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◆ 박귀빈 : 일본 규슈 구마모토현에서 규모 7.1의 강진이 발생하면서 일본 기상청이 지진 발생 이후 일주일은 더 강한 지진에 대비해야 한다고 이렇게 경고했습니다. 특히 이번 강진으로 진앙에서 300킬로미터 이상 떨어진 우리나라 부산, 울산, 경남 지역에서도 흔들림 신고가 잇따랐다고 해요. 일본 지진이 과연 한반도에는 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 관심도 높아지고 있는데요. 어, 이번에 구마모토 지진의 특징, 또 추가 강진 가능성, 우리가 대비해야 할 점까지 짚어보겠습니다. 연세대 지구시스템과학과 홍태경 교수 전화 연결합니다. 교수님, 안녕하세요?
◇ 홍태경 : 네, 안녕하십니까?
◆ 박귀빈 : 네, 구마모토현에 규모 7.1의 강진이 발생한 이후에 추가 지진 대비해야 된다는 이런 경고까지 나오고 있는데요. 먼저 이번 지진의 특징부터 좀 짚어주시죠.
◇ 홍태경 : 네, 이번 지진은 2016년도에 규모 7.3 지진이 있었는데요. 그 지진 이후로 10년 만에 같은 지역에서 발생한 지진입니다. 당시에는 규모 7.3 지진 발생하기 이틀 전에 규모 6.5 지진이 발생을 했고, 이틀 만에 본진이 발생을 하면서 후타카와 단층이라고 하는 그 단층을 북동 방향으로 이렇게 쭉 쪼개면서 지진이 발생을 했는데요. 당시에는 남서쪽 방향으로 발달한 그 히나구 단층이라고 하는 단층이 연결돼 있는데, 이곳은 전혀 영향을 받지 않고 남아 있었습니다. 그래서 이번 지진은 당시 10년 전에 발생했던 그 단층 내에 남쪽에 위치한 곳이 손상되지 않은 채로 있다가 이번에 지진이 발생한 것으로서, 규모 7.1에 이르는 큰 지진을 발생시켰습니다.
◆ 박귀빈 : 지금 말씀하신 히나구 단층대라는 곳이 지진이 발생할 확률이 매우 높은 곳인가요?
◇ 홍태경 : 그 히나구 단층하고 후타카와 단층이 이렇게 연결이 돼 있어요. 약간 꺾인 상태로 연결이 돼 있는데, 그 10년 전에는 딱 그 접합부에서 먼저 전진이 6.5가 발생을 했고, 그러면서 후타카와 단층이라고 해서 이 북쪽에 위치한 단층을 더 자극을 하면서 그쪽만 쭉 부서져 나갔거든요. 북동쪽 방향으로요. 그래서 이 남서쪽에 있는 히나구 단층은 당시에 부서지지 않고 응력만 누적된 상태로 남아 있고, 또 그 10년 전 지진이 또 다른 응력을 거기다가 추가적으로 누적을 하면서 이곳에서 지진이 발생할 수 있을 가능성이 높다라는 경고가 그때부터 쭉 이어져 오던 차였습니다. 그러다가 이번에 10년 만에 다시 지진이 발생한 것입니다.
◆ 박귀빈 : 10년 전처럼 먼저 발생한 지진도 사실은 규모가 상당히 큰 지진이었는데 이틀 뒤에 또 발생해서, 그런 경우는 이틀 뒤에 발생한 걸 본진이라고 표현을 하는 것 같더라고요. 그전에 발생한 걸 전진이라고 표현하던데, 이번에는 이런 가능성은 없습니까?
◇ 홍태경 : 네, 그 우리가 지진이 쭉 발생하고 끝나봐야 그중에 제일 큰 걸 본진으로 하고요. 그 본진보다 앞에 있는 건 전진, 그 뒤에 난 건 여진이라고 얘기를 합니다. 그래서 10년 전에 발생할 때는 규모 6.5 지진도 충분히 큰 지진이어서 그게 본진인 줄만 알았거든요. 그런데 이제 이 지진이 또 다른 지진을 유발하게 되면서 그 뒤의 게 더 커지고 이제 본진이 됐었는데, 이번도 사실은 이 히나구 단층이 저쪽 규슈 연안까지 쭉 남서쪽 방향으로 뻗어져 있는데, 이번 지진으로 발생한 그 부서진 면적이 지표를 따라서는 한 40킬로, 지하로는 한 20킬로 정도 되는 면적이 최대 2미터 정도 서로 비껴 지나가는 운동을 하면서 지진을 발생시켰거든요. 그런데 이 단층이 알려진 길이만 해서 한 80킬로가 되기 때문에 겨우 한 절반 정도가 부서진 셈이 되는 겁니다. 그리고 해역으로 뻗어나간 부분이 얼마나 더 뻗어나가는지는 사실 정확하게 알고 있지 못하기 때문에, 경우에 따라서는 더 큰 지진도 발생할 여력이 있는, 아직 많이 남아 있는 부분으로 생각을 하고 있고요. 그래서 더 큰 지진이 발생할 가능성도 있다고 생각을 하는 겁니다. 다만 이렇게 히나구 단층이나 후타카와 단층이든 간에 내륙 단층인데요. 이런 곳에서 발생 가능한 최대 지진 규모는 보통 한 7점대 중반 정도까지 생각을 하기 때문에, 만약에 더 큰 지진이 발생한다 하더라도 규모 7점대 정도, 7점대 중반 정도 되는 지진이 발생할 가능성이 있고요. 하지만 그 가능성도 사실 이번 지진이 워낙 컸기 때문에 그리 높은 편은 아니라고 볼 수 있습니다.
◆ 박귀빈 : 일단 이번이 전진일 가능성은 조금 낮게 보시네요, 그러면?
◇ 홍태경 : 네, 일단은 80킬로 정도 알려진 그 크기에 비해서 한 40킬로 정도가 이미 부서졌기 때문에요. 전체 단층을 다시 새롭게 쪼개기는 어렵거든요. 왜냐하면 이미 부서진 곳은 응력이 다 풀려버린 상태고 부서지지 않은 부분에 한해서 추가적으로 큰 지진을 만들어낼 공산이 큰데, 그런데 이제 남아 있는 부분이 얼마냐가 중요한데요. 아까 말씀드린 것처럼 해역으로 뻗어 있는 부분이 만약에 우리가 알지 못하는 부분이 100여 킬로 이상 더 뻗어 있다고 한다면 더 큰 지진이 발생할 가능성이 있습니다. 그런데 남아 있는 부분을 산술적으로만 계산해 봐도 지금 앞서 발생한 그 지진에 의해서 많은 부분이 쪼개졌기 때문에 큰 지진이 발생할 공산이 크지는 않다고 생각이 될 뿐인데요. 그런데 남은 부분이 많다면 규모 7점대 중반까지도 이론상으로는 가능하다고 생각을 하는 거죠.
◆ 박귀빈 : 일본 지진조사위원회가 이렇게 경고했다고 하더라고요. 아직 파괴되지 않은 미파괴 구간이 남아 있다고 경고했다는데, 이게 그 말씀 아닌가요? 지금 교수님이 말씀하셨던 파괴되지 않은 게 지금 남아 있는, 그건 좀 위험하다고 볼 수는 없을까요?
◇ 홍태경 : 네, 그게 이제 한 40킬로 정도가 남아 있는 부분이 있고요. 이게 만약에 40킬로 구간이 지금 앞선 지진, 지금 이틀 전에 발생한 지진에 의해서 한 40킬로 구간이 최대 2미터 정도 서로 비껴 지나갔는데, 그게 남아 있는 부분이 40킬로 정도인데 비껴 지나가는 운동이 뭐 3미터, 4미터 정도 된다고 하면 에너지가 더 많이 배출되는 겁니다. 그렇게 될 때는 규모가 더 큰 지진으로 발현할 가능성이 있는데요. 하지만 이제 지진학적으로 보면 남아 있는 그 단층대가 부서질 거리와 비껴 지나가는 운동의 그 크기, 양이 비례하는 경향이 있거든요. 그래서 40킬로 구간이 뭐 갑자기 3미터, 4미터 비껴 지나가는 운동을 하기는 물리적으로 어려워요. 그래서 지금과 비슷한 정도의 여진이 발생하거나 이것보다 더 작은 정도의 여진이 발생할 가능성이 더 높다고 보는 게 상식적입니다.
◆ 박귀빈 : 보통 전진과 본진과 여진이라고 하면, 그러니까 결과적으로 이건 판단한다고 하셨잖아요. 그런데 그럼에도 불구하고 어 그것을 좀 추측할 수 있는 어떤 기간의 범주는 있습니까?
◇ 홍태경 : 본진이, 그러니까 어떤 지진이든 간에 발생하게 되면 여진이 뒤따르기 마련이고요. 그 여진은 그 지진이 발생한 직후에 제일 발생 빈도와, 그다음에 발생한 여진 가운데 최대 지진 규모도 커지기 마련입니다. 그래서 이른바 본진이라고 하는 것이 발생하고 나서 시간이 경과하면 경과할수록 여진의 발생 빈도는 크게 줄어들게 되고요. 그 지진 가운데 규모도 계속 줄어들게 되거든요. 그러다가 다시 또 여진 중에 큰 게 또 나고, 또 그 여진의 여진이 발생하는 패턴을 이렇게 톱니바퀴처럼 맞물리면서 이렇게 쭉 발달하게 되는데요. 그래서 시간이 지나면 지나갈수록 여진의 발생 빈도와 위험도는 줄어드는 게 상식입니다. 그런데 이제 지진학적으로 봤을 때 이 앞에 전진에 의해서 뒤에 본진이 따라올 때 되면, 마치 여진처럼 발생하는 패턴이 이어지다가 느닷없이 큰 본진이 발생하기도 하거든요. 그것은 이제 단층대가 힘이 막 쌓여 있는 것들이 곳곳이 막 여진처럼 부서지다가 큰 단층대가 한꺼번에 부서지는 일이 연동될 수 있기 때문에 갑자기 본진으로 발현되는 겁니다. 그래서 지금 남아 있는 이 단층대가 여진이 발생하면서 어떻게 발생하느냐의 추이에 따라 보다 더 큰 지진이 발생할 수도 있고, 아니면 작은 여진들로만 끝날 수도 있고 한 상황입니다.
◆ 박귀빈 : 아마 많은 분들이 관련해서 기사들도 보실 텐데, 여기 보면 이것 좀, 이거는 간략하게 좀 개념 좀 설명해 주세요. 지진 규모 6.5 이렇게 표현되기도 하고 진도 7 이런 표현들도 있거든요. 규모와 진도가 이게 어떻게 다른 겁니까?
◇ 홍태경 : 네, 지진 하나에 대해서 규모는 하나로 정의가 되는데요. 그러니까 지진에서 발생한 에너지를 가지고 측정하는 것이 규모입니다. 그래서 이번 그 이틀 전에 발생한 지진은 규모 7.1이라고 했는데, 거기서 발생한 에너지를 갖고 측정한 값이 7.1이라는 겁니다. 그런데 이 지진이라 하더라도 지진파가 도달하는 위치에 따라 땅의 흔들림이 차이가 나거든요. 그러니까 지진이 발생한 곳으로부터 10킬로 안쪽에 있는 곳은 땅이 크게 흔들릴 거고, 100킬로 떨어진 곳은 땅이 적게 움직일 텐데, 땅이 움직이는 정도에 따라 피해 정도가 차이가 나게 되는데 이 피해 정도를 가지고 따지는 것이 진도입니다. 그래서 지진이 발생한 그 현장이 가장 땅이 많이 흔들리게 돼 있고요. 이곳이 이번에 진도 7에 이르는 큰 흔들림을 만들어냈다 하는 거고, 바로 그 지역에서 가장 큰 피해를 보게 됩니다. 하지만 이 지진으로부터 한 100킬로, 150킬로, 우리나라 한반도 같은 경우는 300킬로가 떨어져 있는데요. 그래서 우리나라 남해안 일대에서는 진도 2 정도 되는 정도의 흔들림을 만들어냈고, 진도 2 정도 되는 흔들림은 피해가 거의 없는 상태가 되는 겁니다.
◆ 박귀빈 : 어쨌든 그거는 통상 비례하지, 그러니까 규모가 크면 클수록 진도도 같이 높아지는 거죠?
◇ 홍태경 : 그렇죠. 이 규모가 큰 지진이 발생하면 진앙지에서는 당연히 진도가 높아지기 마련이고요. 규모가 작으면 진앙지라 하더라도 진도가 작아질 수밖에 없습니다.
◆ 박귀빈 : 이번에 구마모토 지진 당시 지금 말씀하셨습니다. 우리나라가 300킬로미터나 떨어져 있는데 부산, 경남 이런 데가 흔들렸대요. 800건이 넘는 신고가 접수됐다고 합니다. 이렇게까지 흔들림이 느껴지는군요, 300킬로미터가 넘는데도.
◇ 홍태경 : 그만큼 강력한 지진이었다는 얘기고요. 10년 전에 그 구마모토 지진 때도 마찬가지로 남해안 일대에서 굉장히 많은 흔들림을 보고했었는데요. 그런데 이번에 그 300킬로미터나 떨어지면서도 그 지진동을 겪은 보고가 많았던 데는 또 다른 이유도 있습니다. 이것은 큰 규모 7점대 정도 되는 지진이 발생하게 되면 이 단층이 부서지는 데 걸리는 시간이 약 20여 초 정도가 걸립니다. 그래서 실제로 그 아까 말씀드린 것처럼 40킬로나 되는 지역이 쭉 부서지는데 어 20초 정도 걸리는데요. 이렇게 되면은 여기서 발생하는 에너지 가운데 0.05헤르츠 정도 되는 굉장히 저주파 에너지가 굉장히 월등하게 발생하게 됩니다. 이런 저주파 에너지는 먼 거리를 가더라도 에너지가 많이 감소하지 않은 상태로 전파하게 되고, 우리나라 남해안에 이르렀을 때는 고주파 에너지는 많이 사라졌는데 이 저주파 에너지는 남아서 도착하게 되는 거죠. 그런데 이 고층 건물일수록 저주파 에너지에 특히 민감하게 반응하게 되거든요. 그 건물이 높으면 높을수록 고유 주파수가 낮아지게 되고 그에 따라서 저주파 에너지에 크게 반응하게 됩니다. 이 남해안 일대의 해운대 이런 곳은 어 굉장히 그 고층 건물들이 많아서 이런 저주파 에너지가 도착했을 때 굉장히 큰 흔들림을 느끼는 것으로 이제 반영이 되게 되고요. 그 결과 이제 유감 신고가 많아지게 되고, 다만 이제 저층 건물인 경우에는 이런 저주파 에너지에 상대적으로 둔감하게 반응하게 되는데요. 일례로 작년에 발생했던 미얀마 지진이 규모 7.7 지진이 작년 3월달에 있었는데, 천 킬로 떨어진 방콕에서 이 저주파, 강력한 저주파 에너지가 도착하게 되면서 건물이 붕괴되고 고층 건물들이 심하게 움직이는 이런 일들이 있었거든요. 그래서 이런 일들이 저주파 에너지의 특성 때문이라고 판단되고 있습니다.
◆ 박귀빈 : 천 킬로미터나 저주파가 영향을 준다는 건, 기본적으로 일본에서 지진이 발생하면 우리나라는 기본적으로 그 진동의 그 영향 안에 들어가게 된다고 봐도 됩니까?
◇ 홍태경 : 그렇습니다. 그렇기 때문에 난카이 해곡에서 발생하는 초대형 지진을 굉장히 우려하는 건데요. 이번 구마모토 지진과 인접한 곳에 바로 난카이 해곡이 있는데, 이 난카이 해곡은 100년, 150년 주기로 규모 7점대 후반이나 8점대 초반의 지진들이 규칙적으로 발생을 해오고 있습니다. 바로 그런데 이곳이, 규슈 앞바다 지역이 바로 그런 규칙적인 지진이 발생할 시기가 넘어섰다고 지금 생각하고 있고요. 그래서 일본 정부도 바로 이 지역에서 향후 30년 이내에 규모 8 정도 되는 지진이 발생할 확률이 80%다라고 발표한 바도 있거든요. 그런데 최악의 경우 이 난카이 해곡이 전체가 다 부서질 경우는 규모 9.0에 이르는 큰 지진이 발생할 수 있다라고 이렇게 우려를 하고 있는데, 이곳에서 만약에 지진이 발생한다고 하면 우리나라 남해안은 500킬로밖에 안 떨어져 있습니다. 아까 말씀드린 미얀마 지진은 규모 7.7이었는데 1천 킬로 떨어진 곳에 피해를 줬는데, 이것보다, 7.7보다 훨씬 더 큰 8점대 지진이 발생을 할 수도 있는데 500킬로밖에 안 되거든요. 그러니까 이 난카이 해곡 지진은 뭐 일본만의 문제가 아니라 우리나라 문제도 될 수 있는 거죠.
◆ 박귀빈 : 앞서 그 이제 규모, 지진의 규모와 진도를 설명해 주실 때 규모가 올라가면 당연히 진도도 커진다라고 말씀하셨고, 그리고 우리나라 같은 경우 이번에 흔들림이 감지됐을 때 이제 진도 2를 아까 기준으로 말씀을 하셨던 것 같아요. 진도 2 이하면 조금 덜 느끼고 그 이상이면 좀 영향을 받는다고 그렇게 설명을 하셨는데 제가 이해한 게 맞습니까?
◇ 홍태경 : 진도는 사실 0부터 출발을 하고요. 일본 진도는 0부터 7까지 이렇게 진도가 나눠져 있습니다. 그런데 5와 6이 5약, 5강, 6약, 6강 있는데, 피해로만 따진다면 한 진도 2 이하는 뭐 그렇게 이렇다 할 피해가 없는 정도가 되겠습니다.
◆ 박귀빈 : 그러면 예를 들어 아까 난카이 해곡 말씀하실 때 지금 그게 이제 주기가 있는데 그 주기가 좀 지났다는 거잖아요. 그래서 지금 걱정이 되는 상황인 속에서 만약에 발생하면 규모 8 이상의 지진이 발생할 수도 있다. 그렇게 되면 우리나라의 진도 얼마까지 영향을 줄 수 있을까요?
◇ 홍태경 : 이게 참 재미있는 그 부분인데요. 우리가 일반적으로 진도를 따질 때는 아까 이제 제가 저주파 얘기를 했는데, 고주파에 의해서 만들어지는 피해를 주로 따집니다. 그 왜 그러냐 하면요, 주로 지진이 발생하게 되면 가까운 곳에 위치하고 있는 그 지역이 피해를 보게 되고, 그때는 그 지진으로부터 나온 강력한 고주파 에너지, 강진동이라고 하는데요. 그거에 의해서 주로 피해를 보기 때문에 진도를 따질 때는 이른바 그 고주파와 저주파가 혼합된 진동에 의한 피해를 따지거든요. 그런데 방금 이제 말씀하신 것처럼 그 500킬로 떨어진 난카이 해곡에서 지진이 발생했는데 저주파만 남아서 한반도에 도착하게 되면, 그럼 진도는 얼마냐 하면 방금 말씀드린 대로 저주파와 고주파를 더한 진도로만 따진다면 진도는 안 높을 수 있어요. 그 에너지가 도착했을 때 우리나라 저층 건물들은 별로 영향을 안 받을 거거든요. 다만 특정하게 저주파 에너지는 고층 건물들만 영향을 주기 때문에 고층 건물들만 차별적으로 피해를 볼 겁니다. 그래서 이런 고층 건물들만 따로 따져서 저주파의 피해를 보는 산식이 따로 있거든요. 이게 이제 일본 정부에서는 그런 저주파 피해를 일으키는 진도 공식이 따로 있습니다. 그런데 우리나라는 없어요. 그게 우리나라는 그걸 사용하지도 않고 있는데, 만약에 그 진도 공식을 따져본다면은 아까 그 미얀마 사례를 보자면 1천 킬로 떨어진 규모 7.7 지진에 의한 진도 피해가 그 큰 고층 건물 하나를 무너뜨리기 때문에, 그 스케일에 의하면 진도가 매우 높은 스케일로 나오게 되는 거죠. 저주파 진도에 의하면요. 그래서 우리는 저주파 진도로 평가를 해야 하는 게 맞다고 보는 거죠.
◆ 박귀빈 : 이제는 뭐 우리나라에서도 이제 지진이 어느 정도 규모의 지진이 종종 일어나고 있고, 또 일본 같은 경우는 워낙 지진이 많이 발생하고 이번 같은 경우도 진도 7 이상의 지진이 발생하면서, 그러니까 규모죠, 규모 7 이상의 지진이 발생하면서 우리나라도 영향을 준 건데, 앞으로도 우리는 이거를 계속 걱정하고 준비를 해야 되지 않겠습니까? 그런데 일본은 많이 준비를 했을 겁니다. 내진 설계도 그렇고. 그럼에도 불구하고 피해가 있고 인명 피해가 있는데, 우리나라 같은 경우는 뭘 대비해야 되겠습니까? 지금 안전하지 않은 거잖아요.
◇ 홍태경 : 이게 그래서 우리나라가 더 걱정스러운 부분이 바로 이런 점인데요. 지진이 많이 발생하는 곳은 많이 발생하기 때문에 내진 성능도 강화하고 평상시에 준비도 철저히 하고 하는 것들이 생활화될 수밖에 없습니다. 그런데 이제 우리나라와 같이 지진 발생 빈도도 낮고 발생할 때 평상시에는 되게 작은 지진들만 주로 있다 보면 이게 준비가 소홀할 수밖에 없거든요. 그런데 제가 자주 드는 예 중에 하나가 인형을 하나 산다고 하면, 1만 원짜리 인형을 하나 산다고 하면 어느 집에서는 100원씩 저축하는 집이 있고 어느 집은 10원씩 저축하는 집이 있다고 한다면, 100원씩 저축하는 집은 100일 모으면 1만 원짜리 인형을 사는 거고요. 10원씩 저축하는 집은 천 일 되면 만 원짜리 인형을 사는 겁니다. 1만 원짜리 인형을 사는 건 똑같은데 여기는 100일 걸리고 여기는 천 일 걸린다는 차이가 있거든요. 그럼 100일 걸리는 집이 바로 일본과 같은 환경이고요. 바로 천 일 걸리는, 10원씩 저축하는 곳이 한반도와 같은 상황입니다. 우리나라 조선왕조실록 같은 걸 보면 규모 7 정도 되는 지진이 발생한 사례들이 곳곳에서 나오거든요. 그래서 한반도는 언젠가는 이런 큰 지진이 발생할 확률이 매우 높은데, 평상시에 지진이 잘 발생하지 않으니까 내진 성능이 되게 소홀할 수밖에 없는 상태고요. 물론 우리나라가 동일본 대지진 직후에 이런 내진 성능이 많이 강화되긴 했지만, 그래도 잠재의식 속에서 '이 건물 짓고 부술 때까지 아, 큰 지진이 한 번도 안 날 수도 있는데 그렇게 돈을 들여야 되나'라는 그런 우려들을 하기 때문에 어느 정도 이 안전에 대한 좀 불감증이 있는 게 사실이거든요. 그렇다 보니까 이런 대비가 많이 소홀할 수밖에 없습니다. 그래서 지금이라도 우리는 내진 성능을 강화하는 건 경제적인 부분이고 출혈이 많이 감안되니까, 그거보다는 지진을 유발할 수 있는 단층, 한반도 내에라도 지하에 있는 단층을 우선적으로 샅샅이 찾고 그 지역이 어딘지를 먼저 파악하고 그 지역 위주로 선제적으로 대비를 하는 것이 경제적으로 굉장히 도움이 되는 일이라고 할 수 있겠죠.
◆ 박귀빈 : 네, 그렇습니다. 끝으로 짧게, 또 지금 휴가 기간이지 않습니까? 일본 여행 계획하시는 분들도 계실 텐데 여행 가도 괜찮을까요?
◇ 홍태경 : 계획을 다 세우신 마당에 어떻게 안 가실 수도 없다는 걸 너무 잘 이해를 하고 있기 때문에요. 가라, 가지 마라는 말씀은 못 드리겠고요. 진앙지 위주로 피하는 게 최선입니다. 그리고 가시게 되면은 고층 건물을 피하시고, 그다음에 만약에 지진이 났을 때 어디로 대피해야 될지 지진 대피소를 미리 확인하는 것이 좋습니다.
◆ 박귀빈 : 네, 지금까지 연세대 지구시스템과학과 홍태경 교수였습니다. 고맙습니다.
◇ 홍태경 : 네, 감사합니다.