자연재해 대응을 위한 지구물리 관측 기술의 중요성, 교육의 필요성 및 국내외 연구·인프라 현황과 과제 doc_id PCY_201702100510008871_5

이번에 다녀온 기상청 지진교육은 내가 갔었던 모든 체험활동 중에서 가장 기억에 남는다. 너무 설레어서 평소보다 1시간 정도 일찍 눈이 떠졌다. 아침에 약간 쌀쌀했지만 기상청에 갈 생각에 모든 것이 즐거웠다. 3시간 정도를 달려 기상청에 도착했다. 밖에서 보던 기상청 건물은 생각했던것보다는 화려하지 않았다. 서울은 여기 저기 높은 빌딩이 많아서 계속 마음속으로 ‘우와~ 우와~’ 하면서 왔는데, 기상청 건물은 아주 평범했다. 그러나 기상청에서의 체험활동은 전혀 평범하지 않았다. 기상청을 들어서자마자 간 곳은 회의실 같은 곳이었다. 행사의 취지를 듣고, 행사에 대한 안내를 받았 다. 그 곳에서 지진에 대한 각종 정보를 들었는데, 지진이 나면 어떻게 해야 하는지를 잘 알 수 있었다. 두 번째로 간 곳은 국가지진화산센터였다. 한 눈에 펼쳐진 우리나라의 지진 화산을 감시하는 곳이 정말 멋졌다. 2명씩 4개조가 하루 종일 우리나라의 지진과 화산을 감시한다고 하셨다. 단 1분 1초도 놓치지 않아야 한다고 하셨다. 국민들의 안전이 이 여덟 분에게 있다고 생각하니 그 분들이 더욱 대단하게 느껴졌다. 개개인이 재난을 줄이기 위하여 할 수 있는 일이 보통 많지는 않지만, 재난에 대비함으로써 개인적인 위험을 줄이기 위하여 할 수 있는 일들은 많다. 유치원으로부터 초등학교에 이어져 시작하는 공공 교육은 사람들이 더 안전하게 이들 자연재해와 더불어 살아가는데 도움을 준다. 이러한 교육을 잘 받은 지역에서는 어린 아이들조차도 지진이 일어났을 때 어디로 가야하며(통로와 책상 아래), 어디로 가서는 안 되는지(창가와 건물 옆) 알고 있다. 공공 교육은 또한 사람들이 지진해일에 취약한 해안을 따라 더 안전하게 생 활하는데 도움을 준다. 바다가 갑자기 물러날 때는 누군가 지진을 느끼든 말든 표시된 긴급 대피 경로를 따라 더 높은 곳으로 향해 갈 시간이다. 자연재해에 대한 교육은 재난의 사전 예방과 사후 복원 능력을 다지는 초석이다. 특히 어린 학생들을 교육함으로써 두 가지 중요한 목적을 달성할 수 있다. 하나는 개인의 수명을 지속하는 것이고, 다른 하나는 이들이 교육을 통하여 얻은 지식을 부모와 이웃에게 전달하는 것이다. 교육받은 학생은 가정과 사회에서 또 다른 선생님의 역할을 할 것이다. 외국의 경우, 미국지진연구연합 (IRIS)는 교육자를 위한 연수 및 교육지원 프로그램 및 학생을 대상으로 하는 방학 중 과학실험 및 실습 프로그램과 일반 대중을 향한 지진과 화산 등의 자연재해 관련 교육프로그램이 활성화되어 수년 전부터 미국과학재단의 체계적인 지원을 통하여 프로그램이 운영되고 있다. 또한 우리나라와 유사하게 판 내부 환경으로서 지진과 화산 활동 발생 빈도가 높지 않은 유럽 선진국에서도 이와 유사한 교육 프로그램이 운영되고 있다. 이러한 프로그램들은 공히 지진과 화산교육을 효과적으로 수행할 수 있는 간이 지진관측 도구 및 실험/실습 도구의 개발과 보급을 중요한 항목으로 포함하고 있다. 이러한 도구의 보급을 통하여 전문적인 지진, 지진해일, 화산 활동의 관측 및 분석과 유사한 환경을 학생과 교사가 직접 체험하게 함으로써 이들 현상에 대한 이해도를 배가하는 것을 중요한 목표로 삼고 있다. 현재까지 우리나라는 ‘선택과 집중’ 논리에 치우쳐 단기적 성과에 치중한 결과, IT, BT 등 소위 인기 분야에만 집중적인 투자가 이루어지는 바람에 상대적으로 기초분야인 지구과학의 투자 및 홍보가 부족하였다. 이로 인하여 우리나라 지구물리 분야의 국제적 수준은 그리 높지 않은 현실이다. 탐사분야 인력이 2/3 가량 되는 한국지구물리·물리탐사학회 정회원수가 600명 정도에 불과함을 감안할 때, 국내 순수지구물리 분야 전문인력은 극소수로 일본의 1/10, 미국의 1/100에도 못 미치고 있다. 국가예산은 미국, 일본뿐만 아니라 유사한 경제력을 보유한 나라와도 비교가 되지 않을 정도로 적다. 이러한 열악한 상황에서도 국내 학자들에 의하여 연 20편 이상의 국제적으로 우수한 논문들이 발표되고 있는 점은 그나마 다행으로 받아들여야 하는 현실이다. 미국은 미국지질조사소(USGS1))와 국립해양대기청(NOAA2)), 일본은 일본기상청(JMA3)), 중국은 중국지진국(CEA4)) 등이 주관이 되어 국가적 지구물리 관측/분석/통보 등의 업무와 연구를 수행하고 있으며, 북한도 1971년 김일성 내각명령으로 설립된 지진국을 중심으로 지진연구소와 화산연구소에서 유사한 업무를 수행하고 있다. 이를 토대로 한 지구물리 관측 분야의 선진 기술에 대한 벤치마킹과 국제적 자료 공유 체계, 자료의 민간 서비스에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이러한 지구물리 분야의 연구는 재난 예측 및 경감에 따른 창조경제의 밑거름이 될 뿐만 아니라 향후 지구물리 종합관측소 및 유관 기관의 상시 지구물리 자료와 통합하여 국가의 재난 의사 결정력과 글로벌 기상 연구를 선도할 수 있는 빅 데이터로 발전할 기초가 될 수 있을 것이다. 3대 과학정책방향 중 국격 제고 및 삶의 질 향상과 10대 정책과제 중 삶의 질 향상을 위한 과학기술 역할 확대에 따라 재난 조기예측 및 경보를 위한 기상청 역할의 중요성이 증대되고 있는 상황에서 특히 2011년 동일본 대지진 및 아이슬란드 화산분화 등 최근 글로벌 차원에서 문제가 되고 있는 지진, 해일과 화산 등 자연 재난·재해에 대해 국가적 대응 역량 향상, 국가 과학기술에 대한 대국민 서비스 제고가 필요한 시점이다. 더불어 기상법 개정(‘11.9.)으로 기상청의 지진업무가 ‘지구자기 및 지진의 전조현상 등(이하 “지구물리”라 한다)의 관측 및 연구’로 확대됨에 따라, 지구물리 관측, 모니터링 및 연구에 대한 역할 정립에 대해 되짚어 볼 상황이다. 이와 같은 상황에서 지진을 포함한 지구물리 관측과 모니터링에 대한 필요성을 설명하면서 가장 어려운 점이 실용성에 대한 부분이다. 즉 지금 당장 예산을 들여서 관측소를 설치하고 이를 운영하면서 얻을 수 있는 실리가 무엇인지에 대한 것이다. 최근 일본, 중국, 칠레, 인도 등 세계적으로 크고 작은 지진이 잇따라 발생되고 있으며, 우리나라의 경우도 더 이상 지진의 안전지대가 아니라는 인식이 확대되고 있다. 지진에 의한 피해는 경우에 따라 그 규모를 산정하기 힘들 정도로 크며 국가적 재앙으로 다가오기도 한다. 진도, 규모, 진앙지 등을 정확히 측정하거나 예측하는 것은 그만큼 중요하다. 기상청, 국민안전처 등 관련기관에서는 지진 관련 국가 안전망을 구축하여 실시간으로 미소 진동을 상시 계측·관리하고 있다. 2007년에 지진계측장비 사용 실태에 대한 감사원 감사 결과 50% 이상의 지진계측 센서들이 소급성을 확보하지 못한 채 운용되고 있는 실정이었다. 이후 이러한 문제점을 보완하려는 노력이 계속되고 있으나 아직까지 미흡한 실정이다. 지진계는 0.01 Hz 이하의 저주파, 그리고 10-5 m/s2 수준의 미세한 진동을 측정하여야 하는 특수성으로 인하여 일반적인 진동센서나 계측기들과는 상이한 특성을 가지고 있다. 지진 관측 장비는 기본적으로 센서와 기록계로 구성된다. 지진 센서는 다시 지진속도계와 지진가속도계로 나누어진다. 지진관측의 신뢰성 향상과 관련하여 몇 가지 문제점을 살펴보고자 한다.