KIGAM 한국지질자원연구원

2022년 10월 괴산지진과 올 2월 튀르키예지진으로 지진에 대한 불안감이 높아지는 가운데, 올 4월부터 6월까지 동해 해역에서 연속적으로 발생한 해저지진의 특성을 종합적으로 분석한 연구결과가 나왔다.

한국지질자원연구원(원장 이평구, KIGAM)은 지난 5월 15일 동해시 동북동 약 60km 해역에서 발생한 국지(리히터)규모 4.5 지진과 4월 23일 이후 6월 20일까지 총 232회의 지진에 대한 주요 분석 정보를 담은 ‘동해(강원) 연속지진보고서’를 발간했다.

동해 연속지진 분석 연구팀은, 동해(강원) 해역에서 발생한 연속지진의 특성과 동해 주요 단층과의 연관성을 파악하고자 지진 자료와 동해 해저 단층 자료 분석을 수행했다. 특히 지난 2019년 4월 19일 같은 해역에서 발생한 규모 4.3 지진과의 상관관계를 면밀히 분석했다.

이번 동해(강원) 해역 지진은 4월 23일, 처음 일어나, 21일 후 규모 4.5의 지진이 발생했다. 같은 기간에 일어난 지진들은 파형 간 유사성이 높았는데 이것은 지하 발생 위치와 단층 운동이 유사함을 나타낸다. 5월 15일 규모 4.5 본진은 약 17~19km 깊이에서 발생했으며, 단층면해는 북북서-남남동 주향을 가지고 서남서 방향으로 경사하는 단층에서 역단층(주향 186도, 경사 40도 W) 운동을 한 것으로 분석했다. 

*단층면해: 관측한 지진파 자료를 해석하여 지진원 단층의 기하, 운동방향 및 응력 특성을 표현하는 방법

4.5의 본진은 2019년에 발생한 지진과 동일 단층면에서 일어난 것으로  분석되며, 2019년 4월 17일부터 2023년 6월 20일 사이 발생한 지진 중  재결정된 104개 지진의 진원은 약 18km 깊이에서 반경 0.3km 이내에 분포한다. 진원 분포의 주향과 경사도 본진의 단층면해와 유사한 것으로 나타났다.

동해(강원) 연속지진은 연안의 퇴적층 두께를 고려했을 때 퇴적층보다 깊은 지각 깊이에서 발생한 것을 확인했으며, 서남서 방향으로 진원 깊이가 깊어진 것을 알 수 있다. 이것은 깊은 지각 속의 지구조 운동으로 인한 응력의 축적과 해소 때문에 발생했을 가능성이 높은 것으로 판단된다. 현재 동해 해저는 동-서 방향의 지구조 운동에 의한 압축력을 보이고 있으며, 동해 지진의 단층면이 역단층을 보이는 것이 동북동-서남서 또는 동-서 방향의 압축력에 의한 것으로 추정하고 있다.

이번 지진은 기존에 잘 알려진 후포단층, 울릉단층 등과는 거리가 있지만 울릉 단층의 북쪽 연장으로 추정되는 일부 소규모 단층대의 영향이 있을 것으로 판단된다. 다만, 기존에 알려진 것보다 큰 규모의 단층대가 존재할 가능성이 있어 향후 정밀한 해저물리탐사를 진행할 계획이다.

한국지질자원연구원 이평구 원장은 “동해(강원) 연속지진의 발생으로 육상뿐만 아니라 해저에도 대형지진 가능성에 대한 관심과 연구 필요성이 높아지고 있다.”고 말하며, “지진의 예측은 어렵지만, 육상과 해저의 지진 위험지역 연구를 통해 국가와 국민이 안심하고 생활할 수 있는 안전한 대한민국을 만들기 위해 최선을 다하겠다.”고 밝혔다.

한편, 2023년 동해 해역 연속지진 본진의 진앙 반경 60km 이내에서는 1996년 규모 4.2, 2019년 규모 4.3의 지진이 발생했으며, 그 외 동해에서 발생한 지진은 1982년 울진 해역 규모 4.7, 1999년 속초 해역 규모 4.2, 2004년 울진 해역 규모 5.2 지진이 발생했다. 한반도 발생 최대 규모 지진은 동해 양양 해역에서 발생한 것으로 추정되고 있다.