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포항지진 진원지 위치·지진 후 지하수위 변화…지난해 연구와 다른 점은

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2019년 03월 20일 13:43 프린트하기

대한지질학회를 중심으로 구성된 포항지진 정부조사연구단이 조사결과를 발표하고 있다. 조승한 기자 shinjsh@donga.com
대한지질학회를 중심으로 구성된 포항지진 정부조사연구단이 조사결과를 발표하고 있다. 조승한 기자 shinjsh@donga.com

2017년 11월 15일 발생한 규모 5.4의 포항지진 원인이 지열발전을 위한 물 주입에 따른 ‘촉발지진’이라는 결론이 나왔다. 대한지질학회를 중심으로 구성된 정부조사연구단이 약 1년간 수행한 연구결과다. 이는 지난해 4월 국제학술지 ‘사이언스’에 이진한 고려대 교수와 김광희 부산대 교수가 발표했던 포항지진은 ‘유발지진’이라는 연구결과와 진원지의 위치 등 세부적인 측면에서 다른 점은 있으나 물 주입으로 인해 포항지진이 발생했다는 결론은 비슷하다.

 

조사단은 진원의 위치를 파악하는 데 주력했다. 진원의 위치가 관정의 깊이와 일치하느냐 아니냐가 자연지진인지 아닌지를 가르는 핵심이기 때문이다. 진원의 위치가 관정에서 1km 이상만 떨어져도 해석이 크게 달라진다. 연구단장을 맡은 이강근 서울대 교수는 “속도구조 모델이 포항지진을 다룬 연구결과에서 각기 다르게 반영됐기 때문에 현재 있는 자료를 통해 새로운 모델을 구축했고, 탄성파 탐사자료 등을 동원해 정확히 파악했다”며 “시추공에 달았던 계열식 지진계 17개에서 미소지진의 정확한 깊이를 측정한 데이터를 바탕으로 속도모델을 검증했다”고 말했다.

 

그 결과 포항지진의 진원지가 이 교수와 김 교수의 연구에서 추정했던 위치와 약간 다른 것으로 나타났다. 이번에는 진원지가 포함된 단층면이 2번 지열정의 바로 아래에 있는 것으로 나타났다. 당시 사이언스지에 실었던 연구결과에서는 진원지를 1번 지열정 바로 아래 150m 지점으로 추측했었다. 2번 지열정의 주입으로 인한 영향이 컸다는 것이 이번에 새롭게 드러나면서 2번 지열정을 분석한 데이터를 바탕으로 촉발지진이라는 예측을 한 것이다.

 

복합적인 검증 방법을 통해 단층면의 위치가 2번 지열정 끝단에 위치해 있다는 것도 새롭게 밝혀냈다. 2009년부터 포항지진 전 발생한 520개의 미소지진 중 위치가 식별 가능한 98개 미소지진의 발생 위치를 지각 속에 배치해 단층면의 위치를 파악했더니 이것이 관정의 끝단을 지난다는 것을 확인했다는 것이다.

 

포항지진으로 인한 영향이 지열정에 바로 반영됐다는 점도 단층면이 이 위치를 지나가는 근거로 제시됐다. 2번 지열정의 경우 포항지진 이후 지하 수위가 740m 떨어진 것으로 나타났다. 포항지진의 단층이 지열정을 지나가기에 파손이 일어났다는 것이다. 포항지진 이후 2번 지열정 속을 영상 분석한 결과 3783m 깊이부터 알 수 없는 이유로 영상 촬영이 불가능하다는 점도 이 지역이 지진의 영향으로 끊겨나갔다는 것을 뒷받침한다고 제시했다.

 

조사단은 포항지진이 물 주입 후 2개월 뒤 발생한 이유에 대해서도 설명했다. 당시 연구에서는 미소지진을 분석해 연관성이 있다는 것은 밝혔지만 2개월의 간격은 설명하지 못했다. 이 단장은 "이번 조사에서는 물을 총 5회 주입하는 과정에서 일어난 유발 미소지진의 경우 최대 1개월까지 지체가 발생하는 것을 확인했다"며 "포항지진은 이전 자극에 의해 관찰된 지체와 일관성을 보이는 것으로 관찰됐다"고 말했다.

 

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