계속되는 포항 여진..'지반 안정화' 언제쯤 가능할까

      

출처 : http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2017/11/24/2017112401519.html

포항 지진

[기상청 제공]

계속되는 포항 여진..'지반 안정화' 언제쯤 가능할까

지난해 규모 5.8 지진 발생한 경주도 안정화 안 돼"
규모 작고 횟수 적어야..지진계 뜨지만 사람 못 느껴

         

(서울=연합뉴스) 성서호 기자 = 지난 15일 발생한 포항 지진(규모 5.4)의 여진이 수개월 이어질 것으로 예상되는 가운데 언제쯤 지반이 안정화할지에 관심이 쏠린다.

일단 지반 안정화의 조건은 여진의 규모와 횟수다.

규모가 작은 여진이 드물게 발생하거나 아예 멎어야 안정화했다고 볼 수 있다는 게 전문가들의 공통된 견해다.

포항 본진이 발생한 지 정확히 열흘째인 24일 오후 6시까지 규모 2.0 이상의 여진은 총 65회 발생했다. 이 가운데 규모 4.0∼5.0 미만이 1회, 3.0∼4.0 미만이 5회, 2.0∼3.0 미만이 59회였다.

여진은 발생 첫날과 16일 오후까지만  수 분 내로 이어지더니 16일 저녁부터는 점차 시차를 두고 발생하기 시작했다.

여진은 16일 16회에서 17일 3회로 확 줄었고, 18일에는 한 차례도 일어나지 않았다. 다시 19일에 1회, 20일에 1회,

 21일 3회, 22일 2회, 23일 1회, 24일 2회로 확연한 소강상태를 보였다.

여진의 규모가 작고, 횟수 역시 확연히 줄었다고는 하지만, 포항 일대의 안정화를 섣불리 판단할 수 없다.

국내 지진 관측 역사상 가장 큰 규모로 땅이 흔들렸던 지난해 '9.12 경주 지진'(본진 규모 5.8) 역시 그 지반이 아직도

 안정화했다고 볼 수 없기 때문이다.

포항 지진의 여파

[연합뉴스 자료사진] 

         

기상청에 따르면 이달 16일 현재 규모 2.0 이상의 경주 여진은 총 192회 발생했다.

이달 9일 경북 경주시 남남서 쪽 10㎞ 지역에서 발생한 규모 2.0의 지진이 마지막 여진이었다.

기상청 관계자는 "경주 본진에 따른 여진은 이달까지도 계속 발생했다는 점에서 인근 지반이 아직 불안하다고 볼 수

있다"고 말했다.

익명을 요구한 한 대학 교수는 "안정화를 판단하는 데 공식적인 기준이 있는 건 아니지만, 여진이 더는 발생하지 않아야 안정화했다고 할 수 있다"며 "규모가 1.0 이하로 내려가서 지진계로만 잡히고 사람은 잘 느끼지 못하는 여진만 일어나야 안정화했다고 결론 내릴 수 있다"고 설명했다.

soho@yna.co.kr

▲ 포항지열발전소 건설현장     © 자료사진

         

포항 지열발전소가 지진 유발했나.. 지질학계 의견 분분

포항 지진 긴급 포럼
"단층에 물 주입해 땅 응력 변화"
"日지진 탓 한반도지각 변한 것"
"영향 미쳤어도 단일 원인 아냐"

"포항 지열(地熱)발전소에서 지속적으로 땅속에 물을 주입해 지진을 유발했다."

"동일본 대지진 이후 한반도 지각 자체가 변한 것이 더 큰 원인이다."

대한지질학회 등 주관으로 24일 열린 '포항 지진 긴급 포럼'에서 포항 지진의 원인을 두고 국내 지질학자들의 의견이

갈렸다.

 고려대 이진한 교수, 부산대 김광희 교수 등은 지열발전소가 지난 15일 포항 흥해읍 일대에서 발생한 규모 5.4 지진을 유발했을 가능성이 있다고 주장한 반면 연세대 홍태경 교수, 부경대 강태섭 교수 등은 포항 지역의 약한 토질과

2011년 동일본 대지진이 더 큰 영향을 끼쳤다고 주장했다.

경주 지진 이후 포항 일대 미소(微小) 지진 활동을 관찰해 온 김광희 교수는 "국내에서 지진 관측이 시작된 1978년 이후 포항 흥해에서 규모 2.0 이상의 지진이 발생한 적이 없는데 작년 지열발전소가 물을 주입하기 시작한 이후 4개월간

규모 2.0 이상 지진이 세 번, 3.0 이상이 한 번 발생했다"고 밝혔다.

김 교수는 "이보다 적은 규모 2.0 미만 미소 지진은 작년 1월 발전소가 지열을 얻기 위해 땅속에 물을 주입한 이후

33차례 발생했다"면서 "물 주입과 미소 지진이 관련 있는 것으로 보인다"고 말했다.

현재 준공률 90% 상태인 포항 지열발전소는 지하 4.3㎞ 깊이까지 직경 20㎝의 시추공 두 개를 뚫어 작년 1월~올

9월까지 1만2000㎥의 물을 주입한 것으로 알려졌다.

이진한 교수는 "주입한 물이 단층대에 스며들면 땅의 응력에 영향을 줘 지진을 유발할 수 있다.

미국 오클라호마에선 (물 주입으로) 규모 5.6 지진까지 유발됐다"고 말했다.

반면 홍태경 교수는 지열발전소보다 2011년 동일본 대지진이 포항 지진을 발생시킨 더 큰 요인이라고 주장했다.

동일본 대지진 영향으로 한반도 동부는 5㎝, 서부는 2㎝ 정도 동쪽으로 이동하면서 이 벌어진 틈(3㎝)만큼 지층이

약해지는 바람에 "지진이 빈발하고 강도도 세졌다"는 것이다.

 강태섭 교수는 "물 주입으로 포항 지진처럼 규모 5.4 지진이 일어나려면 적어도 수백만t의 물이 필요하다"면서

"지열발전소에서 주입한 물은 1만2000㎥밖에 안 돼 영향을 끼쳤을 가능성은 낮다"고 말했다.

양측은 이처럼 지열발전소의 영향에 대해서는 상반된 견해를 밝혔지만 "지열발전소가 포항 지진의 유일한 원인일 수는 없다"고 입을 모았다.

동일본과 경주 지진의 영향, 한반도 지층의 변화, 포항 일대의 연약한 지반 등이 모두 포항 지진을 일으킨 복합 원인이라는 것이다.

한편 중앙안전재난본부는 이날 "국제 전문가로 조사단을 구성해 (지열발전소의 영향을) 정밀 조사할 계획"이라며

 "결과가 나올 때까지 지열발전소 건설을 중단하겠다"고 밝혔다.

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ⓒ 조선일보 & chosun.com,

김광희 부산대학교 교수가 24일 서울 중구 프레스센터 국제회의장에서 열린

포항지진 긴급포럼에서 '포항지역 임시지진관측망 운영과 미소지진'

주제발표하고 있다.

2017.11.24/뉴스1 © News1 유승관 기자

지열발전소가 지진 유발?…"포항은 유발지진 아니다"

해외 유발지진 사례와 포항지진의 사례는 차이있어
땅속에 대량의 물 수년간 주입해야 유발지진 발생해

포항에 건설중인 지열발전소가 포항지진을 유발했을까.

 현재 이에 대한 의혹이 제기되고 있는데 대해 학계에서는 '과학적 근거'가 부족하다고 입을 모은다.

지질발전소로 인한 지진이 유발된 사태는 대부분 땅속에 물을 주입했을 때 바로 발생했지만 포항지진의 사례는

그렇지 않았다는 것이다.

지열발전소는 땅속 4.5km 깊이의 주입정(injection well)으로 차가운 물을 내려보내 지열을 흡수하도록 해서 수증기로 바뀌도록 한다.

이 수증기를 다른 관정으로 올리고 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이다.

 이렇다보니 수천톤의 물이 한번에 지반으로 들어가게 되는데 이 수천톤의 물이 지층 내 평형상태를 깨뜨려 지진이

 발생할 수도 있다.

이렇게 발생되는 지진을 '유발지진'이라고 한다. 유발지진은 지열발전소에서 물을 주입해 우리가 알지 못하는 단층에 영향을 주고 단층의 마찰력을 약화시켜 지진을 일으킬 수 있다는 가설을 바탕으로 한다.
실제로 미국 오클라호마에서 유발지진이 발생한 사례가 있다.

 지난 2011년 오클라호마에서는 셰일가스 채굴지역에서 규모 5.6 지진이 발생했다.

이곳에선 수백개의 주입정마다 2000만㎥에 달하는 물을 주입했다. 엄청난 양의 물이 지층으로 유입된 것이다.

홍태경 연세대 교수는 "오클라호마 사례는 수백개의 주입구에 약 2000만㎥ 물이 주입된 것"이라며 "포항지진 사례와는 단순 비교하기 어렵다"고 잘라말했다. 홍 교수는 "포항지진처럼 규모 5.0 이상 강진이 유체 유입에 의해 일어나려면

 수년간 상당량의 물이 들어가야 한다"고 강조했다.

포항시 흥해읍에 건설된 국내 최초의 지열발전소는 지금까지 2개 구멍으로 약 1만2000㎥의 물이 주입됐다. 주입된 물의 일부는 다시 빼내서 현재 약 5000여㎥만 남아있다.

 한 구멍마다 2000만㎥의 물을 붓고, 이런 구멍이 수백개가 있는 오클라호마와 상황이 크게 다르다.

한마디로 지열발전소에서 주입되는 물의 양과 주입속도, 주입시기에 따라 지진 유발 여부가 크게 달라진다는 게 과학계의 해석이다.

포항 지열발전소의 규모는 해외처럼 크지 않고, 과학적 근거도 부족해 지진을 유발했다고 보기 어렵다는 것이다.

스위스 바젤에서도 지열발전소가 지진을 유발한 사례가 있다.

스위스 바젤 화강암지대에 1만2000톤의 물을 주입했고, 주입하자마자 규모 2.6의 지진이 발생했다.

그로부터 5시간 후에 규모 3.4 지진이 다시 발생하기도 했다.

이때의 특징은 물을 주입하자마자 바로 지진이 발생했다는 점이다.

민기복 서울대 에너지공학과 교수도 "바젤의 경우, 물 주입 직후 지진이 발생했지만 포항은 주입할 때 지진이 발생하지 않고 잠잠하다가 60일 후에 발생했기 때문에 지열발전소와 연관성이 있다고 보기 어렵다"고 주장했다.

2010년말부터 건립되기 시작한 포항 지열발전소는 지난해 1월 29일부터 올해 9월 18일까지 물을 주입했다.

이때 실제 규모가 작은 미소지진이 일어나기도 했다.

하지만 물 주입이 중단된 기간에도 미소지진이 있었다. 따라서 무조건적으로 물 주입이 지진이 유발했다고 보긴 어렵다는 게 전문가들의 설명이다.

안전한 지열발전소를 위한 충분한 기초지질조사가 선행돼야 한다는 의견도 있다.

김광희 부산대 교수는 "지열발전소와 같이 유사 사업을 추진할 때, 지질학적 기초조사 및 지진 안정성 평가를 먼저 해야 한다"고 강조했다. 

  


somangchoi@

24일 오전 서울 프레스센터에서 열린 ‘포항지진 긴급 포럼’에 참석한 패널들이 포항지진의

한 원인으로 지목되고 있는 지열발전소에 따른 ‘유발(誘發) 지진’ 등과 관련해 열띤

토론을 벌이고 있다.

포항지진, “액상화는 일반적 현상…유발지진 추가 조사 필요”

한반도 남동부>

4개학회 포항지진 긴급 포럼

물주입 지진유발 문제제기에

“직접원인 보기 어렵다” 반론

포항단층 구조등 추가연구 필요

대한지질학회를 비롯해 지진과 관련된 4개 학회는 24일 서울 한국프레스센터에서 ‘포항지진 긴급 포럼’을 열고 포항지진의 원인과 앞으로의 대응에 대해 논의했다.

이날 청중의 관심은 최근 학계에서 제기된 이른바 ‘유발(誘發)지진’, 즉 지열발전소로 인한 지진 발생 가능성에

집중됐다.

때문에 발표자들의 주제는 각기 달랐으나, 유발지진은 공히 언급했다.

액상화’모래토질선 흔해

‘포항지역 임시지진 관측망 운영과 미소(微小)지진’을 주제로 첫 번째 발표에 나선 김광희 부산대 교수(지질환경과학과)는 포항지진과 지열발전소와 관련성에 대해 “아직 상관관계를 찾을 수는 없으나, 물 주입으로 인해 미소지진(규모가

작은 지진)이 발생할 수 있다는 사실은 이미 여러 연구에서도 나와있는 상태”라며 “좀 더 조사가 필요하다”고 말했다.

김 교수는 또 “포항지진은 지표에 노출되지 않은 북동 방향에서 북서 방향으로 경사하는 무명의 지하단층에서 발생한 것”이라며 “규모는 지난해 발생한 경주지진보다 약했지만, 지진 에너지 노출량인 모멘트 규모(Mw)는 5.4로 비슷했고, 지표면과 가까웠기 때문에 피해가 더 컸던 것으로 보인다”고 성명했다.

강태섭 부경대 교수(지구환경과학과)는 포항지진의 또 하나의 특징인 ‘액상화’가 이번에 발생된 현상이 아닌, 한반도

 남동부 모래기반의 토질에서는 일반적으로 나타나는 현상이라고 설명했다.

강 교수는 ‘한반도 남동부 지진활동과 2017 포항지진’이라는 주제 발표에서 “역사에서 지진을 보면 조선 인조 21년

4월23일 경상남도 진주와 6월21일 울산 앞바다에서 지진이 발생했을 때도 액상화가 관찰됐다”고 소개했다.

그는 또 포항지진과 경주지진은 발생 지역이 가까울 뿐, 지반구조나 형태 등 지질학적 차이가 크고 지진 발생 메커니즘도 다르다고 지적했다. 강 교수는 유발지진설에 대해서는 “물 투입량을 근거로 들며 직접적인 원인이라고 보기는

어렵다”고 가능성을 일축했다.

◆‘유발지진’은 조사 필요

포항지진 발생과 지열발전소의 연관성을 계속 제기하고 있는 이진한 고려대 교수(지구환경과학과)는 주제 발표에서

강 교수의 주장에 반박했다.

이 교수는 “(지열발전소에서) 물을 주입했는데, 이곳에 알지 못하는 단층이 있었다.

여기(단층)에 물이 유입돼 (단층이) 움직인 게 아닌가 추정한다”면서 “다만 이건 정답이 아니며, 상당한 테스트가

필요하다”고 말했다.

그는 또 땅에 응력이 쌓여 있는 상태에서 사람이 공학적으로 촉발할 수 있는 지진이 유발지진이라고 개념을 설명하면서 “지열발전을 할 때처럼 물 등 유체를 땅에 주입할 때 흔히 발생한다”고 말했다.

그는 유발지진의 대표 사례로 2011년 미국 오클라호마에서 발생한 규모 5.6 지진을 꼽았다.

이외에 김광희 부산대 교수(지질환경과학과)도 유사한 의견을 냈다.

그는 “김성수 의원실 제공 자료에 따르면 포항 지열발전소는 지난해 1월부터 올해 9월까지 물을 주입했는데, 물 주입 뒤 (규모가 작은) 미소지진이 일어났다”며 “물 주입과 미소지진 활동은 관련이 있는 것으로 보인다”고 밝혔다.

 하지만 물 주입이 중단된 기간에도 이곳에서 미소지진이 있었다는 점을 들며 “자료를 더 확인해봐야 한다”고 말했다.

김 교수는 “다만 확실한 것은 유사 사업(지열발전소 건설)을 추진할 때, 지질학적 기초조사 및 지진 안전성 평가를 먼저 해야 한다”고 조언했다.

◆동일본 대지진 후 한반도 지각 변화

하지만 홍태경 연세대 교수(지구시스템과학과)는 2011년 동일본 대지진을 근거로 다른 교수들과 전혀 다른 의견을

 냈다.

 홍 교수는 ‘포항지진의 원인, 효과 그리고 향후 전망’에 대한 주제발표를 통해 “동일본 대지진 후 한반도 지각은 지진이 발생하기 쉬운 환경으로 진행되었으며, 동일본 대지진 이전의 지각 환경으로 아직까지 회복되지 못하고 있다”면서

“동일본 대지진 후 한반도에는 중대형 지진 발생 빈도가 증가했다”고 진단했다.

 홍 교수는 이어 “경주지진에 의해 배출된 에너지가 축적된 지역을 중심으로 여진이 발생해 왔는데, 포항지진은 경주

지진에 의한 응력이 증가된 지역에서 발생했다”고 추측했다.

유발지진에 대해 그는 “오클라호마 지진의 경우는 (물을) 수천t씩 수년 동안 넣은 것이다.

한국은 네 번 넣었는데 규모 5.4의 포항지진이 나는 게 맞는지가 의문”이라고 반박했다.

이외에도 그는 경주지진에 의해 응력이 축적된 지역을 중심으로 여진이 계속해서 발생하고 있다면서 주기적인 중대형 지진 발생 가능성을 제기했다.

이날 참석한 전문가들은 포항의 경우 단층의 구조 및 땅에 작용하는 힘의 방향에 대한 추가 연구가 필요하다는 의견이 많았다.

이기화 서울대 교수(지구환경과학부)는 “경주의 경우 활성단층인 양산단층이 통과해 이곳에서 지진이 발생하리라는

걸 알 수 있었지만, 포항은 놀랐다”고 말했다.

강태섭 부경대 교수는 “포항지진의 경우 물의 작용이든, 다른 요인으로 단층 운동이 촉발됐을 가능성이 크다”고

 말했다.

글·사진=정재훈기자 jjhoon@yeongnam.com

       

대피소로 이동하는 이재민(포항=연합뉴스) 김준범 기자 = 21일 오후 경북 포항시

 흥해실내체육관에 마련한 임시 대피소에서 이재민들이 짐을 옮기고 있다.

 2017.11.21
psykims@yna.co.kr

포항 지진이 안긴, 매듭지어야 할 주요 사안들

열흘전 포항 흥해에서 발생한 규모 5.4 강진으로 지역사회뿐 아니라 온 나라가 어수선하다.

주택 파괴로 엄동설한에 임시 거주지로 내몰린 포항지역 이재민의 신체적·정신적 고통은 말할 것도 없고, 비록 집에

거주하고 있지만 제2·제3의 지진 발생 우려 때문에 불안에 떨고 있는 진앙 주변 주민의 괴로움은 하나하나 필설로

표현하기 어려울 것이다.

대구나 포항 이외의 경북지역 거주민도 포항 지진이 결코 남의 일 같지 않음을 절감하고 있는 상황이다.

지진 피해 회복을 위해서는 정부나 지자체, 우리 사회 공동체가 모든 역량을 모아 지속적으로 대책을 내놓아야

할 것이다.

이번 포항 지진은 지진에 둔감했던 우리 사회에 많은 교훈과 함께 과제도 안겨주었다.

일본처럼 축적된 경험과 대응 매뉴얼이 없어 피해 복구는 더디고 대책 마련도 쉽지 않았다.

우리도 이제는 지진 대응 및 피해 복구 방안을 담은 교본을 빨리 만들어야 한다.

 우선 당장은 자연재해로 삶의 터전을 잃은 피해 이재민들의 잠자리와 먹거리부터 꼼꼼히 챙겨야 할 것이다.

정부와 지자체가 이재민 거처 마련을 위해 나서고 있고, 성금·구호품이 답지하고 있으며, 각종 단체의 봉사활동이 줄을 잇고 있어 다행스럽다.

환난상휼에 앞장 선 우리 민족정신의 품격을 엿보게 한다. 하지만 이런 모습과는 별개로, 포항 지진이 초래한 과제와

 부작용은 적지 않다.

무엇보다 지진과 관련된 소모적인 논란과 이에 따른 주민 불안감을 해소하는 것이 급선무이다. 이를 위해 국가는 지진 진앙지 인근에 가동 중인 지열발전소가 일각의 주장대로 지진 발생을 촉발시켰는지 여부와 지진 지역의 땅 물러짐 현상인 액상화 정도 조사 결과를 빨리 내놓아야 할 것이다.

지진 트라우마에 따른 불안감으로 이사를 원하는 세입자가 집주인과 겪고 있는 갈등도 풀어야 할 과제이다.

불안한 건물에 사는 세입자들이 대거 이사를 원하면서 계약기간 잔존을 이유로 계약해지를 불허하는 집주인과 마찰을 빚고 있는 것이다.

법률구조공단 같은 관련 기관에 임대인과 임차인의 보증금 반환에 대한 문의가 쇄도하고 있다고 하는데, 상담과 분쟁

조정이 절실한 만큼 다각도로 이들을 도와야 할 것이다. 또 있다.

내년 6월 지방선거를 준비하는 정치인들에게 당부하고 싶다. 이재민 수용시설을 방문해 유권자 눈도장을 찍으려는

생색내기 행사를 하지 말라. 진심어린 봉사가 아닌 이런 겉치레 행사는 이재민의 상처난 마음에 또 하나의 생채기를

남기는 일임을 명심해야 한다.

[Copyrights ⓒ 영남일보.

포항 지진 당시 관측된 지진파

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지진, 예측할 수 없는 것을 예측하라

15일 포항 지진으로 80여 명 부상
예측할 수 있다면 인명 피해는 예방
두꼬비 코끼리 등 동물은 예지 능력
전조 현상 찾으려 노력하지만

현재 기술로는 예측할 수는 없어
활성단층 확인, 내진 설계 강화
조기 경보 개선하는 등 대비해야

지진 예측 (Earthquake Prediction) 

 
고대 로마의 작가 클라우디우스 아엘리아누스는 기원전 373년 대지진이 헬리케라는 도시를 덮치기 5일 전에 쥐

·족제비·뱀·벌레 등이 땅속에서 나와 도시를 빠져나간 사실을 기록했다.

지진이 발생하기 전 동물의 이상한 행동을 묘사한 인류 첫 기록이다.

지난 15일 경북 포항에서는 규모 5.4의 지진이 발생, 80여명이 다쳤고 9000개 이상의 건물이 피해를 보았다.
동물의 힘이든, 과학적인 방법이든 지진 발생을 미리 알았다면 재산 피해는 어쩔 수 없다 하더라도 인명 피해는

예방할 수 있을 것이다.
지진을 날씨처럼 예측할 수는 없을까. 

 
과학자들은 아직 언제, 어디서 지진이 발생할 것인지 구체적으로 알려주지 못하고 있다.
지진은 땅속 지층에 쌓인 응력(스트레스)이 풀리는 과정에서 일어나는 현상인데, 보이지 않는 깊은 땅속에서 일어나는 일을 파악하기가 쉽지 않기 때문이다.
그렇지만 지진을 예측하려는 노력은 지금도 계속되고 있다. 

24일 오전 경북 포항시 북구 대성아파트에서 일부 주민이 이사하고 있다.

 포항시는 지진으로 피해를 본 대성아파트 E동 건물이 무너질 우려가

 커 철거하기로 했다고 밝혔다.

[포항=연합뉴스]

‘

양치기 소년’ 낳는 지진 예측

지난 2004년 1월 미국 캘리포니아대학 연구팀을 이끌던 지구물리학자 블라디미르 케일리스-보록은 “몇 달 뒤인 2004년 9월 5일 이전에  캘리포니아 남부의 모하비사막에서 규모 6.4 이상의 지진이 발생할 확률이 50%”라고 주장하고 나섰다.
그의 예측은 보기 좋게 빗나갔다. 예측시한이 지나간 뒤인 9월 28일 캘리포니아의 샌안드레아스 단층에서 규모 6.0의 지진이 발생하긴 했다. 

 
이 지진은 사실 미 지질조사국(USGS) 연구팀이 1993년쯤 발생할 것으로 예측했던 것이었지만, 11년이나 지난 뒤

 발생한 것이었다.
USGS는 대규모 지진 발생을 예측했으나, 정작 지진 발생 당시에는 아무런 조짐도 감지하지 못했고 주민들에게 사전

 경고도 할 수 없었다. 

 
2011년 이탈리아 로마에서 5월 11일 큰 지진이 발생할 것이라는 소문에 시민들이 휴가를 내고 피난가는 일이 벌어졌다. 1979년에 숨을 거둔 지진학자의 30여 년 전 ‘예언’ 때문이었다.

 그러나 그날 지진은 발생하지 않았다.

같은 날 대만에서도 규모 14의 지진이 발생하고 높이 170m의 쓰나미가 닥쳐 대만 섬이 두 동강 난다는 예언 때문에

 소동이 벌어졌다.

하지만 아무런 일이 없었고, 예언했던 왕차오홍(王超弘)은 사회질서 교란 혐의로 검찰이 기소했다.

포항에서 발생한 지진과 여진의 위치

 [자료 한국지질자원연구원]

지진 전조 현상을 찾아라

과학자들은 지진 예측을 위해 지진 전조 현상을 찾는 데 심혈을 기울인다.
대표적인 게 라돈 가스다. 지진이 일어나기 전 지하 암석에서 미묘한 지질학적 변화가 일어나고, 방사성 기체인 라돈

가스가 분출되는 사례가 보고되고 있다.

지진으로 바위가 깨어질 때 라돈 농도가 치솟는 것으로 과학자들은 보고 있다.

오존을 전조 현상으로 연구하는 사람도 있다.

오존은 번개가 칠 때와 같이 전류가 방전될 때 부산물로 생성되는데, 강한 압력에 의해 바위가 깨질 때도 생성된다는

것이다.

 분쇄된 암석에서는 0.1~10ppm 수준의 오존이 방출되는데, 오존 주의보 발령 기준인 0.12ppm의 최고 100배에 이를 수도 있음을 보여준다.

마찬가지로 바위가 깨지고 지층이 흔들릴 때 지하수위가 변화할 수도 있다. 

포항 지진 당시 전국 각지에서 확인된 진도, 각 지역에서 느끼는 진동의 크기를 나타낸다.

[자료 기상청]

전조 현상 중에는 지구 상공 100~600㎞ 상공 전리층에서 일어나는 현상도 있다. 
지진이 일어나기 전 해당 지역 상공의 전리층에서는 전자를 비롯한 이온화 입자의 밀도가 변하는 전기 장애 현상이

자주 관찰된다는 것이다.

실제로 2011년 3월 동일본 대지진이 발생했을 때 진앙 상공의 전리권에서 전자 수가 큰 폭으로 오르내리는 사실도 발견됐다.
과학자들은 이를 두고 토양권(Lithosphere)-대기권(Atmosphere)-이온권(Ionosphere) 사이의 연결 메커니즘이 존재할 수 있다고 추정한다.

하지만, 이런 전조 현상이 지진 발생 전에 나타날 수도 있고, 지진 발생과 동시에 나타날 수도 있다. 또 지진이 지나간 다음에 나타날 수도 있다. 종잡을 수 없다.
또 한두 차례 예측이 맞아떨어진다 하더라도 재연성이 없어 아직은 지진을 예측한다고 할 수 없다는 게 전문가들의

설명이다.

15일 오후 2시 29분께 경북 포항시 북구 북쪽 6㎞ 지점에서 규모 5.4 지진이 발생했다. 경북 경주시 동국대 경주캠퍼스 학생들이 지진 경보 발생 뒤

운동장에 대피해 있다.

[독자 제공=연합뉴스]

지진 예측을 못 했다고 처벌하다니 

 
지진을 제대로 예측하지 못했다고 과학자를 처벌하려는 시도도 있다.

중세도 아닌 21세기에 말이다.
지난 2009년 4월 6일 이탈리아 라퀼라에서는 규모 6.3의 강진이 발생해 309명의 사망자와 12만 명의 이재민이

 발생했다. 

 

2009년 발생한 이탈리아 라퀼라 지진의 진앙 위치

 [중앙포토]

이 지진이 발생하기 전 그해 1월부터 지진학자인 지암파울로 줄리아니는 공기 중에 라돈의 방출량이 증가한 사실을

 토대로 거대한 지진이 발생할 것을 예고했다.
시민들이 동요하자 정부는 지진 발생 6일 전에 엔조 보쉬 전 이탈리아 국립지구물리·화산학회장 등 과학자를 불러

국립대재난위원회를 열었다.

 이들 과학자는 “대지진은 일어나지 않을 것”이라고 주장한 것으로 알려졌고, 검찰은 이들이 시민들을 과도하게

 안심시킴으로써 피해를 키웠다며 과실치사 혐의를 적용했다.
이들 과학자는 “현재의 과학 수준으로는 100% 정확한 지진 예보는 불가능하다”며 "나름 최선을 다해 조언했는데,

그 결과가 틀렸다고 단죄하는 것은 억울하다"는 주장을 폈다.

하지만 소송 과정에서 조금씩 드러난 실상은 처음 알려진 것과는 달랐다.
과학자들이 회의를 열기도 전에 관련 공무원이 기자회견에서 “큰 지진이 없을 것이다”라고 공언했다는 것이다.
6명의 과학자는 당시 회의에서 지진 가능성을 살펴봤고, 실제로 지진이 일어날 수도 있다는 점을 인정했다. 

 
하지만 45분간 회의를 진행하면서 회의록은 작성하지 않았다. 자연재해의 불확실성을 고려해 ‘발생 확률’이 어느 정도라는 식으로 설명해야 했는데 그렇게 하지도 않았다.
결국 지진학자가 아닌, 전문지식도 없는 공무원이 발언하도록 한 것은 위험 관리와 소통 (risk communication)의

 핵심 원칙을 어긴 것이라는 평가가 나왔다. 

 
어쨌든 2012년 10월 이탈리아 법원은 과학자 6명과 공무원 1명에 대해 징역 6년의 실형을 선고했다.
반면, 2014년 11월 항소법원은 1심 판결을 뒤집고 무죄를 선고했다. 

2015년 대법원은 과학자들에게는 무죄를 선고했고, 공무원에 대해서는 유죄를 선고했다. 

 

코끼리들도 지진을 예지하는 능력이 있는 것으로 알려지고 있다.

 [중앙포토]

동물들이 먼저 반응한다

지진을 예측하느니 차라리 동물들의 지진 예지 능력에 기대를 거는 게 낫다는 얘기도 나온다.
재난 발생 전 동물들이 보여주는 이상한 행동을 잘 관찰한다면 피해를 예방할 수 있다는 것이다.
대표적인 사례가 2004년 12월 인도네시아 쓰나미 발생 때다. 

당시에 코끼리들이 산으로 대피한 사례가 있다.

 지진으로 발생한 강력한 초저주파를 발바닥으로 느꼈기 때문이라는 것이다.
또 당시 3만 명 넘게 숨진 스리랑카에서도 피해가 가장 심한 해안 근처의 야라 국립공원에서 코끼리·표범·사슴이

대피해 살아남았다. 

 

짝짓기하는 두꺼비들. 두꺼비 같은 동물이 지진을 미리 예지할 수 있다는 연구결과들이 나오지만, 이를 지진 예측에 실제로 활용한 사례는 별로

 없다.

[중앙포토]

중국 사례도 있다. 

1975년 2월 중국 랴오닝(遼寧) 성 하이청(海城)에서 규모 7.3의 지진이 발생했을 때는 지진 발생 하루 전날 당국이 주민들에게 대피 명령을 내린 덕분에 대규모 인명 피해를 막을 수 있었다.

 몇 달 전부터 지하수위가 급격하게 변했고, 한겨울에 뱀이 땅 위로 기어 나와 얼어 죽는 것처럼 여러 조짐이 나타났기 때문이었다. 

 
일본에서는 지진 발생 직전이 되면 메기의 행동이 활발해진다는 통설을 이용, 일정 지점마다 메기 관측 지점을 설치해 전국의 지진을 예측하는 연구가 진행된 적도 있다.
메기는 지진 발생 전 지각이 서서히 무너질 때 발생하는 전자파를 포착할 수 있는 등 전기 감지 능력이 일반 물고기의

 100만 배에 달하는 것으로 알려져 있다.

두꺼비도 지진 전조 동물이라는 연구결과가 발표된 적이 있다.

2009년 4월 이탈리아 라퀼라 지진이 발생하기 전 라퀼라에서 76㎞ 떨어진 산 루피 노 호수 주변에서는 번식을 위해

 이곳에 모였던 수컷 두꺼비의 96%가 지진 발생 5일 전 사라졌다.

산란기가 끝나기 전까지 번식지를 떠나지 않는 수컷 두꺼비들이 한꺼번에 사라진 것은 매우 특이한 현상이라는 것이다.

물고기나 양서류처럼 지하수 속이나 지하수 인근에 사는 동물들은 지하수의 미묘한 화학적 변화를 감지할 수 있어 지진이 일어나기 며칠 전에도 미리 감지할 수 있다는 주장도 있다.

전기장이나 자기장의 변화, 온도의 변화 등을 감지할 수도 있다.

그러나 참사 때마다 살아남기도 하지만 반대로 희생되는 동물도 많기 때문에 동물들의 조기경보 능력을 확신하기는

 어렵다.
또 동물의 행동에 영향을 주는 것은 지진이나 지진과 관련된 현상뿐만 아니라 먹이나 영역 다툼, 날씨 등도 있기

때문이다. 

 

 

기상청은 지난 7월부터 규모 5.0 이상 지진은 관측 후 15~25초, 규모 3.5 이상 5.0 미만 지진은 60~100초 안에 발생시각·추정위치·추정규모·예상진도 등을 담은 경보·속보가 발표하고 있다.

[연합뉴스]

예측보다는 조기 경보가 현실적

각국에서는 지진 예측보다는 조기경보 쪽으로 고개를 돌리고 있다.
일본은 2007년부터 긴급지진속보시스템을 본격적으로 가동하고 있다.

 일본은 현재 지진 최초 관측시간을 기존으로 5~20초 안에 경보를 발령한다. 

이탈리아에서도 지진 발생 5~10초 만에 지진 경보를 발령한다. 

 
한국도 올해부터 최초 관측 기준으로 15~25초 이내에 지진을 발령하고 있는데, 이번 포항지진을 통해 조기경보의 역할을 증명했다. 

 
긴급 지진속보의 원리는 지진파 중에서 파괴력이 강한 S파가 도달하기 전에 전달 속도는 빠르지만, 파괴력이 약한

P파를 활용해서 조기경보를 한다는 것이다. 

S파의 이동 속도가 보통 초당 3~4㎞ 정도, P파는 초당 6~8㎞인 것으로 알려져 있다. 

 
기상청은 지난 15일 오후 2시 29분 31초에 지진이 발생한 직후인 오후 2시 29분 34초쯤 인근 포항 관측소에서 처음으로 지진을 관측했다고 밝혔다. 

또 지진 관측 19초 만인 오후 2시 29분 53초쯤 조기경보를 발표했다.

 이후 긴급 재난 문자 송출은 경보 발령 4초 후인 오후 2시 29분 57초에 이뤄졌다.

지진 발생 기준으로는 22초 만에 조기경보가, 26초 만에 재난문자가 발송됐다. 

 
재난문자가 이동통신사를 거쳐 시민들에게 도달하는 데 다시 2~3초 더 걸린다.
결국 시민들에게 재난 문자가 도착하는 데에는 지진 발생 후 30초 남짓 걸린 셈이다. 

 
S파의 이동 속도를 3.5㎞라고 했을 때, 서울과 포항의 직선거리 270㎞를 적용하면 포항에서 발생한 지진의 S파가 서울까지 도달하는 데는 77초가 걸린다는 계산이다. 

이에 따라 지진 발생 후 30초 만에 재난문자를 받았다면, 47초가량 대피할 수 있는 시간이 있었던 셈이다. 

 
기상청에 따르면 5초 정도의 시간이 있으면 책상 아래 등 근거리 대피가 가능하고, 10초 이상의 여유가 있으면 건물 밖 대피도 가능하다.  

기상청은 내년 하반기부터는 조기경보 시간을 7~25초 더욱 단축할 계획이다. 

 

지난달 31일 대전의 한 초등학교 학생들이 지진 대피 훈련 도중 지진이 발생했다는 경보가 울리자 책상 아래로 몸을 피해 엎드려 있다

[연합뉴스]

지진 평소에 대비해야
현재 기술로는 장기적인 측면에서는 어느 정도 지진 발생을 예측할 수 있겠지만, 단기적인 측면에서는 불가능하다.
과거에 발생한 지진 기록과 지층구조, 단층의 이동을 관찰해서 어느 지역에, 어떤 규모의 지진이 발생할 것인지를

 확률로 예상할 수 있을 뿐이다. 

 
그것도 며칠, 몇주 단위의 짧은 기간이 아니라 몇 년 혹은 몇십 년 내에 일어날 확률을 제시할 뿐이다.
일부에서는 “지진 발생도 시내버스처럼 한꺼번에 몰려서 오기 때문에 지진을 예측하는 최상의 방법은 지진이 일어나기를 기다렸다가 가까운 시일 내에 지진이 또 일어난다고 예보하는 것”이라고 빈정거리기도 한다.  

 
지진 피해를 줄이려면 지진이 자주 발생하고 강한 지진이 발생할 가능성이 높은 지역, 즉 활성단층이 분포하는 지역을 미리 찾아내서 그에 맞는 건물의 내진 설계를 강화하는 수밖에 없다.
또 지진 조기 발령 시스템을 지속해서 개선, 지진 발생 시 1초라도 빨리 대피하는 게 상책이다. 

 

[출처: 중앙일보] [에코 파일]

경북 포항시 북구 흥해읍 흥안리 주변 논이 액상화 현상으로 인해 물이

가득차 있다.액상화 현상이 발생한 논 뒷편으로 국내 최초 지역 발전소가

시추작업을 하고 있다. 액상화 현상은 지진 등 강한 흔들림에 땅속에 있던

물이 강한 압력으로 분출되는 현상으로 주변 토양이 지하수와 흙이 섞여

액체처럼 만들어지면서 지반을 약화 시키는 것이다.

2017.11.19/뉴스1 © News1 최창호 기자