한반도의 판구조적 환경과 응력 특성에 따른 지진 발생 원인 및 2016년 경주 지진의 영향과 대응 doc_id PCY_201702100510440531_1

과거를 돌아보면 우리나라가 지진관측을 시작한 것은 1905년 3월 인천에 기계식 지진계가 설치된 때부터였다. 그 후 1944년부터 1962년까지 전쟁 등 혼란기로 인해 관측이 중단되었다가, 1963년 미국지질조사소의 전 지구 표준지진관측망(WWSSN: World-Wide Standardized Seismograph Network) 사업의 일환으로 지진 계가 서울에 설치되긴 했으나 본격적으로 전국적 계기지진관측이 실시된 것은 1978년부터였다. 그 당시는 아날로그 지진장비였으나 1996년 12월 영월지진 및 1997년 경주지진을 통해 국가 지진방재체제 보강의 필요성이 제기, 디지털 관측망이 구축되었으며 그 후 지속적인 보강을 통해 질적 및 양적 발전을 이루었던 것이다. 지금은 지진업무가 지진감시업무에 국한되었던 과거의 환경이 아니다. 현재의 상황을 반영할 수 있는 법 제도, 조직 구성 및 다양한 연구가 필요한 시점이다. 기상청은 지진·지진해일·화산 총괄부처로서의 선도적 역할을 수행하기 위해 법과 제도적 기반을 강화하는 등 국가지진업무 총괄기능을 강화하고 있으며 이 과정에서 국내외 관련기관들과 긴밀한 협조체계를 유지하여 공동대응하고 있다. 한반도는 미소 판 개념에서 아무르판 내에 속하며, 인도판, 태평양판, 필리핀해판 등의 운동의 영향을 받고 있다(손문 외, 2007). 전 지구적 지판의 구분과 거동 특성을 규명하기 위해 다양한 지질과 지구물리학적 연구가 수행되어 왔다. Zonenshain and Savostin (1981)은 유라시아판에 대해 독립적으로 남동쪽으로 이동하는 소규모 판 즉, 아무르판이 존재할 가능성을 처음 제안하였다. 현재 아무르판은 유라시아판에 대해 약 1~1.5 cm/y의 속도로 남동쪽을 향해 이동하고 있으며, 북서와 북동쪽 경계는 바이칼 호수와 스타노보이 산맥으로, 동쪽과 남쪽 경계는 사할린 섬 일원에서 이토이가와-시즈오카 구조선을 지나 일본의 난카이곡분으로 연결되는 것으로 제안되고 있다. 55~50 Ma 경에 시작된 인도와 유라시아의 충돌로 발생한 응력은 인접한 히말라야 조산대과 티벳 고원은 물론 인도차이나반도와 북동아시아까지도 전파되며 지각의 수축, 주향이동단층운동, 지각신장과 지괴 돌출 등을 포함한 유라시아 대륙 전반의 지각변형을 야기하는 것으로 알려져 있다. 이상의 동아시아 일원의 판구조환경은 제4기 단층에서 얻어진 한반도 동남부의 동-서 방향의 압축응력이 동편의 태평양판 저각 섭입과 서편의 인도-유라시아 대륙의 충돌로부터 전파된 두 응력장이 중첩된 결과임을 암시한다. World Stress Map (Heidbach et al., 2010)은 전 세계의 현생 응력자료를 모은 광역응력지도로서, 각 지점의 최대수평응력 방향, 응력환경, 측정방법이 종합적으로 도시된 지도이다. 이를 이용하여 아시아의 광역적인 응력궤적도를 작도하면, 인도와 유라시아의 충돌로 발생한 남-북 내지 북북동-남남서의 최대수평응력은 동쪽으로 전파 되며 시계방향으로 회전되며, 태평양판의 저각 섭입으로 발생한 서북서-동남동 최대수평응력은 서쪽으로 전파되며 시계반대방향으로 회전되는 양상이다. 한반도 일원에 도달한 이 두 응력은 서로 상호작용하여 광역적인 동북동-서남서 내지 동-서의 압축력을 형성하고 있으며, 이로 인해 한반도에 동-서 내지 동북동-서남서 방향의 응력이 누적되어 한반도 동남부의 주요 단층 대가 제4기 동안 재활되고 현재에도 지진이 발생하는 것으로 판단된다. 1978년 기상청의 계기지진 관측 이후 지금까지 규모 5.0 이상의 지진은 평 균적으로 6∼7년에 한번씩 발생하였다. 올해에는 이례적으로 7월 5일 오후 8시 33분경에 규모 5.0의 울산해역지진이 발생한 것을 비롯하여 규모 5.1과 5.8의 지진이 경주 인근지역에서 잇달아 발생하였다. 현대과학 기술로 지진을 예측하는 것은 불가능하기 때문에 지진 감시 및 통보업무를 담당하고 있는 국가 지진 총괄부처인 기상청의 역할은 매우 중요하다. 이에 9.12 지진 발생 당시 지진 현업부서인 국가지진화산센터의 현장상황을 기술하고자 한다. 1997년 6월 경주 인근지역에서 피해는 없었지만 규모 4.2 지진을 포함한 규모 2.0 이상의 지진이 2015년까지 총 21회 발생하였다. 지난 9월 12일 오후 7시 44분 32초, 경주시에서 남남서쪽으로 약 8.2km 떨어진 내남면에서 규모 5.1 지진이 발생하고, 약 48분 이후인 8시 32분 54초에 기상청 관측 이래 한반도에서 가장 큰 규모 5.8의 지진이 전진의 진원으로부터 남쪽으로 약 600m 떨어진 지점에서 발생하였다. 한반도에서 가장 큰 피해를 일으킨 역사지진이 서기 779년 경주 에서 발생했기 때문에 경주지역은 우리나라 지진학자에게 특별한 의미가 있는 곳이다. 2016년 9월 12일 저녁 이 곳에서는 규모 5.8의 지진이 발생하여 또 다른 중요성을 가지는 지역이 되었으며, 앞으로 오랫동안 9.12 지진은 우리나라 지진을 언급할 때 빼놓을 수 없는 사건이 될 것이다. 9월 12일 저녁 7시 44분 경주에서 발생한 규모 5.1 지진은 한반도 남부 거의 대부분의 지역에서 감지되었다. 이로부터 1시간이 채 지나지 않은 저녁 8시 32분 거의 같은 장소에서 앞선 지진보다 더 큰 규모 5.8의 지진이 다시 한 번 발생하여 전국이 크게 흔들리게 된다. 이후 발생한 많은 여진은 전진 및 본진과 함께 우리나라 동남부에 위치한 양산단층이 언제든 지진을 유발할 수 있는 단층임을 보여주는 동시에 우리나라 지진 및 지진위험성 연구의 새로운 패러다임을 제공하는 계기가 되었다. 2016년 9월 12일 경주지역에서 발생한 지진(이하 9.12 지진)은 1978년 기상청의 계기지진관측 이래 가장 큰 규모의 지진이었으며, 규모 5.1의 지진이 발생한 지 한 시간이 채 지나기도 전에 규모 5.8의 더 큰 지진이 발생하면서 전 국민이 놀람과 동시에 지진으로 인해 불안에 떨었다. 한반도 내륙에서 지진으로 인해 피해가 발생한 것은 2007년 1월 20일의 오대산지진(규모 4.8) 이후 거의 십년만이다. 지진으로 발생할 수 있는 피해에는 여러 종류가 있다. 직접적으로는 건물의 기둥이나 벽, 기초에 대한 피해나 건물에 부착된 문, 유리창 파손과 같은 구조물 피해와 건물 붕괴나 가구 전도 등으로 인한 인명 피해가 발생할 수 있다. 또한 지반이나 사면붕괴, 수도나 전기, 가스와 교통, 통신 시설과 같은 라이프라인 피해, 화재, 지진해일이 유발될 수 있다. 이 외에도 피해규모가 클 경우 물자 부족이나 위생상태 악화, 치안 악화 등도 발생할 수 있으며, 장기간 지속되는 여진활동으로 인한 노이로제, 외상 후 스트레스, 이코노미 클래스 증후군 등의 정신적인 피해가 발생하기도 한다. 9.12 지진은 다행히 이와 같은 대규모 피해를 일으킬 만큼 큰 규모의 지진은 아니었지만, 구조물을 중심으로 한 피해가 발생하였다. 9월 12일 19시 44분 규모 5.1의 1차 지진과 20시32분 규모 5.8의 지진이 발생하였을 때 경주시에서는 지진 안내 방송 및 긴급재난문자방송(CBS)을 사용하여 시민들에게 지진이 발생하였다는 사실을 신속하게 전파하였으며, 빠른 피해접수를 위하여 읍·면·동장 및 읍·면·동 직원에게 문자를 발송하여 피해가 발생한 주택에 대하여 빠른 조사를 실시하였다. 이후 읍·면·동 공무원 및 공공시설 관리담당 공무원이 현장조사를 다닌 결과에 따르면, 이번 지진으로 총 5,178 건의 피해가 발생하여, 그 중 4,996건의 주택피해가 발생하였고, 182건의 공공시설 피해가 발생 하였다. 이 가운데 사유시설은 전파 5건, 반파 24건, 소파 4,967건이었다. 한 가지 다행인 점은 이번 지진으로 인한 인명피해는 사망사고가 없었으며, 경미한 부상 2건만 있었다는 점이다. 경주에서 피해가 가장 많았던 지역은 황남동의 한옥지구였다. 9.12 지진 때 경주의 피해가 많았던 이유는 다른 지자체와 달리 기와지붕을 한 주택이 많기 때문인 것으로 추정된다.