KIGAM 한국지질자원연구원

11월 15일 포항지진 정밀분석 결과

- 한국지질자원연구원은 기상청과 공동으로 포항지진의 발생위치, 단층의 움직임과 발생깊이 등에 대하여 정밀분석을 실시했음.

- 포항지진의 발생위치를 추가적인 자료를 활용하여 정밀도를 높여 분석한 결과, 본진(규모 5.4)의 위치는 36.109°N, 129.366°E로 분석됨.

- 포항지진의 본진과 최대 여진(규모 4.3)을 발생시킨 단층의 움직임은, 9.12 지진에 비해 수직운동 성분이 더 큰 역단층성 주향이동단층과 역단층으로 분석되며, 발생깊이는 약 3~7km로 더 얕게 나타남.

- 여진은 북동-남서 방향으로 분포하고 동쪽에서 서쪽으로 갈수록 깊어지는 경향으로 나타남.

□ 한국지질자원연구원(원장 신중호, KIGAM)은 기상청(청장 남재철)과 공동으로 포항지진과 주요 여진의 발생위치, 단층의 움직임과 발생깊이 등에 대하여 정밀분석을 실시했다.

□ 포항지역 주변 근거리의 지진 관측자료를 추가적으로 활용하여 포항지진의 발생위치를 정밀도를 높여 분석한 결과,

 ○ 포항지진의 본진 위치는 기상청이 발표 했던 지점에서 남동쪽으로 약 1.5km 이동한 36.109°N, 129.366°E으로 분석됐다.

  ※ 지진의 발생위치는 사용하는 관측자료와 지층의 속도구조에 따라 차이가 나고, 지진파의 도달시각의 분석 차이와 가정된 속도구조의 한계 때문에 일정범위의 오차(약 ±2km) 기상청이 지진정보로 발표한 위치와 정밀분석을 통해 결정된 위치의 차이

를 포함한다.

□ 이번 포항지진의 본진과 규모가 큰 주요 여진을 발생시킨 단층운동의 특성을 단층면해 단층면해(Focal Mechanism): 지진이 일어난 지진원 지역의 변형을 수학적으로 해석하여 지진파를 발생시키는 단층면의 운동방향을 찾는 방법

 방법을 통해 한국지질자원연구원과 기상청이 분석한 결과,

 ○ 본진의 단층면해는 북동 방향의 역단층성 우수향 주향이동단층으로 분석되었으며, 규모 4.3의 여진은 북북동 방향의 역단층으로 분석된다. 특히 진원지 서쪽의 지반(상반)이 동쪽 지반(하반)을 타고 올라가는 것으로 분석된다.

 ○ 그 외 현재까지 발생한 규모 3.5이상의 주요 여진들은 본진과 달리 주향이동단층으로 분석되었으며 여진들의 발생위치？주향？경사 등을 고려하면 본진과 연계된 주단층면 외에 주변의 소규모 단층들이 추가적으로 활동한 것으로 추정된다.

 ○ 포항지진의 본진에 대한 외국기관의 단층면해 분석결과와 비교해보면, 일본의 방재과학기술연구소(NIED)도 양기관의 분석결과와 동일하게 역단층성 주향이동단층으로 분석하였으며, 미국지질조사소(USGS)는 다소 역단층 성분이 우세한 것으로 분석했다.

   ※ 각 기관의 단층면해 분석방법이 다르고, 사용하는 관측자료와 주요하게 분석하는 주파수 대역에도 차이가 있어 단층면해 분석결과가 상이할 수 있음.

□ 포항지진의 발생깊이를 분석한 결과, 9.12 경주지진에 비해 상대적으로 얕은 깊이에서 발생한 것으로 분석됐다.

 ○ 지진의 실시간 분석에서는 지진관측소별로 관측된 지진파의 도달시간과 이론적인 예상시간이 일치되는 지점을 찾는 과정에서 지진의 발생깊이도 결정되며, 지진관측자료를 추가하여 이 방법으로 정밀분석 결과 기상청이 기존에 발표했던 발생깊이 9km보다 얕아진 6.9km로 분석됐다.

 ○ 그런데, 앞에서 설명한 단층면해 방법의 경우에는, 단층면의 정보(방향, 경사 등)와 깊이, 지층의 지진파 속도구조를 이용하여 만들어진 이론적인 합성파와 실제 관측된 지진파를 근접시키는 과정에서 지진의 발생깊이를 결정할 수 있다.

 ○ 이러한 단층면해 방법을 이용하여 포항지진 본진의 발생깊이를 분석한 결과, 한국지질자원연구원과 기상청은 3~4km, 일본 NIED는 5km, 미국 USGS는 11.5km로 분석했다. (붙임 1). 

 ○ 따라서, 지진파의 관측시간 차이와 단층면해를 이용한 발생 깊이를 종합하면 이번 포항지진의 본진은 3~7km 사이에서 발생한 것으로 분석되었으며, 규모 4.3의 여진은 6~7km, 나머지 여진은 2~3km에서 발생한 것으로 분석됐다.

□ 이번 포항지진의 본진이 발생한 후 규모 2.0 이상의 여진은 총 63회 발생하였으며, 규모 1.0~2.0의 미소지진은 총 273회 발생하였다(11월 23일 16시 현재).

 ○ 한국지질자원연구원은 현재까지 확보한 지진관측자료를 이용해 별도로 미소지진을 포함한 여진에 대해서 1차 분석을 실시하였으며, 여진들의 진원깊이는 약 1~6km에 분포하고 경주지진의 발생 깊이(11~16km)와 비교할 때 상당히 천부에서 발생한 것으로 분석했다.

 ○ 특히, 한국지질자원연구원의 여진 분석 결과, 본진을 발생시킨 단층 크기는 주향방향으로 길이 약 6.3 km, 경사방향으로 폭 최대 약 3.4 km 인 것으로 분석된다.

 ○ 여진의 위치는 본진을 중심으로 북동-남서 방향으로 주로 분포하고 동쪽에서 서쪽으로 갈수록 진원깊이가 깊어지는 경향을 보이며, 본진을 발생시킨 단층이 서쪽으로 약 60~70도 경사진 것으로 분석된다.

 ○ 한편 11월 20일 발생한 규모 3.6 여진 및 그 주변 미소지진의 발생 분포가 좁은 범위에서 북동-남서 방향으로 본진의 것과 별도로 구분이 되고, 깊이 분포 단면에서 경사가 수직에 가까운 형태로 분포 하는 것으로 보아 본진의 영향을 받아 주변 단층에서 주향이동 단층운동에 의해 지진이 발생된 것으로 해석된다. 

 ○ 한국지질자원연구원과 기상청은 본진 발생 후 지진발생 인근에 이동식 지진관측소를 추가 설치하여 관측자료를 확보하고 있으며, 향후 규모 2.0 이하의 미소지진에 대해서도 추가 정밀 분석을 실시할 예정이다.

□ 이번 포항지진에 대해서 한국지질자원연구원과 기상청은 공동으로 현장조사 및 이동식 지진계를 통한 정밀 여진관측 등을 지속적으로 실시할 예정이며,

 ○ 현재 포항지역에서 관？학？연 공동으로 실시중인 현장조사를 통해 이동식지진계를 추가로 설치하여 운영 중에 있으며, 지진관측자료 확보를 통해 포항지진을 일으킨 단층의 입체적인 운동방향과 함께 수평？수직적인 공간범위를 더 명확하게 파악할 예정이다. 

 ○ 또한, 이번 포항지진은 천부 지하에서 북동 남서 방향의 단층을 따라 발생한 것으로서, 향후 위성영상자료 분석 지표지질 및 제 4기층 조사, 지구물리 탐사, 여진 정밀분석 등을 수행하여 지진발생 특성 규명을 위한 보완연구를 추진할 예정이다.

※ 붙임

 1. 포항지진의 단층면해 분석 결과

 2. 단층의 종류 및 단층면해 설명