과학이야기

1. 양산단층이 원인?

우리나라에서 2016년 경주 지진과 2017년 포항 지진 둘 다 경북 지역에서 일어났다는 공통점이 있다. 전문가들은 두 차례의 강력한 지진이 경북 지역에서 일어난 이유로 양산단층에 주목하고 있다. 물리적인 힘을 받아서 끊어져 어긋난 지질 구조를 의미하는 단층이 움직여 지진을 발생시킬 수 있는 구조일 경우 활성단층으로 정의한다.

경북 영덕에서 경남 양산, 부산을 지나 약 170km길게 뻗은 양산단층이 활성단층인 것으로 추정되고 있는데, 2017년 포항 지진과 2016년 경주 지진의 진원지는 모두 '양산단층'에서 가까운 곳이다.

양산단층 주변을 뒤흔든 힘은 한반도를 중심으로 동쪽의 태평양판, 남쪽의 필리핀판, 서쪽의 인도판 등 3개 판이 한반도 지하를 자극하는 응력의 원천이며, 포항 지진의 경우 태평양판과 필리핀판에서 미친 응력이 더 컸다. 또한 3개 판이 한반도에 미치는 힘의 크기가 달라지면서 국내에서 발생하는 지진의 위치나 규모가 달라질 수 있기 때문에 우리나라 전역에서 지진 발생이 잦아질 수 있다는 전문가의 의견이 있다.

2. 지열발전소가 원인?

하지만 포항 지진 이후에 원인 등을 조사해온 정부 연구단은 2019년 3월 20일 기자회견을 열어, 당시 포항 지진은 인근 지열발전소가 촉발했다는 조사 결과를 공식 발표했다.

대한지질학회가 2019년 3월 20일 기자회견을 열어, 2017년 11월 발생한 포항 지진(규모 5.4)은 인근 지열발전소가 
촉발했다는 정부연구단의 조사 결과를 공식 발표했다. 연구단은 2017년 11월 발생했던 포항 지진은 인근 지열발전소에서 땅 속으로 물을 주입하며 촉발됐다는 결론을 내렸다고 밝혔다. 앞서 산업통상자원부는 포항 지진과 지열발전과의 상관관계를 조사하기 위해 국내외 전문가로 구성된 '포항지진 조사연구단'을 구성하고, 2018년 
3월부터 약 1년간 정밀조사를 진행해 왔다. 

한편, 포항지진은 우리나라에서 발생한 지진 중에서는 2016년 9월 경북 경주에서 일어난 규모 5.8 지진에 이어 역대 두 번째로 컸던 지진으로 기록된 바 있다. 지진 발생 이후 그 원인을 두고 인근 지열발전소에 의한 지진이라는 의견과, 자연 발생적인 것이라는 의견이 대립해 왔다. 
 
정부연구단의 결과 발표 이후 산업통상자원부는 포항시와 협조해 현재 중지된 지열발전 상용화 기술개발 사업은 관련 절차를 거쳐 영구 중단시키고, 해당 부지는 전문가와 협의해 안전성이 확보되는 방식으로 조속히 원상 복구한다는 입장을 밝혔다. 또한 2019년부터 향후 5년간 2257억 원을 투입하는 포항 흥해 특별 재생사업을 통해 주택 및 기반시설 정비, 공동시설 설치 등을 신속하고 차질 없이 추진하겠다는 계획도 발표했다.

3. 액상화 현상?

2017년 11월 19일 포항 진앙 주변 2km 반경에서 액상화 흔적 100여 곳이 발견됐다. 국내 지진 관측 사상 액상화 현상이 발견된 것은 이번이 처음이라고 한다. 포장도로 밑에 불포화 토층이 있고, 그 하부에 토양 공극이 100% 물로 채워진 지하수층이 있다고 가정해보자. 지진이 발생하면 땅이 통째로 흔들려 지층의 재배치 현상이 일어나게 된다. 이 과정에서 대수층이 다져지면서 지하수압이 발생하고, 그 압력이 상부의 불포화층으로 전달되어 혼탁한 지하수가 지상으로 솟구쳐 올라오게 된다. 그 결과 지반 강도가 약해지게 되는데, 이것을 액상화 현상이라고 한다. 실제 흥해에서도 모래가 솟구쳐 올라와 높이 10cm 내외의 샌드볼케이노가 발견되기도 했다.

포항 흥해 지진이 2016년 경주 지진보다 규모는 작았지만 액상화 현상이 동반되어 건물이 내려앉거나 쓰러지는 등 피해가 커졌다는 분석이다. 실제 진앙 근처인 포항 흥해읍 일대 논밭에서는 논에 물을 댄 것처럼 땅이 물로 흥건하고, 구멍과 함께 진흙들이 쌓여 있는 모습이 발견됐다. 

일본도 1964년 니가타 지진 때 액상화 현상으로 아파트 3채가 기울어지는 등 피해를 입었다. 특히 포항 흥해의 경우, 경주처럼 단단한 화강암 암반이 아니라 암석화가 덜 된 퇴적암 암반이어서 액상화 발생 가능성이 훨씬 높다는 분석이다.

2019년 4월 19일 오전 11시 16분 강원도 동해시 북동쪽 54㎞ 해역에서는 규모 4.3의 지진이 일어났다.
그리고 그 이후 2019년 4월 22일 기상청에 따르면 이날 오전 5시 45분 경북 울진군 동남동쪽 38㎞ 해역에서 규모 3.8의 지진이 발생했다. 

이렇게 2017년부터 2019년까지 연이어 한반도 동쪽지역 및 동해에서 발생한 지진이 앞으로 한반도 또는 그 주변 바다에서 일어날 지진에 대해 지진발생시 대비책을 더 강구하고 주의가 필요하다.