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홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수·지진학

추석 연휴 이틀 전이던 지난 12일 오후 7시44분께부터 경주시 남서쪽 외곽에서 48분 간격으로 발생한 규모 5.1과 5.8 지진의 여진이 지금까지 300여 차례 발생하면서 국민 불안이 가시지 않고 있다. 규모 5.8의 지진은 1978년 관측 이래 가장 큰 규모로, 여진은 적어도 수주일 간 계속될 전망이다. 이번 연쇄 지진으로 지금까지 5000건 이상의 재산 피해가 발생했으나, 단층면이 지표까지 드러나는 지표 파열이 없는 데다, 지진파 에너지 발산이 적은 수직단층면 인근에 경주시가 있어 규모에 비해 피해는 상대적으로 적었다.

북북동-남남서 방향으로 발달한 단층이 지하 12㎞ 깊이에서 수평으로 엇갈리며 발생한 이번 지진은 우리나라 전역에 강한 지진동을 만들어 전국적으로 5만 건이 넘는 지진감지 제보가 이어졌다. 또, 약 8㎞ 안팎으로 예상되는 지표 파열이 이번 경주 지진에서 관측되지 않은 것은 특이한 점이라고 할 수 있다.

서기 779년에 경주에서 발생한 지진으로, 100여 명의 인명 피해가 있었고, 1024년과 1038년의 지진으로 두 차례나 석가탑이 무너졌던 사례는 이 지역에서 보다 더 큰 지진이 발생할 수 있음을 의미한다. 이렇듯 이번 경주 지진은 한반도에서의 지진 재해 가능성을 일깨워준다. 또한, 한반도와 같이 지진 재래 주기가 긴 지역의 경우 단층이 지표 아래에 드러나지 않은 채 감춰져 있을 가능성을 시사한다. 이는 그간 활성단층지도(斷層地圖) 제작과 역사지진 분석에서 활용되는 지표 단층조사의 한계를 보여준다.

지진 발생의 효과적인 사전 인지와 예보(豫報)를 위해서는 수천 년 또는 수만 년간 지각 내에 누적돼 온 정확한 응력량과 지각변형량, 지진 발생 기작에 대한 이해가 뒷받침돼야만 한다. 그러므로 100여 년이란 짧은 인류의 지진 관측 기록으로는 효과적인 지진 예보에 한계가 있다. 따라서 지진 조기(早期)경보가 현실성 있는 대안으로 제시되고 있다. 이번 경주 지진의 경우 26초 만에 지진 조기경보 정보가 생산됐으나, 피해 면적을 고려할 때 지진파 도달 전에 고속열차 운행 정지, 원전 가동 정지 등을 위한 효과적인 대응을 위해선 더 빠른 정보 생산이 필요하다.

또한, 국민 불안 해소와 적절한 지진 대응을 위해선 더욱 신속한 대(對)국민 지진 재난문자 발송이 요구된다. 지진 유발 가능성이 있는 활성단층 조사와 지도 제작은 지진 재해를 줄이는 데 무엇보다 중요하다. 특히, 단층의 연장과 크기에 따라 발생 가능한 최대 지진의 규모가 결정되므로 세밀한 단층지도 작성이 필요하다. 그리고 이번 지진에서 보듯이 지표단층뿐 아니라 지표 아래의 드러나지 않은 단층에 대한 조사도 병행해야 한다.

이를 위해서는 지표지질 조사와 함께, 미소지진과 지표변형 등에 대한 상시관측이 필요하다. 응력 누적이 높은 단층은 평소 작은 지진과 지표 변형을 동반하고, 이들의 분석을 통해 지진 발생이 가능한 활동성 단층을 확인할 수 있다. 또한, 지진 발생 시 지역별로 예상되는 지진동의 크기에 대한 예측 연구도 필요하다. 그 결과는 지역별로 요구되는 내진 성능 목표치 설정에 도움이 될 것이다.

한반도 지각은 지질학적으로 오래되고 딱딱한 암석으로 구성돼 있어 이번 경주 지진처럼 강한 지진파가 먼 거리까지 전해진다. 이는 한 차례의 강진으로 그 피해가 광범위한 지역에 나타날 수 있음을 의미한다. 경주 지진은 우리에게 많은 과제를 남겼다. 앞으로 발생할 지진 피해를 얼마만큼 줄이느냐는 우리 노력에 달렸다.