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[이윤수 연구정보]

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한반도의 지진과 조구조 [2000.5.30]
이름	이윤수
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한반도는 좁은 면적을 차지하고 있지만, 매우 다양한 성인을 갖는 복잡한 지질 구조를 가지고 있다.  그만큼 오랜 지질시대를 거치면서  파란만장한 구조운동을 받아왔고, 현재 대륙의 한 귀퉁이에서 끈끈이 살아 남은 것이다.   대부분의 지진은 일본, 대만, 멕시코 등과 같이 판 경계부에서 발생한다.  이것은 지진의 발생 원인이 판구조 운동과 긴밀한 관련성이 있음을 시사해 주는 것이다.  특히 터어키, 이란, 중국, 인도 등과 같이 대륙판과 대륙판이 충돌하는 경우에는 대륙 내부 깊숙히 까지 큰 충격이 가해진다.  한반도는 다행히 유라시아 대륙과 태평양판과의 경계부에서 수백 km 정도 떨어져 있어, 화산과 지진의 격렬한 위험에서 조금은 벗어나 있다.  이 말은 한반도에서 지진의 안전지대라는 말은 아니다.  다만, 판경계부의 국가들에 비하여 훨씬 안정한 지괴 내에 있다는 것은 분명하다.   한반도가 속한 유라시아대륙의 동진, 인도대륙의 북상, 태평양 판의 서진, 필리핀해판의 북진에 기인한 4각 구도의 응력 변화가 현 한반도의 지각변형을 주도하고 있다.  한반도를 둘러싸고 있는 주변 지판들의 움직임은 한반도를 압축하는 쪽으로 작용하고 있으며, 이러한 응력 구도는 당분간 지속될 것으로 보인다.   서남일본의 경우를 좀 더 살펴 보자 (일본은 가운데가 꺾여진 형태를 취하고 있으며, 이 형태는 2천3백만년에서 1천5백만년전에 있었던 동해의 확장의 결과에 기인한 것이다).  일본 경도대학의 Oike박사는 서남일본의 내대(중앙구조선의 동해쪽, 즉 서남 일본의 북쪽)에서의 역사 및 관측지진에 근거하여 최근 서남 일본 지진의 백년 주기설을 제창하고 있다.  즉, 필리핀판과 서남일본에서의 섭입대에서 지진이 빈발(약 100년 주기)하면, 약 70년간 일본 내대에서의 지진 활동이 활발히 일어나고, 그 뒤 30년간은 휴진기에 들어간다는 것이다.  서남일본은 서기 1890년부터 1960년까지 약 70년 동안 지진이 다발하였던 시기였고, 1960이후 1990년까지 약 30년간 드물다가(상대적임), 1990년 이후 다시 활발히 일어나기 시작하는 경향이 있다는 것이다.  만약 이러한 경향이 가까운 향후에 계속된다면, 서남일본에서는 1990년부터 2060년까지 지진이 활발히 일어날 것이며, 2020년에서 2030년에 그 피크를 이룰 것이다 (여기서 주목할 점은 판의 섭입으로 인한 내대의 단주기성의 응력 해소가 활단층대를 따르는 천부에서 주로 일어나고 있다는 것이며, 추스리는 데에 약 70년이 소요되는 셈이다.  이것은 전적으로 온도와 압력 분포에 따르는 단층간의 시간적 거동에 의존한다).   서남일본과 가까운 한반도에 이러한 주기성이 적용될 것인지는 분명치 않다.  한반도의 응력 분포는 서남일본과는 다를 뿐만 아니라, 필리핀판의 섭입에 의한 영향보다는 인도대륙이 유라시아 대륙과의 충돌로 인한 영향이 보다 크다는 것이 고지자기 연구 결과로 입증되고 있다.  인도대륙이 유라시아 대륙과 충돌한 것은 약 5천만년전부터이다.  이윽고 약 3천만년전부터 1천7백만년까지에는 인도차이나지괴를 동남쪽으로 힘껏 밀어내었으며, 이른바 굴러온 돌이 박힌 돌을 빼낸 것이다.  이 영향으로 남지나해가 남쪽으로 당겨지면서 형성(pull-apart) 되게 되었다.  그렇다고 인도대륙의 북진 운동이 멈춘 것은 아니다.  이젠 인도대륙은 중한지괴라는 또 하나의 박힌 돌을 빼내려고 하고 있는 것이다.  현재 발생하는 중국내의 대부분의 지진은 여기서 비롯되고 있다.  이러한 조구조 환경은 한반도 주변에서 일어나 온 역동적인 지구 활동의 한 단면인 것이다.  즉, 중국을 동서로 가로지르는 Altyn-Tagh단층이나, 북경 인근의 움푹 꺼진 Taihangshan-Manchuria 지구대 및 산뚱반도를 지나는 탄루단층계의 활발한 움직임이 그 증거이다. 최근 일본 국립천문대가 발표한 인공위성을 이용한 GPS 측정 결과처럼, 한반도의 동진속도가 서남일본보다 좀더 빠르게 나타난다. 이는 중한지괴내의 변형이 주로 단층운동을 통하여 지각이 동서방향으로 수축되는 것이다. 현재 한반도는 동서방향의 압축 응력과 이에 따른 남북방향의 신장 응력 상태에 놓여 있으며, 향후 수백만년간은 크게 변할 것 같지 않다.   한반도에 작용하는 이러한 동서방향의 압축응력은 지괴내의 복잡한 지질구조의 불균질성과 규모의 다양성에 기인하여 일관된 경향을 보이고 있지는 않으며, 다만, 기존의 커다란 단층계가 에너지 발산의 통로 역할을 하고 있는 것으로 사료된다. 남한의 내륙에서는 (2)강구-경주-포항-울산-양산-부산 일원의 양산단층계와 (2)원산-철원-의정부-서울-홍성 일원의 추가령단층계 및 (3)옥천대의 양단의 경계부 및 내부의 단층계가 경계 지역에 속한다.  이는 특히 양산단층계와 추가령단층계를 따라 인구가 밀집된 도시가 분포하고 있다는 점에서 문제의 심각성이 있는 것이다.   적어도 수세기 이내에 한반도에서 이웃 고베나 타이완에서와 같은 큰 규모 6-7 정도의 지진이 일어날 확률은 매우 적다.  이것은 현재 어느 나라의 상황에서나 천재지변(자연재해라는 표현이 더 적절하다)이라 할 수 있는 것이며, 예보가 가능한 지진의 경우에 정확성과 신속성이 대단히 중요하다.  하지만, 만일 홍성지진(다른 이야기지만, 그 당시 우리 전통 구조물보다는 현대식 구조물에서 더 큰 피해가 발생)처럼 규모 5 정도의 지진이 우리나라의 인구 조밀 지역에 일어 났을 때, 우리의 도시는 과연 안전할까에 대해선 냉정히 생각해 보아야 할 것이다(얼마 전에는 지진 없이도 무너져 버린 삼풍백화점과 성수대교도 있었다).  만약 그 정도의 충격에 큰 피해를 입는다면 그것은 차라리 또 하나의 인재지변으로 보아야 할 것이다. 지상 및 지하구조물이 즐비한 오늘날, 우리는 그것들의 설치 장소, 용도 및 중요성 등에 따라 내진 설계가 차등화 적용되고 있다.  어느 선에서 자연재해와 인재지변을 구분하여 구조물을 설계할 것인지, 또 이 때 들어가는 비용은 우리 사회와 우리 자신의 안전을 위한 일종의 보험료로서, 어떠한 옵션의 보험을 들 것인가는 전적으로 우리 선택에 달려있다.