2023년 9월 11일

역사책 속 지진 피해 실제 기록

정부는 1978년부터 지진계를 설치하면서 지진 관측을 시작했다. 그러나 한반도의 지진 관측 기록은 이보다 더 길다. 1978년 이전에는 한반도 주변 국가에서 한반도 지진이 관측된 기록이 있다. 한국지진연구소의 지진목록과 중국지진관리국의 지진목록에는 한반도와 연안해역에서 발생한 지진이 많이 수록되어 있다. 1906년부터 1977년까지 규모(이하 M) 3.0 이상의 지진이 310회 이상 발생했다.

이러한 지진 중에는 1952년 평양 근처에서 발생한 M6.2 강서 지진이 있었습니다. 강서지진은 한반도에서 발생한 지진 중 가장 큰 규모의 지진이다. 과거로 거슬러 올라가면 각종 역사서나 문헌에는 지진 피해에 대한 기록이 많이 남아 있습니다. 서기 2년부터 1904년까지 삼국사기, 고려사기, 고려사기, 조선왕조실록, 승정원일기에 지진 피해 기록이 2,100여 건 이상 보존되어 있다. 이 가운데 규모 8 이상으로 평가된 지진 피해 기록도 여럿 있고, 특히 서울에서 발생한 지진 피해 기록도 있다.

역사서에 기록된 지진 피해 기록은 매우 현실적이고 상세하다. 지진 피해에 대한 역사적 기록에는 진도 8의 피해가 포함됩니다. 조선시대 지진피해기록을 분석한 결과, 서울과 수도권에서 규모 5.3~6.2 규모의 지진이 최소 6차례 발생한 것으로 확인됐다. 1978년 이후 한국정부는 지진관측을 시작하였고, 일본기상청이 지진관측을 담당하고 지진기록을 관리하고 있다.

북한 지하 핵실험에 대응해 지진조기경보시스템 가동

지진관측 초기에는 지진계가 주로 한반도 남동부 지역에 설치되었다. 이 지역은 양산단층으로 알려진 단층대가 있어 앞으로 활발한 활동이 예상되는 곳으로, 사회기반시설과 인구밀도가 높은 산업도시가 밀집해 있는 곳이다. 이후 지진관측 범위는 점차 확대되었으며, 2000년대에는 전국적으로 밀집된 관측망이 구축되었다. 2023년 현재 지진계는 354개소에서 운영되고 있다. 지진은 평균 약 5km의 가까운 간격으로 관찰됩니다. 지진관측은 주로 일본기상청과 한국지질자원연구원이 수행하고 있으며, 한국전력기술, 원자력안전연구원 등 여러 기관에서 지진계를 설치해 왔다. 2006년 북한의 1차 지하 핵실험 이후 지진파 데이터는 핵실험 탐지 및 분석에 활용됐다. 지진조기경보시스템은 2015년부터 운영되고 있다.

한반도의 지진빈도는 판경계에 비해 높지 않다. 진앙의 대부분은 깊이 4~16㎞에 있다. 1978년 이후 M5.0 이상의 지진이 10차례나 발생했다. 대부분의 지진은 이전에 알려지지 않은 지하 단층에서 발생하며, 내륙뿐만 아니라 바다에서도 발생합니다. 가장 큰 지진은 2016년 한반도 남동부 지역에서 발생한 M5.8 경주 지진이다. 특히, 도카이(Tokai) 지역에서 발생하는 지진은 해안선으로부터 60km 이내에 집중됩니다.

반면, 내륙과 서해에서 발생하는 지진은 전 지역에서 동일하게 발생합니다. 동해안 지역은 일본열도와 한반도를 가르는 열곡이 있는 지역이다. 지진은 이 균열대에 구조적 응력이 축적될 때 발생합니다. 이 열곡은 한반도 동해안과 평행한 남북 방향으로 발달해 현재의 동서 압축력으로 인해 역단층 지진이 일어나고 있다. 서해에서는 산둥반도와 한반도 중부지방을 동서로 연결하는 해역에서 주로 정상단층지진이 발생하고 있다. 이러한 지진은 과거 한반도 형성과 관련이 있었던 북중국판과 남중국판의 경계에서 발생합니다. 이처럼 한반도의 지진은 한반도의 과거 지질사와 연결되어 있다. 현재 한반도에서 발생하는 지진의 특성을 이해하기 위해서는 한반도와 주변지역의 지질구조의 역사를 이해할 필요가 있다.

동일본 대지진으로 한반도 지각력 약화

2011년 동일본대지진은 한반도의 지진환경을 크게 변화시켰다. 동일본 대지진은 한반도에서 약 1,200km 떨어진 일본 해구에서 발생했습니다. 이번 지진으로 한반도는 동서 방향으로 약 3cm 정도 확장됐다. 그 결과, 한반도의 지각강도가 감소하고, 지진파 전파속도가 3% 감소하였으며, 한반도에서 지진 발생빈도가 크게 증가하였다. 동일본 대지진 이전에는 M2 이상의 지진이 연간 20~30회 정도 발생했으나, 동일본 대지진 이후에는 연간 50~60회까지 지진 발생 횟수가 늘어났다. M5 이상의 중규모 지진 발생빈도는 3.7배 증가했다. 또한, 하부 지각에서 발생하는 지진의 횟수가 증가하고 클러스터 지진의 횟수도 크게 증가했습니다. 우리나라에서는 2016년 경주 지진과 2017년 포항 지진으로 인해 지진 재해에 대한 우려가 크게 높아졌습니다.

한반도에서 발생할 수 있는 가장 큰 지진을 이해하려면 장기간의 지진 기록을 분석해야 합니다. 따라서 단층조사를 통한 지진발생 이력 분석은 계속되고 있다. 특히 경주·포항 지진 이후에는 지진으로 인한 단층을 찾기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 지상에서 나타난 단층에 대해서는 행정안전부가 주도하고, 일본 기상청은 지하 단층 조사를 진행하고 있다. 전국을 지역별로 나누어 세부 조사를 진행하고 있다. 최근에는 수도권과 영남권을 대상으로 지하 단층 조사 및 지진발생 특성 조사가 완료되었습니다. 앞으로는 강원도, 충청도, 전라도, 제주도에서도 조사를 실시할 계획이다. 조사 결과는 기반시설 건설에 유용한 정보로 활용될 예정입니다.

동일본대지진으로 인한 지진 발생빈도 증가와 중형지진의 증가로 인해 한반도의 지진재난과 대응방안에 대한 국민적 관심이 크게 높아졌다. 2층 이상, 높이 13m 이상, 연면적 200㎡ 이상인 모든 건축물에 내진설계가 의무화됐다. 또한 원전의 내진성능도 최대지반가속도 0.2g에서 0.3g으로 상향 조정됐다. 원전 부지로부터 320㎞ 이내의 활단층은 지진위험도 평가에 반영된다. 이런 내진 성능은 이탈리아, 프랑스 원전 수준과 비슷하다.

한반도 지진계는 다양한 연구에 기여합니다

우리나라 지진연구는 지진관측 역량의 향상과 함께 큰 발전을 이루고 있습니다. 지진학은 한반도의 지진특성을 연구하고 지진위험도를 작성하는 것뿐만 아니라, 핵실험을 탐지·분석하고, 천안함 침몰 등 각종 사건·사고를 분석하는 데에도 활용된다. 주요 사회기반시설, 원자력발전소, 방사성폐기물 처분장 부지 선정을 대상으로 내진안정성 평가사업도 진행 중이다. 세계 주요 침하지대, 지구의 심부구조 등 전 세계적으로 관심을 끄는 주제에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 특히, 한반도에 설치된 수많은 지진계는 다양한 연구 분야의 확장에 기여하고 있으며, 지진학의 범위는 점점 확대되고 있습니다.

그림 1 한반도 지진분포
(출처: 일본 기상청)

그림 2 연도별 지진 발생 추이
(출처: 일본 기상청)