[인터뷰] 홍태경 교수(연대 지구시스템학과) “동일본 대지진, 한반도 지진환경에 영향…앞으로 1년까지 여진 가능성” ①

□ 방송일시 : 2017년 11월 16일(목요일)
□ 출연자 : 홍태경 교수(연대 지구시스템학과)

“동일본 대지진, 한반도 지진환경에 영향…앞으로 1년까지 여진 가능성”

[윤준호] 앞서 포항지진 피해 상황 집계해 봤고 상황 돌아봤는데요. 전문가와 함께 포항지진 원인 그리고 앞으로의 여진이라든가 또는 얼마나 더 강한 지진이 올 가능성이 있는지 등 보다 자세한 내용 살펴보도록 하겠습니다. 연세대학교 지구시스템학과의 홍태경 교수 연결돼 있습니다. 홍태경 교수님, 안녕하십니까?

[홍태경] 안녕하세요?

[윤준호] 어제, 오늘 매우 바쁘셨죠? 이렇게 일찍 인터뷰 응해주셔서 감사드리고요. 일단 이번 지진의 원인을 한번 살펴보고자 하는데요. 지난해 경주에서 발생했던 지진과 마찬가지로 동일본 대지진의 영향이 계속 남아서 이번에 발생했다. 이런 분석도 있던데 이 부분에 대해서는 어떻게 보십니까?

[홍태경] 2011년도에 발생한 지진이 이번 지진과 무슨 상관관계가 있을까 하실 텐데요. 2011년도 동일본 대지진은 굉장히 강력해서 한반도까지 끌어당기는 일을 발생시켰습니다. 그래서 한반도가 끌려가게 되면서 한반도 지각은 전체적인 약화 현상, 교란 현상을 겪게 되고요. 그동안 한반도에서 지진이 발생하지 않으면서 누적돼 있던 것들이 이렇게 약화된 지각을 통해서 배출되는 일들이 발생하게 됩니다. 그로 인해서 동일본 대지진 이후에 한반도 내에서는 지진 발생 빈도가 급증하는 일이 발생하게 되거든요. 그러던 와중에 경주지진이 발생하게 되고요. 이 경주지진은 경주지진 발생한 지점으로부터 북동쪽, 남서쪽 방향으로 경주지진에 의해서 배출된 에너지가 추가적으로 쌓이게 되고 그 쌓인 에너지가 이번에 포항지진을 유발하게 되는 연쇄 효과로 작용하게 된 겁니다. 그래서 크게 보자면 동일본 대지진이 한반도에 현재 발생하고 있는 급변하는 지진 환경을 만드는데 크게 영향을 미치게 되고요. 그 여파로 발생하는 이런 크고 작은 지진들이 연쇄적으로 발생하면서 한반도 전체적으로 지진 격변기라고 할 수 있습니다.

[윤준호] 그러니까 동일본 대지진 때문에 한반도의 지각에 교란 현상이 왔고 그 과정에서 쌓였던 응력들이 지금 바깥으로 분출되고 있다. 이 말씀이신 거죠?

[홍태경] 그렇습니다.

[윤준호] 그렇다면 경주지진에서 쌓였던 부분이, 분출된 부분이 다시 포항지진으로 연결됐다면 최소한도 경주지진의 규모보다 포항지진의 규모가 클 수는 없겠군요?

[홍태경] 이론적으로 말씀하신 그 내용은 맞는 말씀인데요. 다만 한반도는 다른 단층이 아주 잘 발달한 지역과는 좀 차이가 있습니다. 예를 들어서 뉴욕 서부 지역에 있는 산안드레아스 단층 같은 경우에는 한 지역에서 지진이 발생하게 되면 그 단층대를 따라서 옆 지역으로 응력이 전이가 되고 또 다른 지진을 일으키는데 있어서 이 지진 규모가 두 번째 지진을 좀 작은 경향을 보이기는 하는데요. 지금 한반도 같은 경우에는 한 단층대에서 나는 그런 지진이라고 볼 수 없는 상황입니다. 물론 양산단층대라고 하는 큰 단층대 주변에 있기는 하지만 이번 경주지진과 그다음에 포항지진 일으킨 단층은 서로 다른 별개의 단층으로 구분할 수 있거든요. 그러면 이 각각의 지역에 그간에 쌓였던 응력이 기존에 있었고 이번에 경주지진은 포항지진을 일으키는데 단지 방아쇠 역할만 하는 겁니다. 그래서 포항 지역에 그간에 쌓였던 응력이 배출되는 현상이기 때문에 경우에 따라서는 더 클 수도 있었던 상황입니다. 그래서 우려스러운 상황은 이번 경주지진과 포항지진에 의해서 중복으로 에너지가 쌓이게 되는 지역들이 발생하게 되거든요. 이 지역은 이 지역의 고유치로 쌓여 있던 응력이 얼마냐에 따라서 향후에 발생 가능한 지진 규모도 결정되게 될 겁니다.

[윤준호] 그러니까 지금 방금 말씀해 주신 내용을 조금 정리를 하자면 경주지진이 일어난 건 양산단층대였고 이번에 포항지진은 양산단층대 옆에 있는 다른 단층, 장사단층이라고 하는 거기서 일어난 거다. 이 말씀이고 따라서 직접적 연관성은 없다는 말씀이시고요.

[홍태경] 예, 양산단층대라고 하더라도 다 같은 단층은 아니거든요. 그렇기 때문에 경주지진과 포항지진은 구분해서 생각을 해야 하는 겁니다.

[윤준호] 그런데 이번 지진의 규모가 역대 경주지진에 의해서 관측 규모로는 두 번째인데요. 이게 지진 피해가 경주 때보다 훨씬 더 컸다고 말하는 분들이 많거든요. 이번에 방송 화면에서 보더라도 건물 외벽이 떨어지고 땅이 갈라지고 심지어는 서울 여의도에서도 그 흔들림을 느낄 정도로. 이건 왜 그런 거죠?

[홍태경] 사실 엄밀하게 얘기하자면 이번 지진, 규모 5.4 지진에 의한 지진 피해는 정상적인 수준입니다. 오히려 경주지진 때가 조금 운이 좋았던 경우인데요. 경주지진은 규모가 5.8이고 그런데 다소 깊이가 깊은 것은 차이가 있습니다. 지하 11km에서부터 16km 사이에서 지진이 발생했고 이번 지진은 규모가 5.4고 깊이가 한 9km 정도 되는데요. 그런데 규모가 한 4배 정도 작아지기 때문에 포항지진이 훨씬 더 영향이 적어야 합니다. 그럼에도 불구하고 이번에 진원 깊이가 얕기 때문에 지표까지 전달되는 에너지 소멸이 적게 되고 그로 인해서 지진도 크게 발생했는데요. 그렇다 하더라도 경주지진이 조금 깊다 하더라도 경주지진 때도 사실 피해가 좀 클 수밖에 없는 상황이었는데 굉장히 운이 좋았던 것은 에너지가 많이 분출되는 방향으로 인가와 마을이 많지 않았습니다. 그런 효과가 경주지진 때 작용을 해서 피해가 적었던 것이고요. 다만 경주지진 발생했을 때 그 일원에서 측정한 진도값을 보게 되면 진도가 8에 이르는 값이 측정이 됐거든요. 만약 그런 지역에 마을이나 인가가 있었다면 피해는 엄청나게 컸을 겁니다. 그런데 다행스럽게 그쪽에 없었기 때문에 피해가 준 거고 이번에 포항지진은 규모 5.4에 진도 한 7 내외의 어떤 피해를 보는 정도의 수준을 보이고 있습니다.

[윤준호] 그렇군요. 진원지가 얕았다는 점이 이번에 피해 규모를 크게 느끼게 만드는 그런 결과를 가져왔네요. 거기다가 주택이나 도심 밀집 지역과 가까웠고요. 그런데 이렇게 진원지가 얕으면 느끼는 피해 규모도 크지만 여진으로 일어나는 피해 규모도 또 클 수도 있다면서요?

[홍태경] 네, 앞서 말씀드린 바와 같이 큰 지진이 한 번 발생하게 되면 주변의 응력을 지진이 발생하면서 배출한 이 힘을 주변 지역에 다시 쌓아놓는 일을 반복하게 됩니다. 그러면 주변 지역에서는 그 힘을 받아서 다시 지진을 유발하게 되는데요. 이렇게 얕은 곳에서 지진이 발생하게 되면 배출되는 응력은 굉장히 얕은 곳에 집중을 해서 많이 쌓이게 됩니다. 이런 곳에 쌓이게 되면 또다시 얕은 지진을 유발하는 원동력으로 작용할 가능성이 있거든요. 그러면 또다시 얕은 지진이 발생하게 되면 지표에 바로 에너지가 도달하기 때문에 피해가 더 커지는 지진으로 연결될 수가 있습니다.

[윤준호] 앞서 경주지진과 같은 경우에 여진이 지금까지 한 600여 차례나 된다고 하는데 이번 포항지진의 여진은 어느 정도나 계속될 것으로 보시는지요?

[홍태경] 경주지진은 지진 발생하고 나서 1년 동안에 한 600여 차례 발생해오고 있습니다. 아직 완전히 멈췄다고 이야기하기도 어려운 상황인데요. 이번 포항지진 같은 경우도 규모가 5.4지만 일반적으로 단층이 잘 발달한 곳에서 발생하는 지진 같은 경우에는 규모 5.4면 한 3개월 정도 가면 여진이 멈추고 예년 수준으로 돌아가게 됩니다. 하지만 이렇게 지진이 그간에 발생하지 않았던 지역에서 지진이 발생하게 되면 그간에 누적된 응력이 굉장히 많기 때문에 이것들이 배출되는데 굉장히 오랜 시간이 소요가 되거든요. 마치 경주지진의 예처럼요. 경주지진도 1년이라는 굉장히 긴 시간이 소요됐는데 이번 지진도 원래는 한 3개월이지만 길게는 한 1년까지도 바라볼 수 있을 정도로 여진이 진행될 가능성이 있습니다.

[윤준호] 그런데 앞서 지금 교수님께서 경주 지역의 여진도 아직 정리가 된 건 아니라고 말씀해 주셨잖아요. 그렇다면 포항 지역에서 이번 지진으로 인한 여진과 서로 간에 상승 작용을 일으켜서 포항지진과 경주지진의 여진이 더 강해지거나 하는 그런 일은 없을까요?

[홍태경] 경주지진이 발생하고 나서 배출된 에너지는 경주지진으로부터 북동, 남서 방향으로 많이 쌓여 있었습니다. 그리고 이번 포항지진에 의해서도 마찬가지로 북동, 남서 방향으로 새로운 에너지를 쌓아놓게 되는데요. 그로 인해서 경주와 포항 사이 지역은 에너지가 배가가 되는 일이 벌어졌습니다. 또한 포항으로부터 또 북동 방향의 지역도 마찬가지로 배가되는 일이 벌어졌는데요. 이런 배가되는 지역은 이전보다 더 많은 힘이 쌓였기 때문에 여진이 훨씬 발생하기 쉬운 환경으로 바뀌었습니다. 그래서 이 지역 중심으로 여진이 빈발할 가능성이 있고요. 이 지역에 그간에 쌓여 있는 응력량에 따라서는 보다 더 큰 지진 발생도 가능한 상황입니다.

[윤준호] 그만큼 더 준비와 대비가 필요할 것 같은데 이번 포항지진이 발생하고 거의 하루, 좀 몇 시간 남았습니다, 오후 2시 29분이었으니까. 이게 이제는 어느 정도 정리가 된 겁니까? 아니면 예를 들어서 며칠 안에 더 큰 본진이 올 가능성도 아직 남아 있는 겁니까?

[홍태경] 지금 이거 후에 본진이 있을 것이냐, 없을 것이냐는 현재로서는 단언할 수 없습니다. 지진이 다 끝나보고 모든 지진이 발생해봐야 어떤 것이 전진이고 어떤 것이 본진이었는지 그 후에야 판단이 가능하거든요. 그러니까 만약에 이후에 보다 더 큰 지진이 발생한다면 그것을 나중에 본진이라고 얘기를 하게 될 텐데요. 그래서 지금 현재로서는 보다 더 큰 지진이 이후에 얼마 후에 발생할 것이냐라는 얘기를 단언해서 말하기는 굉장히 어려운 상황입니다. 다만 지금 현재 저희가 말씀드릴 수 있는 것은 규모 5.4나 5.8 경주, 포항지진 같은 경우는 한반도에서 발생 가능한 지진 내에 있는 수준들이었습니다. 이것보다 더 큰 지진이 한반도 내에서는 발생할 수 있는 잠재력이 있는 것이고요. 그런 지진이 이번 지진들에 의해서 방아쇠 효과 현상으로 발생이 앞당겨질 가능성이 있기 때문에 그런 부분에 대해서 염려하고 있는 것입니다.

[윤준호] 그런데 일각에서는 지금 교수님의 그 말씀에 더해서 규모 5보다 훨씬 더 큰 규모 7 정도의 강진이 올 수도 있다. 지금 이러한 부분이 오히려 그런 전조일 수도 있다고 하는 전문가도 있는데 어떻게 생각하십니까?

[홍태경] 우리나라 역사서를 보면 조선왕조실록이나 이런 걸 보며 저희들이 역사서 평가를 하면 지진 피해 사례를 가지고 지진 규모를 추정하는 그런 연구를 하게 되는데요. 그런 연구를 통해서 확인해 보면 한반도에서 발생한 최대 지진은 한 규모 7 내외였던 것으로 판단이 됩니다. 그 얘기는 그런 지진은 언제인가는 한반도에서 발생한다는 얘기인데요. 그런데 동일본 대지진 후에 한반도의 지각이 급변하게 되고 많은 응력 배출이 이루어질 수 있는 환경으로 바뀜에 따라서 규모 7 정도 되는 지진이 원래는 한 100년 후에 발생해야 하는데 그 시기가 앞당겨질 수 있는 환경이 됐습니다. 그리고 경주지진과 포항지진이 연쇄적으로 발생하면서 추가적으로 해당 지역에 또 다른 에너지를 가하는 일들을 반복하고 있기 때문에 만약에 특정 지역에 규모 7을 발생시킬 만한 에너지가 이미 쌓여 있다면 그 지진을 빠른 시일 내에 발생시킬 수 있도록 유도할 수 있다는 생각이 든다는 거죠.

[윤준호] 다시 말해서 이러한 규모 5대 지진이 계속 나는 것이 규모 7 같은 큰 지진을 더 빨리 불러올 가능성도 있다. 지금 이 말씀이신 거죠?

[홍태경] 그렇습니다. 방아쇠 효과처럼 연동 작용을 일으키는 효과로 작용할 수 있습니다.

[윤준호] 그리고 지금 앞서 동일본 대지진이 한반도에 지각 교란 현상을 가져왔다고 하는데 그걸로 인해서 지금 한반도 남동부가 상당히 불안정한 상황에서 지진이 1년 사이 2번이 일어난 것 아닙니까? 남동부 말고 다른 쪽은 괜찮습니까?

[홍태경] 사실 경주지진과 포항지진이 일어나기 전에는 이 지역 일대에서 동일본 대지진 후에 이렇다 한 큰 지진이 없었습니다. 주로 지진이 발생했던 곳은 동해, 남해, 서해 일원에서 경주지진 이후로 지진 발생 빈도가 급증하게 되거든요. 내륙 일원에서는 그렇게 뚜렷하게 지진이 많이 발생하지 않았었는데 이번에 경주지진과 포항지진이 발생한 겁니다. 이제 이것이 의미하는 바는 그간에 지진으로 에너지를 배출하지 못하고 있는 지역에서는 또 다른 지진을 발생할 잠재력을 가지고 있다는 얘기도 됩니다. 지금 현재 수도권이라든가 수도권 일원에서는 동일본 대지진 후에 큰 지진이 발생한 바가 없거든요. 하지만 역사서 같은 것을 보면 수도권 일원에 큰 지진 피해를 일으킨 기록들이 여러 차례 나오고 있습니다. 이런 지진은 수도권 일원에 에너지가 지금 쌓이고 있음을 의미하고 이것이 언제인가는 지진으로 발현될 수 있음을 의미하기 때문에 동남권 아니라도 충청권이나 수도권 일원에서도 큰 지진이 발생할 가능성도 있습니다.

[윤준호] 지금 이쪽에 가장 문제가 되고 있는 게 활성단층 그중에서도 양산단층대라고 전문가들은 이야기를 하고 있지 않습니까? 그 양산단층대를 연구하면 혹시 언제, 어떤 규모로 지진이 올 수 있다. 이런 예측 가능성이 있을까요, 없을까요?

[홍태경] 사실 우리가 활성단층이라고 하는 것만 정확하게 파악한다면 앞으로 발생 가능한 지진의 잠재력까지도 다 파악이 가능합니다. 그런데 이제 경주지진과 포항지진의 예를 통해서 보듯이 경주지진은 지하 11km에서 16km 사이가 쪼개진 단층이고 지표에는 그간에 드러나지도 않았던 단층이거든요. 여전히 그 지진을 일으킨 단층은 지표에서 확인되고 있지 않은 단층입니다. 지금 포항지진도 아직 섣부른 감이 있기는 하지만 장사단층이라는 얘기도 나오고 있지만 아직까지 그 단층에 대해서는 확인되지 않고 있거든요. 이렇게 한반도 곳곳에 숨어 있는 단층들이 많은데 이런 숨어 있는 단층을 확인할 방법이 사실 많지 않습니다. 그렇다 보니까 만약 확인만 된다면 그 단층대에 쌓여 있는 응력량 같은 걸 측정을 해서 발생 가능한 최대 지진도 유추해보거나 시기도 유추해볼 수 있을 텐데 불행히도 숨어 있는 단층을 확인할 수 없고 확인된 것들이 거의 없기 때문에 이 조사가 면밀히 진행되지 않는 한은 앞으로 발생 가능한 최대 지진이 언제가 되고 그곳이 어디인지 파악하기가 굉장히 어려운 상황입니다.

[윤준호] 그렇다면 예를 들어서 교수님 같은 전문가들한테 충분한 예산이 주어진다면 그런 단층에 대한 연구 그리고 어떤 예측 가능할 정도까지 하는데 시간은 어느 정도 걸릴까요?

[홍태경] 사실 이러한 노력들은 여러 차례 해왔고 사실 지진 선진국에서는 많은 노력들을 해오고 있는데요. 전국을 구획화해서 구역별로 위험한 곳을 등급화하고 위험한 순서대로 이렇게 샅샅이 조사하는 방식을 택하고 있습니다. 한 지역당 짧게는 5년, 6년 이렇게 시간이 소요되면서 위험 지역들을 하나씩 하나씩 조사해 나가는 건데요. 그러다 보니까 우리나라 국토 면적만 하려고 하더라도 굉장히 오랜 시간이 소요가 됩니다. 더군다나 동해안, 남해안, 서해안 해역 지역에도 많은 단층들이 존재하고 있고 실제 규모 5점대의 지진도 과거에 발생한 바가 있거든요. 그런데 이런 지역들도 조사를 하려고 하면 시간이 매우 많이 필요한 상황입니다. 그러다 보니까 정부는 그런 지하단층 연구보다는 지표에 드러난 단층 위주로 자꾸 반복적으로 연구를 하고 그쪽을 장려하고 있는데요. 사실 이런 식의 연구는 그간의 지표 단층이 지진을 일으키는데 주요한 활성단층으로 파악된 게 없는 상황에서 사실 그렇게 크게 영향을 주거나 도움이 될 만한 연구 결과를 내기는 어렵습니다. 그래서 지금이라도 지하에 숨어 있는 단층을 확인하기 위해서 지역 하나하나라도 잡아서 하나씩 해나가는 그런 것이 필요하게 될 것이고요. 시간이 지나게 되면 그 결과가 보이면 보다 안전한 대한민국이 될 것입니다.

[윤준호] 사실 지난해 경주 때만 하더라도 국민들은 그러려니 했어요, 어쩌다 처음 나온 거니까. 그런데 1년여 만에 지금 다시 포항지진을 겪은 국민들은 그 부분을 그러려니 하고 넘어갈 수 없는데 정부에서도 그런 부분을 이제 예산을 아끼지 않아야 할 상황인데 혹시 일본은 지금 단층 지도에 대해서 어느 정도 가지고 있거나 그런 파악하고 있는 것이 있습니까?

[홍태경] 일본은 굉장히 잘돼 있고요. 일본은 지진 빈발 국가다 보니까 그것이 국민의 생명하고 직결된 문제로 인식해서 막대한 예산을 매년 쏟아 붓고 있습니다. 더군다나 동일본 대지진 후에 지진 피해가 굉장히 많이 발생하게 되고 특히 지진 해일에 대한 영향을 많이 받은 결과로 해역 지역에 대한 단층 조사가 굉장히 샅샅이 이루어졌고요. 내륙 같은 경우에는 활성단층 지도가 완성이 된 상태입니다. 그리고 지진 지도도 거의 매년 업데이트하고 있는 상황이고 특별히 동일본 대지진 후에 동경 하부에 또 다른 단층이 있을지에 우려를 해서 샅샅이 조사한 결과 동경 하부 지하 한 20여 킬로미터 밑에 활성단층이 지나가고 있다는 사실도 확인했습니다. 그래서 향후 30년 내에 어느 정도 되는 규모가 발생 가능하다는 발표를 정부 형식으로 발표한 바도 있거든요. 그런 식의 조사가 샅샅이 이루어져야 국민들이 보다 더 안심할 수 있을 겁니다.

[윤준호] 우리는 뒤늦었지만 지금부터라도 거기에 관심 쏟아야 할 것 같습니다. 오늘 말씀 여기까지 듣겠습니다. 감사합니다.

[홍태경] 감사합니다.

[윤준호] 지금까지 연세대학교 지구시스템학과의 홍태경 교수였습니다.