KIGAM 한국지질자원연구원

□ 지난 2월 6일 한반도에서 약 7,000 km 떨어진 튀르키예에서 발생한 두 번의 강진(규모 7.8, 7.5)이 남긴 지표파열의 흔적을   위성자료로 분석한 결과가 나왔다.

□ 한국지질자원연구원(원장 이평구, KIGAM)은 튀르키예 대지진 발생으로 한반도에서 관측된 지진동과 지하수위 변화, 지표변형, 국외 주요 지진의 연구현황을 담은 연구보고서 ‘KIGAM 국외지진 연구현황’를 13일 발간했다.      

     * 지진동(earthquake ground motion): 지진 발생시 지면의 움직임이다. 지진 파형으로 지진계에 기록된다.

□ (지진동 감지) 튀르키예 지진은 한국지질자원연구원 지질재해연구본부에서 운영 중인 광대역 관측소 모두에서 관측됐다. 특히 우리나라에 최초로 도달한 P파는 지진 발생 후 약 9분 50초 즈음 백령도에서 관측됐다(그림1). 

  ○ 지진동의 특성(변위)은 동쪽과 북쪽으로 갈수록 증가하는 경향을 보였고, 이를 통해 한반도 지각 하부가 균일하지 않다는 것을 추론할 수 있다.

□ (지하수위 변화) 한국지질자원연구원 지하수환경연구센터에서 운영 중인 전국 11개 지하수 관측망 중 문경과 강릉 관측정에서 지하수위 변화가 감지됐다.   

  ○ 변화는 문경 관측정(지진발생 이후 약 11분 9초)에서 처음으로 관측됐다.

  ○ 규모 7.8의 본진에서는 문경은 약 7 cm, 강릉은 약 3 cm의   지하수위 상승을 확인했다. 규모 7.5 여진에는 문경 관측정에서만 지하수위 변화(3 cm 하강)가 일어났다.

  ○ 연구원은 규모 7.5 이상의 지진이 일어나면 7,000 km 이상 떨어진 국내 지하수에도 영향을 줄 수 있는 것으로 분석했다.

□ (지표변형 분석) 한국지질자원연구원 지질재해연구본부는 튀르키예 지진에 동반된 지표변형의 정밀 관측을 위해 위성자료를 활용했다. 영상레이더 간섭 기법(Interferometic SAR, InSAR)*과 오프셋 트래킹 기법(Offset Tracking)을 통해 지표변위를 관측했다.

     * 유럽우주국(ESA)에서 운용중인 Sentinel-1의 위성자료를 사용했다. Sentinel-1은 C-band SAR 위성으로 약 250km의 지역을 촬영할 수 있다.

     * 지형에 의한 위상(phase) 차이를 제거하기 위해 미 항공우주국(NASA)에서 제공하는 30m 공간해상도의 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission: 셔틀 레이더 지형 미션) 수치 표고모델(위치별 높낮이 정보가 3차원 좌표에 입력된 내용) 자료를 사용한다.

□ 영상레이더 간섭 기법을 활용한 결과, 

  ○ 동아나톨리안단층 지표파열 남부(A구간)에서는 최고 3.8 m, 지표파열 북부(B구간)에서는 최대 5.7 m, 차닥단층(C구간)에서는 최대 6.3 m의 수평변위가 측정됐다.

  ○ 단층에 수직한 40 km 거리에 따른 수평방향 지표변위를 측정한 결과 최대 3.5 m/4.6 m/6.5 m의 변형을 파악했다

□ 지진 발생 전후의 광학위성영상 상관분석 결과, 동아나톨리안단층의 북서부 지괴는 남서쪽으로 이동하고 남동부 지괴는 북동쪽으로 이동하는 좌수향 변위가 관찰됐다. 차닥단층의 북쪽 지괴는 서쪽으로 이동하는 좌수향 운동이 인지됐다. 

  ○ 특히 동아나톨리안단층의 한 지점에 대해 단층을 가로지는 변위단면 분석을 수행한 결과, 약 6.6 m의 수평변위가 발생했으며, 이중 절반인 3.5 m는 단층선 상이 아닌 수백 m이상의 단층주변부에서 발생한 것으로 나타났다.

     * 지괴: 사방이 단층으로 둘러싸인 지각덩어리

□ 이번 분석으로 측정된 지표변위 정보는 국외 선진지진연구그룹의 분석결과와 대부분 일치하며, 다른 영상레이더, GNSS자료, 현장자료와의 비교분석을 통해 결과를 검증하고 정밀도를 높일 계획이다. 또한 우리나라 위성(Kompsat-5)을 활용한 분석도 준비하고 있다.  * GNSS: 위성항법시스템, Global Navigation Satellite System

□ 이번 보고서에는 한반도 주변을 중심으로 ‘국외 주요지진의 연구현황’도 함께 담았다.

  ○ 우리나라 지진환경과 가장 유사한 ‘몽골모고드단층’ 현장에서의 공동연구 현황과 성과를 통해 국내 단층연구의 제한성을 극복하는 다학제적이고 새로운 연구기술 개발을 진행하고 있다.

  ○ 연구진은 1995년 규모 6.9의 일본 고베지진의 광학영상 상관분석을 통해 지진 직후 현장조사에서 측정할 수 있는 1.5 m 내외의 변위가 단층 주변부에 분산되었음을 2022년 새롭게 밝혀냈다.

  ○ 또한 2011년 동일본 대지진 발생이 한반도 지진환경에 미칠 수 있는 영향 분석 결과도 소개하고 있다

□ 한국지질자원연구원 이평구 원장은 “이번 연구결과는 튀르키예 지진뿐만 아니라 KIGAM이 수행하는 다양한 국외 지진 연구현황과 성과, 전망 등을 한 눈에 볼 수 있다.”고 말하며, “국내 유일의 지진전문 연구기관으로 지진이 무서운 재해가 아닌 충분히 피해갈 수 있는 특이한 일상이 될 수 있도록 모든 연구자가 최선을 다하겠다.”고 밝혔다.