든요. 예를 들어서 이 지역에 얼마만큼의 힘이 쌓이고 있는지, 변형률을 계산하는 방식이 있고요. 응력 양을 산출하는 방식도 있거든요. 이를 통해서 어느 정도 예측할 수 있습니다. 서울 시내 같은 경우는 다른 도시에 비해서 내진 설계가 잘 되어 있는 편이지만, 학교 건물 같은 경우에 20% 내외로 아직 미흡한 상태거든요. 그래서 지속적으로 보강도 필요한 상황입니다.

◇ 장원석: 비교적 최근에 만들어진 건물들은 내진 설계가 잘 되어 있는데, 그 이전에 만들어진 건물이 문제겠죠. 그리고 전조를 통해서 예측하는 건 한계가 있다고 말씀하셨는데, 그러면 다른 걸 통해서 예측해야 되겠죠. 그런데 이번에 논란이 컸던 것이 활성단층 지도인데요. 활성단층이 제대로 연구가 이뤄지고 있습니까?

◆ 홍태경: 지금까지 활성단층 연구는 지표조사를 위주로 이루어졌습니다. 지표에 단층이 보이게 되면, 이 단층이 언제 마지막으로 이동했는지 따져봐서 이것이 활성단층이다, 아니다, 구분했거든요. 그 원리는 뭐냐면, 땅이 견딜 수 있는 힘에 한계가 있고, 언젠가는 지진이 발생하게 되는데, 그것이 바로 단층이 됩니다. 그런데 최근에 한 50만 년 내에 한 번도 이동하지 않은 단층이라면 이 단층은 죽은 단층입니다. 이 단층은 지금의 응력 환경에 전혀 반응하지 않는 단층이거든요. 그런데 한반도에서 관측되는 단층 중에 수많은 단층들이 이렇게 반응하지 않는 단층이거든요. 그래서 지진을 유발하는 단층이라고 하는 것들이 굉장히 적습니다. 그럼에도 불구하고 한반도에서는 지진이 나고 있거든요. 그래서 경주 지진을 통해서 우리가 얻게 된 교훈은, 경주 지진이 지하 11km에서 15km 사이에서 발생한 지진인데, 지표에는 그 단층이 확인되지 않았습니다. 그러니까 이러한 단층들이 한반도 아래에 굉장히 많이 있을 거라고 추정하고 있습니다. 지금까지 지표 조사를 통한 활성단층에는 그런 단층을 찾아내는 데에 한계가 있다는 것을 확인한 거고요. 앞으로는 지표에 보이지 않는 단층을 찾기 위한 다른 방법을 써야 한다는 교훈을 얻게 되었고요. 그래서 지구물리적인 탐사라든가, 지진학적 탐사를 통해서 이런 단층들을 찾아내야 합니다.

◇ 장원석: 네, 그런 추가적인 연구를 통해서 어느 곳이 죽은 단층이고, 활성 단층인지 구분하려면 얼마나 걸릴까요?

◆ 홍태경: 물론 진단하는 시간이 걸립니다. 짧게는 몇 년이 소요되거든요. 하지만 이 방법 외에는 다른 방법이 없기 때문에 시간이 좀 걸리더라도 이런 방식을 통해서 해결을 해야 하고요. 다행스러운 것은 이번에 원자력 안전위원회에서 경주 지진이 발생한 지역 일대를 이런 방법으로 연구하고자 하는 것이 통과되었거든요. 그래서 경주 지진이 발생한 일대에 대한 단층 조사를 하면서, 원자력 안전 문제에 대한 연구도 보다 심도 있게 할 수 있을 거라고 생각합니다.

◇ 장원석: 제가 활성단층을 여쭤본 이유도 결국 원전 안전 때문입니다. 동일본 대지진에서 교훈을 얻은 바가 있는데요. 고리 원전 주변에 380만 명이 살고 있고요. 그 밑에 활성단층이 얼마나 있는지 모르는 상태에서, 지금 5, 6호기도 완공을 앞두고 있거든요. 어떻게 대비해야 할까요?

◆ 홍태경: 신고리 5, 6호기가 곧 완공을 앞두고 있고요. 여러 원전이 그 지역에 밀집되어 있습니다. 이번 경주지진과 가장 가까이에 있는 원전이 월성 원전인데, 26km 정도 떨어져 있었거든요. 이런 원전들이 가까이에 있다 보니까 주민들은 더 불안할 수밖에 없고, 과연 이 지진을 유발한 단층이 뭔가에 대한 걱정이 많았습니다. 또한 우리나라 동남부 일대는 지표에 드러난 단층들이 매우 많은 지역입니다. 그런데 그 가운데 대부분은 비활성 단층이라고 파악되는데요. 그런데 이번 지진이 우연히 양산 단층과 유사한 곳에서 발생하면서 양산 단층이 아니냐고 추정되었는데, 이후에 여진 분석이라든가 단층의 자세 등을 분석해보니까 양산 단층이 아니라 새로운 단층이라는 것을 확인하게 되었고, 그 규모는 아직까지 모르는 상태로 남아 있거든요. 양산단층이 아닌 것은 다행스러운 일이지만, 아직 그 정체를 정확하게 모른다는 점은 우려스러운 점입니다. 그래서 앞으로 그 지역에 대해서 확실히 확인을 해야지만 이 지역 분들이 안심할 수 있을 거라고 생각합니다.

◇ 장원석: 네, 교수님의 2017년 연구 계획도 궁금합니다. 지진 관련된 연구, 어떤 계획이 있는지 짧게 들어보겠습니다.

◆ 홍태경: 저희 연구실은 다양한 연구를 수행하고 있는데요. 초대형 지진이라고 하는 규모 8.5 이상의 지진들이 어떤 메커니즘으로 발생하느냐? 이런 연구를 수행하고 있고요. 연구 결과가 거의 마무리 되어 가고 있는 상황이고, 또한 행성 연구가 앞으로 굉장히 중요한 미래 먹거리가 될 텐데, 지진계를 행성에 갖다 놓게 되면 행성에 기록된 지진 파형을 가지고 기후변화나 행성의 발달에 대한 연구를 수행할 수 있거든요. 그런 선행 연구들을 수행하고 있습니다.

◇ 장원석: 알겠습니다. 오늘 말씀 여기까지 듣겠습니다.

◆ 홍태경: 네, 감사합니다.

◇ 장원석: 지금까지 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수였습니다.