KIGAM 한국지질자원연구원

▶ 7,400km 떨어진 국내 지하수 관측정에서 두 차례 강진 후 지하수 수위 큰 폭 변화 

▶ 문경에서 7.8 본진에 지하수 수위 7cm 상승, 7.5 여진에 3cm 수위 하락 관측 

▶ 강진 발생 시 지하수의 유입과 유출에 영향을 줄 수 있어 지속적인 연구 필요

□ 7,400km 떨어진 곳에서 발생한 튀르키예 강진은 우리나라 지반뿐만 아니라 지하수 수위에도 영향을 준 것으로 나타났다.

□ 한국지질자원연구원(원장 이평구, KIGAM) 이수형 박사 연구팀은 지난 6일(현지시간) 발생한 튀르키예 강진의 본진(규모 7.8)과 여진(규모 7.5) 이후 국내 지하수 관측정 두 곳(문경, 강릉)에서 지하수 수위의 변화를 감지했다.

 ○ 특히 문경 관측정에서는 본진 이후 지하수 수위의 7cm 상승과 여진에 따른 3cm 수위 하강을, 강릉 관측정에서는 본진 후 3cm의 수위 상승을 탐지했다.(그림 1 참조). 

□ 지진이 일어나면 지진파에 의해 지하수가 있는 대수층 주변의 암석들에 압력이 가해지고 대수층에 압축과 팽창이 발생해 지하수 수위는 상승과 하강의 반복현상(오실레이션: oscillation)이 일어난다. 

  ※ 대수층(aquifer): 지하수를 함유한 지층으로 모래, 자갈, 실트, 점토 등 공극량이 많은 것으로 구성된다. 모래, 자갈, 사력의 혼합물은 공극의 크기도 커서 지하수가 잘 유동하는 반면에 실트나 점토는 공극의 크기가 작아서 지하수 이동이 어렵다.

 ○ 문경 관측정에서는 튀르키예 강진의 본진과 여진에 따른 지하수 수위 여파가 뚜렷하게 감지됐다. 

□ 국내에서 유일하게 지진-지하수 변화 연구를 수행하고 있는 이수형 박사 연구팀은 이번 연구를 통해 규모 7.5 이상의 지진이 7,000km 이상 떨어진 국내 지하수에 영향을 줄 수 있는 것으로 분석했다.

 ○ 그동안 연구팀은 인도네시아 강진(2010년 규모 7.7), 동일본 대지진(2011년, 규모 9.0), 네팔 강진(2015년, 규모 7.8)은 물론 9,300km 떨어진 뉴질랜드 강진(2021년 규모 7.8) 당시에도 지하수 수위 변화를 관측, 연구해 국제학술지에 발표한 바 있다.

□ 강력한 지진이 발생하면 지하수의 급격한 유동으로 유출과 유입이 불규칙적으로 일어날 수 있다. 지하수가 풍부한 대수층이나 방사성폐기물 부지 및 오염 지역 등 지중환경에 심각한 영향을 미칠 수 있기에 지진-지하수 연계 점검을 통한 지속적인 연구가 필요하다.

□ 이수형 박사는 “이번 관측 연구를 통해 강진이 발생하면 수천 킬로미터 떨어진 곳에서도 지각의 흔들림뿐만 아니라 지하수에도 영향을 줄 수 있다는 결과를 확인했다.”고 말하며, “지진과 연계한 지하수 관측과 분석 연구를 꾸준히 수행해 보이지 않는 보물인 지하수의 보존과 활용을 위해 노력하겠다.”고 밝혔다. 

□ 한국지질자원연구원 이평구 원장은 “지진은 예측은 불가능하지만 다학제적 지진기술을 적용한다면 피해를 최소화할 수 있는 대비가 가능하다.”고 밝히며, “지진의 탐지와 고지진 분석, 지표지질탐사, 지하수 수위 변화 등 KIGAM의 지진대비 기술을 통해 안전한 대한민국을 만들어나가는데 앞장서겠다.”고 말했다.