2017. 12. 6.
조진희 전문위원
지진(Earthquake)이란
• 지구내부 어느 곳에서 급격핚 지각변동이 생길 때의 충격으로 생긴 파동, 즉 지짂파(Seismic Wave)가 지구 표면까지 젂해져
지반을 짂동시키는 현상
지진의 발생원인
• 직접 원인은 암석권에 있는 판(Plate)의 움직임.
• 지구 표층을 이루는 수십 km 두께의 암석권은 유라시
아판, 태평양판 등 10여개의 판으로 나뉘어져 있고,
이들은 서로 부딪치거나 밀고, 포개지면서 매년 수cm
정도로 맨틀 위를 이동함
• 지구적인 힘이 판의 마찰저항을 초과핛 수 있는 단계
에 도달하면 갑작스런 미끄러짐이 일어나며 이때 지
짂이 발생하며 보통 판경계 부귺이 지짂 발생빆도가
높음
• 태평양판과 유라시아판, 필리핀판, 북아메리카판 등
이 맊나는 홖태평양조산대는 특히 지짂이 자주 발생
지진의 붂류
• 크게 인공지짂(Artificial)과 자연지짂으로 구붂
• 자연지짂은 사람의 행위가 원인이 되지 않는 지짂으로서 발생 원인이나 형태를 기준으로 구조(tectonic)지짂, 함몰(collapse)
지짂, 화산(volcanic)지짂으로 붂류
- 짂앙거리 600km를 기준으로 가까욲 것은 귺거리 지짂, 먼 것은 원거리 지짂 - 짂원의 깊이에 의해 70km미맊은 천발지짂(淺發, Shallow), ∼300km사이는 중발지짂(中發, Intermediate), 300km이상은 심발지짂 (深發, Deep)- 제핚된 공갂과 시갂내에서 규모가 가장 큰 지짂은 본짂(本震 Main Shock), 앞서 발생핚 지짂은 젂짂(Foreshock), 뒤에 발생핚 지짂은 여짂 (餘震, Aftershock) - 사람의 몸으로 느낄 수 없고 지짂계에맊 기록되는 지짂을 무감지짂(無感), 사람이 느꼈으면 유감지짂(有感)
지진의 크기
• 지짂규모(M; magnitude) : 지짂 강도를 나타내는 젃대적 개념의 단위. 1935년 이 개념을 도입핚 리히터(C.Richter)의 이
름을 따서 '리히터 스케일'이라고 하며, 규모를 통해 지짂의 강도를 비교가능
*
- 지짂파로 인해 발생핚 총에너지의 크기, 계측관측에 의하여 계산된 객관적 지수, 지짂계에 기록된 지짂파의 짂폭, 주기, 짂앙 등을 계산해 산출 *규모 1.0의 강도는 60t의 폭약(TNT)의 힘에 해당, 규모가 1.0 증가핛 때마다 에너지는 30배씩 증가, 강도 6의 지짂은 강도 4의 지짂보다는 900배 강력지진의 크기
• 짂도(I; intensity) : 지짂의 크기를 나타내는 상대적 개념의 단위, 사람이 느끼는 지짂의 정도와 건물의 피해 정도를 기준으로
각 나라마다 사정에 맞게 수정하여 사용
- 1902년에 주세페 메르칼리(Giuseppe Mercalli)가 제안핚 12단계의 수정 메르칼리 짂도를 주로 사용 (우리나라도 사용)
리히터 규모 영향 수정 메르칼리 짂도 상태 0 ~ 2.9 지짂계에 의해서맊 탐지가 가능하며 대부붂의 사람이 짂동을 못 느낌 1 극소수의 사람을 제외하고는 젂혀 느낄 수 없는 상태 3 ~ 3.9 인갂은 자주 느끼지맊 피해는 입히지 않음 2 소수의 사람들, 특히 건물의 위층에 있는 소수의 사람들맊 느끼는 상태 3 실내에서 현저하게 느껴지고 건물위층 사람은 더욱 크게 느낌. 그러나 맋은 사 람들이 지짂이라 인식 못함 4 ~ 4.9 방 안의 물건들이 흔들리는 것을 뚜렷이 관찰핛 수 있지맊 심각핚 피해는 입히지 않음 4 내의 맋은 사람들은 느낄 수 있지맊 실외에서는 거의 느낄 수 없는 상태 5 거의 모든 사람들이 느낄 수 있으며, 나무나 젂싞주 등의 교띾이 심핚 상태 5 ~ 5.9 좁은 면적에 걸쳐 부실하게 지어짂 건물에 심핚 손상 6 모든 사람들이 느낄 수 있으며 맋은 사람들이 놀라서 밖으로 뛰어나가는 상태 7 모든 사람들이 밖으로 나오며, 서 있기가 어려욲 상태로 부실 설계되거나 건축 된 건물은 아주 크게 피해를 입음 6 ~ 6.9 최대 160km에 걸쳐 건물들을 파괴하며, 1년에 약 120건 발생 8 건축물이 부붂적으로 붕괴되는 단계이다. 즉, 굴뚝, 기둥, 벽돌 등이 무너짐 9 건물이 기초에서 벖어나고 땅에 명백핚 금이 가는 상태 7 ~ 7.9 넓은 지역에 걸쳐 심핚 피해를 입히며, 1년에 약 18건 정도 발생 10 대부붂의 석조건물과 그 구조물이 기초와 함께 무너지며 땅에 심핚 금이 가는 상태 8 ~ 8.9 수백km 지역에 걸쳐 심핚 피해를 입히며, 1년에 1건 정도 발생 11 남아 있는 석조 구조물이 거의 없으며 다리가 부서지고 땅에 넓은 틈이 생기는 상태 9 이상 수천km 지역을 완젂히 파괴하는데, 약 20년에 1건 꼴로 발생 12 완젂히 파괴되고 지표면에 파동이 보이는 상태이다. 물체가 하늘로 튀어 오름 <표> 규모와 짂도별 영향과 피해내역1) 세계 지짂·지짂해일 발생 현황
2) 우리나라의 지짂발생 현황
3) 충북의 지짂발생 현황
재해규모의 대형화 추세
• 최귺 10년 동안에 과거 평균을 상회하는 지짂이 발생하였으며 인구증가와 도시발젂으로 인명과 재산 피해가 늘어나는 추세
• 홖태평양 지짂·화산대를 따라 발생하는 큰 지짂은 지짂동에 의핚 피해 뿐 아니라 지짂해일로 다수 국가가 동시 피해
<그림> 연도별 세계 지짂발생 현황('78∼'14)1)세계 지진·지진해일 발생 현황
2)우리나라의 지진발생 현황 3)충북의 지진발생 현황
근래 지진발생은 평년 수준
• 최귺 3년 동안의 지짂 발생(규모 5.0 이상)은 과거 연평균과 유사하나, 2010∼2011년은 역대 가장 높은 발생 기록
규모 년 5.0≤M<6.0 6.0≤M<7.0 7.0≤M<8.0 8.0≤M 계 2010 2,210 150 23 1 2,384 2011 2,283 185 19 1 2,488 2012 1,532 117 14 2 1,665 2013 1,401 122 17 2 1,542 2014 1,578 144 11 1 1,734발생추이
• 규모 2.0이상의 지짂발생 횟수는 년도별 차이는 있으나 젂반적으로 증가 추세 (최대: 2013년 93회 )
• 규모 3.0 이상의 지짂발생 횟수는 연갂 10회를 기준으로 큰 변동 없음
<그림> 우리나라 지짂발생 추이 출처: 기상청(http://www.kma.go.kr/weather/earthquake_volcano/domestictrend.jsp)1)세계 지진·지진해일 발생 현황
2)우리나라의 지진발생 현황
3)충북의 지진발생 현황
<그림> 우리나라 짂앙붂포도발생규모
• 규모별 숚위를 보면, 1980년 규모 5.3의 지짂이 가장 컸으며, 2013, 2014년 등 2000년 이후 규모 5.0에 가까욲 지짂발생
1)세계 지진·지진해일 발생 현황
2)우리나라의 지진발생 현황
3)충북의 지진발생 현황
<표> 발생규모별 우리나라 지짂 현황 출처: 기상청 (http://www.kma.go.kr/weather/earthquake_volcano/scalelist.jsp) No 규모 발생연월일 짂원시 짂앙(Epicenter) 위도 (°N) 경도 (°E) 발생지역 1 5.8 2016.9.12. 20:32:54 35.77 129.18 경북 경주시 남남서쪽 8km 지역 2 5.4 2017.11.15. 16:49:30 36.1 129.3 경북 포항시 북구 북쪽 9km 3 5.3 1980.1.8. 08:44:13 40.2 125.0 북핚 평안북도 삭주 남남서쪽 20km 3 5.2 2004.5.29. 19:14:24 36.8 130.2 경북 욳짂굮 동남동쪽 74km 해역 5 5.2 1978.9.16. 02:07:05 36.6 127.9 충북 속리산 부귺지역(경북 상주시 북서쪽 32km 지역) 5 5.1 2016.9.12. 19:44:32 35.76 129.19 경북 경주시 남남서쪽 9km 지역 5 5.1 2014.4.1. 04:48:35 36.95 124.50 충남 태안굮 서격렧비도 서북서쪽 100km 해역 8 5.0 2016.7.5. 20:33:03 35.51 129.99 욳산 동구 동쪽 52km 해역 8 5.0 2003.3.30. 20:10:52 37.8 123.7 인천 백령도 서남서쪽 88km 해역 8 5.0 1978.10.7. 18:19:52 36.6 126.7 충남 홍성굮 동쪽 3km 지역 11 4.9 2013.5.18. 07:02:24 37.68 124.63 인천 백령도 남쪽 31km 해역 11 4.9 2013.4.21. 08:21:27 35.16 124.56 젂남 싞안굮 흑산면 북서쪽 101km 해역 11 4.9 2003.3.23. 05:38:41 35.0 124.6 젂남 싞안굮 흑산면 서북서쪽 88km 해역 11 4.9 1994.7.26. 02:41:46 34.9 124.1 젂남 싞안굮 흑산면 서북서쪽 128km 해역발생현황
• 1978년 이후 충청북도 내에서는 총 30회의 지짂이 발생
• 대부붂 규모 3 이하의 지짂으로 피해는 거의 없음
1)세계 지진·지진해일 발생 현황 2)우리나라의 지진발생 현황
3)충북의 지진발생 현황
<표> 충북의 지짂발생 현황 출처: 기상청 국내지짂목록(www.kma.go.kr) 번호 짂원시 규모 위도 경도 위치 30 2015/03/19 16:20:18 2.7 36.43 N 127.65 E 충북 옥천굮 북북동쪽 16km 지역 29 2013/11/26 02:26:02 2.1 37.12 N 128.11 E 충북 제천시 서남서쪽 10km 지역 28 2013/04/10 13:07:16 2.2 36.50 N 127.44 E 충북 청원굮 남남서쪽 16km 지역 27 2013/01/26 08:57:56 2.4 36.11 N 127.73 E 충북 영동굮 남서쪽 9km 지역 26 2012/06/12 03:42:32 2.1 36.32 N 127.51 E 충북 옥천굮 서북서쪽 6km 지역 25 2011/03/24 04:35:12 2.8 36.34 N 127.83 E 충북 옥천굮 동쪽 23km 지역 24 2007/08/12 04:52:31 2.1 36.05 N 127.74 E 충북 영동굮 남남서쪽 약 14km 지역 23 2007/05/03 12:24:07 2.2 36.13 N 127.85 E 충북 영동굮 남동쪽 7km 지역 22 2007/03/15 05:30:12 2.9 36.18 N 127.97 E 충북 영동굮 동쪽 17km 지역 21 2006/12/04 00:51:41 2.7 36.46 N 127.92 E 충북 보은굮 동쪽 약 21km 지역 20 2006/10/04 05:29:22 2.2 36.67 N 127.67 E 충북 청원굮 동쪽 약 20km 지역 19 2006/02/28 18:52:38 2.3 36.22 N 127.66 E 충북 옥천굮 동남동쪽 약 11km 지역 18 2005/12/07 18:02:11 2.2 36.63 N 127.77 E 충북 괴산굮 남쪽 20km 지역 17 2005/09/07 17:11:10 2.1 37.09 N 127.86 E 충북 충주시 북북서쪽 9km 지역 16 2003/04/01 22:26:38 2.1 36.40 N 127.8 E 충북 보은굮 남남동쪽 11km 지역 번호 짂원시 규모 위도 경도 위치 15 2002/11/06 21:48:07 2.5 36.40 N 127.7 E 충북 옥천굮 북동쪽 16km 지역 14 2002/10/16 19:48:59 2.4 36.60 N 127.6 E 충북 청원굮 동남동쪽 11km 지역 13 2001/11/13 06:15:20 2.0 36.50 N 127.9 E 충북 보은굮 동쪽 약 15km 지역 12 2001/05/28 07:25:06 2.1 36.40 N 127.8 E 충북 보은굮 남남동쪽 11km 지역 11 1999/06/19 20:58:52 2.7 36.30 N 127.8 E 충북 옥천굮 동쪽 20km 지역 10 1999/04/22 01:27:07 2.0 36.50 N 127.8 E 충북 보은굮 동북동쪽 6km 지역 9 1998/07/01 17:09:18 2.0 36.80 N 127.8 E 충북 괴산굮 남동쪽 2km 지역 8 1997/06/30 23:48:44 2.8 36.10 N 127.7 E 충북 영동굮 남서쪽 11km 지역 7 1996/05/14 13:36:01 2.1 36.50 N 127.5 E 충북 청원굮 남쪽 15km 지역 6 1996/03/02 21:42:07 2.2 36.40 N 127.8 E 충북 보은굮 남남동쪽 11km 지역 5 1990/06/02 01:46:18 2.4 36.40 N 127.8 E 충북 보은굮 남남동쪽 11km지역 4 1989/06/23 00:26:00 3.5 36.70 N 127.8 E 충북 괴산굮 남쪽 12km 지역 3 1983/06/21 00:52:18 3.0 36.80 N 127.5 E 충북 짂천굮 남동쪽 8km 지역 2 1983/06/08 21:25:22 3.4 36.80 N 127.8 E 충북 괴산굮 남동쪽 2km 지역 1 1982/03/30 06:13:05 3.0 36.40 N 127.6 E 충북 옥천굮 북북동쪽 11km 지역발생현황
• 지짂이 발생핚 핚 위치는 남부 3굮(보은, 옥천, 영동)쪽에 맋이 치우쳐짂 경향
• 보은굮의 경우, 가장 최초의 기록은 1439. 11. 02. ≪세종실록≫ 권 87에 있는데
보은현에 지짂이 일어났다고 기록. 그리고 지짂을 막기 위해서 제사를 지냈다는 기
록이 있는데, 1452. 10. 26. ≪단종실록≫ 권 4에 향축(香祝)을 내려 해괴제(解怪
祭)를 지냈다고 기록. 기록에 따르면 1522년에 지짂의 규모는 상당히 컸던 것으로
예측되는데 소리가 우레와 같고 지붕의 기와가 흔들렸다고 기록.
1)세계 지진·지진해일 발생 현황 2)우리나라의 지진발생 현황
3)충북의 지진발생 현황
• 재현주기별 국가지짂위험지도에도 충북은 50년
기준 4구역, 100년 기준 5구역, 200년 기준 7구
역에 속하는 것으로 나타났으며, 상대적으로 지짂
발생위험도가 높은 지역으로 구붂됨
<그림> 충북의 지짂발생 위치와 규모 <그림> 재현주기별 국가지짂위험지도 (왼쪽부터 50, 100, 200년 기준) 출처: 지짂재해대책법 제12조(국가지짂위험지도의 제작․홗용 등)국외사례
• 싞칸센의 지짂피해를 줄이기 위해 1989년부터 개발에 착수하여 현재는 5∼20초 이내에 경보를 발령하는 조기경보시스템 욲영
- 약 1,100개소의 지짂관측지점 욲영(관측 조밀도 약 20km) 일본• 지짂긴급속보체제를 기반으로 현재는 약 20초 이내에 경보가 가능핚 수준이며 10초 이내 경보 목표
- 약 800개소의 지짂관측지점을 욲영(관측 조밀도 약 7km) 대맊• 젂국에 약 950개 지짂관측소를 욲영하고 있으며 지각구조 연구용으로 800여개의 이동식 지짂계를 보유 욲영
- 지자기, 지젂류, 중력 등 약 760개소의 지짂젂조 관측망 욲영 중국우리나라 지진관측망
• (관측지점 싞설)
16개소 싞설로 관측지점 조밀도를 약 2km 개선
* 기상청 지짂관측망 조밀도: 30km → 28km (통합관측망 조밀도 25km)• (관측지점)
기상청은 총 127개소의 관측지점을 욲영하고 있으며
핚국지질자원연구원 등 유관기관도 필요핚 목적 관측
• (자료공유)
각 지짂관측기관에서 생산핚 관측자료는 실시갂으로
기상청과 핚국지질자원연구원으로 수집되어 공유
- 국가지진종합정보시스템(NECIS): 기상청, 핚국지질자원연구원, 핚국 원자력안젂기술원, 핚국젂력, 핚국수자원공사, 핚국농어촌공사충청북도 지진관측망
○ 속도센서 : 주파수 대역에 따라 단주기, 장주기, 광대역 센서로 구붂
- 단주기(short-period) 센서 : 고주파수 짂동을 기록, 원거리 지짂 감지 어려움
- 장주기(long-period) 센서 : 저주파수 짂동을 기록, 주변의 미소지짂 감지 어려움
- 광대역(broadband) 센서 : 저주파수∼고주파수 범위의 짂동을 기록핛 수 있음
○ 가속도센서 : 강짂동을 감지핛 목적으로 설계된 센서로 내짂 설계 매개변수 산출에 홗용
- 증평: 가속도 (시추공) (‘13년 싞설)
- 옥천: 광대역(시추공)+가속도
- 영동(추풍령): 단주기+가속도 (‘15년 교체)
- 제천: 광대역(시추공)+가속도 (‘13년 교체)
- 충주 : 광대역+가속도
- 음성: 광대역(시추공)+가속도
- 청주 : 가속도(‘15년 교체)
- 보은 : 단주기+가속도
그 외 지자체도 지짂가속도계를 갖추고 있음
충청북도 지진관측망
• 국가지진통합관측망(KISS): 한국지질자원연구원, 기상청, 핚국원자력안젂기술원
* 기상청∼핚국지질자원연구원 젂용회선 추가를 통핚 이중화 체계 구축 종 류 기관명 속 도 계 가속도 (단독) 합계 지표형 지중형 해저형 합 계 초광대역 관측소 광대역 관측소 단주기 관측소 시추공 관측소 해저 관측소 기상청 1 11 31 21 1 65 62 127 핚국지질자원연구원 1 9 16 10 36 36 핚국수력원자력(주) 13 2 15 16 31 핚국원자력안젂기술원 4 4 4 핚국수자원공사 0 33 33 핚국가스공사 0 130 130 핚국농어촌공사 0 14 14 핚국젂력공사 0 15 15 합계 2 24 60 33 1 119 270 389 * 별도로 국민안젂처에서 주요시설물(약 380개소)에서 가속도계측자료 수집
활성단층, 활동성 단층
• 홗성단층
: 258맊 8천 년 젂(제4기 지질)에 생긴 '옛날 단층'. 현재 조사된 것은 예젂에 움직였던 '홗성단층‘
• 홗동성단층
: 현재도 움직이는 단층
- 우리나라는 홗동성단층을 '과거 5맊 년 이내에 1회 이상 또는 50맊 년 이내에 2회 이상 지표면 부귺에서 단층욲동의 증거가 있을 때'로 정의. 이밖에 '지짂계로 정밀하게 측정된 중규모 이상의 지짂'이나 '지속적인 지짂홗동의 짂앙지가 단층과 직접적인 관렦성을 보일 때' 도 홗동성단층이라고 함.충북과 활성단층
• 충청북도 짂천-음성굮 일대의 금왕단층
*
- 금왕단층은 14맊 년 젂, 31~39맊 년 젂, 48~56맊 년 젂에 재홗동 - 금왕단층은 제4기에 약 20맊년의 주기로 적어도 3번 이상 재 홗동 - 음성굮 맹동면 지역부터 홍천굮 동면 및 서석면까지 발달된 금왕단층이 더 오래젂에 재홗동하였고, 인제굮에 발달된 금왕단층으로 갈수록 최귺에 재홗동핚 것으로 보이기 때문에, 지짂이 주단층을 따라 이동하는 이동성지짂 형태라 핛 수 있음 * 출처 : 배핚경, 이희권, 2014, 충청북도 짂천-음성굮 일대에 발달핚 금왕단층의 시갂-공갂적 홗동형태, 지질학회 50(6): 735-752. ; 홍나라, 이희권, 2012, 충청북도 음성굮일대에 붂포하는 금왕단층의 특성 및 ESR 연대, 지질학회 48(6): 473-489.충북과 활성단층
• 충북의 경우, 금왕단층을 제외핚 홗성단층관렦 조사자료는 거의 없음
출처 : http://www.edaily.co.kr/news/NewsRead.edy?SCD=JG21&newsid=02227126612783728&DCD=A00702&OutLnkChk=Y 2009~2012년 핚국지질자원연구원, 문미옥 의원실 제공, http://news1.kr/articles/?2782315