우리나라 지진 안전지대 아니다
1978년 이후 국내서 770회나 발생…갈수록 발생빈도 잦아
진도 6.0 이상이면 건물 파괴·산사태 등으로 인명피해 많아
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| ▲ 지난 5월 12일 중국 쓰촨(四川)성을 강타한 강진으로 사망자 8만 명, 부상 38만 명, 이재민 485만 명을 비롯해 경제적 피해는 약 670억 위안(9조 원)에 이르는 등 막대한 인명·재산 피해를 입었다. | ||
지난 5월 12일 중국 쓰촨(四川)성을 강타한 리히터 규모 7.9의 강진으로 사망자 8만 명, 부상 38만 명, 이재민 485만 명을 비롯해 경제적 피해는 약 670억 위안(9조 원)에 이르는 것으로 중국 정부는 예상하는 등 인명·재산 피해가 눈덩이처럼 불어나고 있다.
특히 쓰촨성에서 강진이 발생한 지 20여일 만에 제주도 일대 해역에서 규모 4.2의 지진이 발생, 우리나라 역시 지진의 안전지대가 아니라는 우려가 나오고 있다.
특히 인접국인 중국과 일본 등지에서 지진 등에 따른 천재지변이 끊이지 않고 발생하는 등 이에 따른 철저한 대비가 필요하다. 지진 발생원인, 국내외 지진 발생 및 피해 사례, 지진 규모·진도 따라 나타나는 현상, 지진·해일시 대처요령 등에 대해 알아본다. <편집자 주>
■ ‘지진(earthquake)’이란
‘지진’이란 지구적인 힘에 의해 땅속의 거대한 암반(巖盤)이 갑자기 갈라지면서 그 충격으로 땅이 흔들리는 현상을 말한다. 즉, 지진은 지구내부 어딘가에서 급격한 지각변동이 생겨 그 충격으로 생긴 파동, 즉 지진파(seismicwave)가 지표면까지 전해져 지반을 진동시키는 것이다. 일반적으로 지진은 넓은 지역에서 거의 동시에 느껴진다.
이 때 각 지역의 흔들림의 정도, 즉 진도(seismic intensity)를 조사해 보면 갈라짐이 발생한 땅속 바로 위의 지표, 즉 진앙(epicenter)에서 흔들림이 가장 세고 그곳으로부터 멀어지면서 약하게 되어 어느 한계점을 지나면 느끼지 못하게 된다.
이것으로부터 흔들림이 가장 큰 장소 부근의 땅속에서 어떤 급격한 변동이 발생하여 그것에 의한 진동이 사방으로 전해져 여러 지역을 흔드는 것이라 볼 수 있다. 이것은 마치 종을 쳤을 때 사방으로 울려 퍼지는 음파와 같은 성질을 갖고 있다.
■ 지진 원인
지진의 직접적인 원인은 암석권에 있는 판(plate)의 움직임이다. 이러한 움직임이 직접 지진을 일으키기도 하고 다른 형태의 지진 에너지원을 제공하기도 한다. 판을 움직이는 힘은 다양한 형태로 나타나는데, 침강지역에서 판이 암석권 밑의 상부맨틀에 비해 차고 무겁기 때문에 이를 뚫고 들어가려는 힘, 상부 맨틀 밑에서 판이 상승하여 분리되거나 좌우로 넓어지려는 힘, 지구내부의 열대류에 의해 상부맨틀이 판의 밑 부분을 끌고 이동하는 힘 등이라고 생각할 수 있으나, 이것들이 어느 정도의 비율로 작용하는지는 정확히 알 수는 없다.
암석권(lithosphere)은 지표에서 100km 정도 두께의 딱딱한 층이며, 그 밑에는 암석권에 비해 덜 딱딱하고 온도도 높아 쉽게 변형될 수 있는 층이 존재하는데(상부맨틀) 지진이 일어날 수 있는 깊이의 한계는 여기까지로 지표로부터 약 700km의 깊이이다. 지진발생의 원인에 대한 학설은 여러 가지가 있으나 대표적 학설은 탄성반발설(Elastic rebound theory)과 판구조론(plate tectonics)이 있다.
■ 지진 종류
지진은 크게 인공지진(artificial earthquake)과 자연지진(natural earthquake)으로 나뉜다. 인공지진이란 땅속에서 화약을 폭발시키거나 지하핵실험 등으로 지진과 유사한 현상이 일어나는 현상을 말한다.
이와 관계있는 용어로 유발지진(induced earthquake)이 있는데 이는 인공지진은 아니지만 인간의 행위가 원인이 되는 지진으로서, 깊은 우물에 대량의 물을 주입하거나 높은 댐을 만들어 저수할 경우 그 부분에서 지진이 일어나는 경우를 일컫는다. 자연지진은 사람의 행위가 원인이 되지 않는 지진을 말한다. 이는 또한 발생원인이나 형태를 기준으로 다음 3가지 지진으로 분류한다.
실제로 일어나는 대부분의 지진은 구조지진(tectonic earthpuake)으로서 지구내부에서 대규모의 변형을 일으키는 힘의 원동력인 구조력(tectonic force)에 의해 축적된 탄성에너지가 일시에 방출되는 현상에 기인하는 것이다.
화산지진은 화산지역에서 화산폭발의 원인이 되어 발생하는 지진이며, 함몰지진은 지각 내부 어디에서 연약한 지반이나 공동(空洞)이 내려앉으면서 발생하는 지진이다. 한편, 진앙거리 600km를 기준으로 그보다 가까운 것은 근거리 지진으로, 먼 것은 원거리 지진으로 구분한다.
또한, 진원의 깊이에 의해 70km 미만은 ‘천발지진’, 70km∼300km 사이는 ‘중발지진’, 300km 이상은 ‘심발지진’이라 부른다. 제한된 공간과 시간 내에서 상대적으로 규모가 가장 큰 지진을 ‘본진’이라 하고 그 앞에 나타난 지진은 ‘전진’, 그 뒤에 발생한 지진은 ‘여진’이라 한다.
‘본진’이라 할 만한 지진이 없을 경우에는 이들을 통틀어 무리지진 혹은 지진군이라 한다. 또한 사람의 몸으로 만질 수 없고 지진계에만 기록되는 지진을 무감지진(無感地震), 사람이 느꼈으면 유감지진(有感地震)이라 한다.
■ 진도(Seismic intensity)
진도는 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 사람의 느낌이나 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 수치로 표현한 것으로 정해진 설문을 기준으로 계급화한 척도이다.
그렇지만 지금은 계측기에 의해서 직접 관측한 값을 진도 값으로 채용하는 경우도 많다. 진도는 지진의 규모와 진앙거리, 진원깊이에 따라 크게 좌우될 뿐만 아니라 그 지역의 지질구조와 구조물의 형태 및 인원현황에 다라 달리 평가될 수 있다.
따라서 규모와 진도는 1대1 대응이 성립하지 않으며 하나의 지진에 대해 여러 지역에서의 규모는 동일수치이나 진도 계급은 달라질 수 있다. 진도는 계급값을 쓰는 대신 가속도단위(cm/sec2)로 나타내기도 하고, 중력가속도 1g=980cm/sec2를 사용하기도 한다.
또, cm/sec2는 gal로 표시하며 1g=980gal이라고도 쓴다. 진도는 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 사람의 느낌이나 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 수치로 표현한 것으로 정해진 설문을 기준으로 계급화한 척도이다. 따라서 진도계급은 세계적으로 통일되어 있지 않으며 나라마다 실정에 맞는 척도를 채택하고 있다.
■ 우리나라 지진발생 현황
조선왕조실록, 승정원 일기, 삼국사기, 고려사, 증보문헌비고 등에는 과거 대형 지진 사례가 기록돼 있다. 이들 역사서에 따르면 “경주 지진으로 100여명이 숨졌다”(799년), “속초 부근 바다가 지진으로 터지고, 설악산 흔들바위 부근에 암석 산사태가 일어났다”(1681년) 등 AD 2년∼1904년까지 1천800여 회의 지진이 발생했다고 기록돼 있다.
이들 지진 중에 피해를 발생시킨 피해지진의 발생횟수는 40여 회 정도로, 약 50번에 1번 정도는 피해를 유발하는 지진이 한반도에서 발생한다고 볼 수 있다. 한반도의 지진활동은 15∼17세기 동안에 가장 활발했고, 그 중 16세기에 지진의 발생빈도가 가장 높았다.
특히 근래에 와서는 국내 지진 발생 빈도가 갈수록 잦아지고 있다. 기상청이 지진 관측을 시작한 1978년 이후 처음 10년(1978∼1987년) 동안엔 163건이었으나, 1988∼1997년엔 208건, 1998∼2007년엔 399건으로 늘었다.
최근의 지진 발생 사례는 지난 5월 31일 오후 9시59분 제주도 서쪽 79㎞ 해역에서 리히터 규모 4.2의 지진이 발생했다. 이는 지난해 1월 20일 강원도 평창군 도암면에서 발생한 지진(규모 4.8)에 이어 1년 4개월만에 가장 규모가 큰 지진이다.
진앙에서 반경 100㎞ 안에 있는 제주도는 전역에서 건물과 실내 집기가 흔들리는 ‘지진 유감’(有感·지진의 진동을 느끼는 것) 현상이 뚜렷했고, 진앙에서 200∼250㎞ 떨어진 전남 일대에서도 “사람들이 진동을 느낄 정도로 감지됐다”고 기상청은 전했다.
■ 우리나라에 영향 끼친 지진해일
1964년 6월 16일 13시 1분에 일본 니이가타 외해에서 발생한 규모 7.5의 지진으로 인해 지진해일이 발생해 동해연안 일대에 지진해일이 파급되어 일본에서는 473명의 사상자가 발생했고, 가옥 및 선박 피해가 발생했다. 한국 동해안에서 관측된 기록을 보면 부산에서 32cm, 울산에서 39cm의 해일이 도달했다.
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| ▲ 지난 1995년 1월 17일 새벽 5시46분경 일본 고베에서 일어난 지진(진도 7.4)으로 고가도로가 무너진 모습. 이 지진으로 인한 사망자는 6천434명, 재산 피해액은 1천억 달러에 달했다. | ||
또한, 1983년 5월 26일 정오에는 일본 아키타현 서측 외해에서 발생한 규모 7.7의 지진으로 인해 지진해일이 발생해 동해안에 영향을 미쳤고, 검조기록에 의한 지진해일의 주기는 10 정도였다.
파고가 가장 높았던 곳은 울릉도 서북해안의 현포동으로 3∼5m였고, 울진 이북, 동해시 이남의 약 70km 해안에 2m 이상의 해일이 도달해 이 구간의 거의 중앙에 위치하는 강원도 삼척군 원덕읍 임원리에는 파고 3.6∼4m에 이르는 해일이 발생됐다.
■ 지진·지진해일 관측시스템
기상청에서 1997년부터 지진 관측망 확충 및 현대화 사업을 추진한 결과, 지진관측소 27개소와 가속도계 85개소 및 해일 파고계 1개소를 설치해 지진 발생과 동시에 지진이 관측되면 5∼10분 이내 진앙·진도 등을 분석할 수 있다.
해외에서 발생된 지진의 경우, 일본 기상청(JMA)·방재과학기술연구소(NIED)와 미국 태평양지진해일경보센터·알라스카지진해일경보센터(ATWC)에서 제공하는 지진 및 지진해일 관측 자료와 국가지진정보시스템 분석결과를 확인하고, 지진해일 전파 예측모델을 이용해 지역별 해일도착 예측시각 및 예상파고를 산출하여 지진해일을 예보한다.
해일주의보는 한반도 주변해역 등에서 규모 7.0 이상의 해저지진이 발생해 해일의 발생이 우려될 때 발령하며, 해일경보는 한반도 주변해역 등에서 규모 7.5 이상의 해저지진이 발생해 우리나라에 지진해일 피해가 예상될 때 발령된다.
■ 지진해일 예·경보 전파 체계
기상청에서는 국가지진정보시스템으로부터 자동 분석된 결과를 동시동보 FAX, 컴퓨터 통신, SMS 문자메시지, Email, 기상청 홈페이지, 포털싸이트(네이버, 다음, 엠파스) 등 다양한 통보방식을 이용한 지진 및 지진해일 One-Stop 분석·통보 시스템을 구축해 소방방재청 등 방재관련기관, 언론기관, 지자체 등에 통보한다. 현재 지진해일 통보기관을 시·도, 해안가 자치단체상황실까지 확대했다.
중앙재난안전대책본부에서는 지상파 TV 및 CBS 휴대폰 긴급 재난문자방송 송출, 디지털 위성TV, 데이터 전문 방송 채널 등을 통해 실시간 재난상황을 전달하고 있으며, 지진해일 대응을 위해 지역재난안전대책본부 및 관련기관에 필요한 조치를 요구하고, 소관부처별 가용 인력·장비 등을 지원하는 협조체계를 구축하고 있다.
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| ▲ 근래에 와서는 국내 지진 발생 빈도가 갈수록 잦아지고 있어 우리나라도 지진 안전지대가 아니라는 우려가 나오고 있어 철저한 대비책이 필요하다. 초등학생들이 지진발생에 대비 대피훈련을 하고 있다. | ||
지난해 12월에는 동남해안 지역 지진해일경보시스템 구축개선사업으로서 경보단말기 238개가 설치됐다. 또한 지진해일 발생 예상지역 주민의 대피유도 및 해안도로 교통통제, 선박통제 등의 조치를 취하고 있다.
■ 지진해일 관측 및 예보 방법
① 지진해일 관측
우리나라에서 지진행일을 관측하는 곳은 고정식 구조물을 설치해 관측하는 초음파식 파고계가 울릉도에 1개소 설치돼 있다. 지진행일은 주기가 수분에서 수십분의 장파이고, 바람에 의한 파도는 30초 이내의 단파이므로, 주기를 분석하면 지진해일 여부를 판단할 수 있으며, 국립해양조사원에서 설칟관리하고 있는 조위관측시설의 관측 데이터는 기상청 등에서 실시간으로 제공받고 있다.
② 지진해일 발생여부 분석
지진해일은 규모 6.0 이상이고 수심이 1천m 이상인 경우에 발생되며, 동행안의 지진해일은 일본 서해안의 규모 7.0 이상의 지진에 의해 발생된다.
해저 지진발생 시, 지진규모, 단측특성 및 수심 등의 자료와 해일 전파에 영향을 미치는 해저지형 등을 종합적으로 고려한 뒤 분석해야 지진해일 발생여부와 도착시간, 예상파고 등의 예보가 가능하나, 수퍼컴퓨터로 계산해도 분석하기까지 수십분이 소요되어 주민대피 시기를 놓쳐버릴 수가 있다.
이 때문에 일본에서는 신속한 예보를 위해 지진과 지진해일을 가정한 수치시뮬레이션 결과를 데이터베이스화하고, 지진 발생시 대응하는 계산결과를 이용해 예보시간을 5분정도로 단축하고 있다.
③ 우리나라의 지진해일 예보
우리나라는 일본(JMA, NIED)과 미국(PTWC, ATWC)에서 제공되는 지진 및 지진해일 관측 자료와 국가지진정보시스템 분석결과를 확인하고 지진해일 전파 예측모델을 이용해 지역별 해일도착 예측시각 및 예상파고를 산출, 지진해일을 예보한다. 해일주의보는 한반도 주변해역 등에서 규모 7.0 이상의 해저지진이 발생해 해일의 발생이 우려될 때 발령하며, 해일경보는 한반도 주변해역 등에서 규모 7.5 이상의 해저지진이 발생해 우리나라에 지진해일 피해가 예상될 때 발령된다.
<고재옥 기자>
■ 지진해일시 국민 행동요령 ■
1. 지진·해일 내습시 주의사항
·일본 서해안에서 규모 7.0 이상의 지진 발생이 보고되면 지진해일 발생을 우려해야 한다. ·연안 주민들은 항시 지진해일에 대한 관심을 가져 지진해일의 전반적인 현상을 잘 이해하고 있는 것이 좋다.
·또, 이러한 정보를 이웃이나 친지에게 알려 위험에 대비한다.
·만일 지진해일 내습이 확인되면 모든 통신수단을 동원해 주민 모두에게 알려야 한다. 일본서해안에서 지진이 발생하면 동해안에는 약 2시간 뒤에 해일이 도달하므로, 해안가에서는 작업을 정리하고 위험물(부유 가능한 물건, 충돌시 충격이 큰 물건, 유류 등)을 이동시킨 뒤 고지대로 피난해야 한다.
·항내 선박은 움직이지 않도록 고정시키거나 가능하면 항 외로 이동시키고, 기상특보를 경청하며 지시에 따른다.
·해안가에 있을 때 강한 지진동을 느꼈다면 국지적인 해일의 발생 가능성이 높다. 이 경우에는 약 2∼3분 이내에 해일이 내습할 수 있으므로 해일 경보 등이 없더라도 신속히 고지대로 이동해야 한다.
2. 자주적 방재활동을 위한 지진해일에 관한 상식
·일본 서해안의 지진대에서 규모 7.0 이상의 지진이 보고되면, 약 2시간 후 지진해일이 도달하게 된다.
·지진해일이 도달하는 영역은 동해안 전역이고, 동해안에 내습하는 지진해일의 파고는 최대 3m∼4m 정도이다. 이로인해 해안가 저지대는 침수되기 쉽다.
·지진해일의 초동은 물이 빠지는 것으로 시작되어 항 바닥이 들어나기도 한다.
·지진해일은 여러 차례 열을 지어 도달하는데 제 1파보다 2, 3파의 크기가 더 클 수도 있고, 지진해일에 의한 해면의 진동은 길게 10시간 이상 지속되기도 한다.
·지진해일의 내습 속도는 사람의 거동보다 빠르고, 그 힘이 우세해 약 30cm 정도의 해일 상황에서 성인이 걸을 수 없고, 약 1m 정도의 해일이라면 목조건물이 파괴될 수 있으며, 이로 인해 인명피해를 일으킬 우려가 높다.
·해안가의 선박이나 다른 물건들이 지진해일에 의해 육지로 운반되어 가옥에 충돌하는 경우도 있다.
·충돌하는 물체들이 유류 탱크 등에 충돌해 화재를 일으킬 위험도 있다.
·지진해일은 예고 없이 내습한다.
·지진해일은 바다로 통해 있는 하천을 따라 역상하기도 한다.
[자료제공= 소방방재청]