북미·태평양판 '지각판 충돌' 원인

1945년 히로시마 원자폭탄보다 2~5만배 강력 한반도 年 평균 43회 발생… 안전지대 아니야

지난 11일 오후 2시 46분께 일본 도호쿠(東北) 지방 부근 해저에서 규모 9.0의 강진이 발생했다. 이는 1900년 이후 세계에서 4번째 규모이자 일본에서는 관측 사상 최대 규모다.

지난달 뉴질랜드 크라이스트처치에서 발생했던 규모 6.3의 지진보다 1000배 이상, 지난 1945년 히로시마에 투하된 원자폭탄보다 2만~5만배 이상 강력하다는 분석이다.

▲어떻게 일어났나=일본 역사상 최대 규모로 추정되는 이번 강진은 각각 육지와 바다를 이루는 거대한 '지각판'두 개가 서로 미는 힘 때문에 일어났다.

미는 힘으로 인해 상대적으로 가벼운 한쪽 땅이 솟아오르며 바닷물을 밀어 올려 쓰나미도 뒤따랐다.

이번 지진이 발생한 지역은 '북미판', '태평양판', '유라시아판'이 만나는 경계다. 이중 북미판과 태평양판의 접촉면에서 지진이 일어났다.

북미판은 일본열도 북쪽에서 유라시아판과 태평양판 사이로 길게 들어온다. 유라시아판은 일본 열도를 비롯해 한반도와 중국까지 아우르는 거대한 대륙지각이고, 태평양판은 태평양 전체를 이루는 해양지각으로 일본에서는 동에서 서로 이동한다. 이로 인해 세 판이 만나는 경계에서는 서로 미는 힘이 발생하며 상대적으로 무거운 북미판이 유라시아판 밑으로 들어가게 된다.

문제는 이때 판이 맞닿는 경계가 쉽게 미끄러지지 않는다는 점이다. 지각은 서로 맞물린 채 접촉면에 점점 큰 힘이 쌓인다. 그러다 버틸 수 있는 한계를 넘어서면 순간적으로 태평양판의 땅 위로 북미판의 땅이 올라서며 모였던 힘이 방출된다.

이번 강진은 일본에서 사용하는 지진 세기의 기준인 '신도 진도(震度)'에서 '6강'에 해당하는 피해를 일본 센다이 지역에 일으켰다. 이는 내진설계 건물에도 균열을 일으키고 산사태를 일으킬 수 있는 정도다.

▲일부 태평양 국가 쓰나미 상륙=이번 지진은 해저에서 발생해 쓰나미도 유발했다. 북미판에서 발생한 역단층이 위에 있던 바닷물을 밀어 올렸기 때문이다. 상승한 바닷물은 다시 수면을 수평으로 맞추기 위해 주변으로 번지게 되는데 이 바닷물이 육지에 가까워지면 파도의 높이가 높아지며 대형 파도인 쓰나미가 된다.

특히 이번 지진은 리히터 규모가 8.8로 커서 뒤따라 발생한 '여진'도 큰 피해를 줬다. 여진은 대개 큰 지진이 발생한 뒤 남아 있던 힘이 인근의 땅을 움직이며 일어난다. 미국 지질연구소(USGS)에 따르면 이번 강진의 여진은 11일 밤 11시까지 60회 이상 일어났다. 첫 지진 발생 뒤 4시간 이내에 발생한 여진은 리히터 규모 5~7 이상으로 강했다.

▲우리나라는 지진 안전지대?=이번 일본 지진이 태평양쪽이 아닌 한반도 쪽에서 발생했다면 우리나라에도 영향을 미쳤을 것이라고 전문가들은 지적했다.

다만 일본과 한국 사이의 해역은 해양 지각이 아닌 대륙 지각에 해당하기 때문에 지진이 빈발하지는 않는다는 것이다.

그렇다고 한반도가 지진의 안전지대라는 것은 아니다. 태평양 열도 지역보다는 적지만 한반도에서도 크고 작은 지진이 자주 관측되고 있다.

기상청에 따르면 한반도와 인근 해역(영해)에서 지난해 발생한 지진은 모두 42회. 이 가운데 사람이 진동을 느낄 수 있을 정도의 규모 3.0 이상은 5회였다. 올해 들어서도 6회의 지진이 발생했으며 세 차례는 제주도 인근 해역이었다.

우리나라가 아날로그 방식으로 관측을 해 온 1978년부터 1998년에는 연 평균 19회, 디지털 방식으로 관측한 1999년 이후부터 지난해까지는 연 평균 43회의 지진이 발생했다.

정부는 일본 서해에서 몰려오는 지진해일을 감시하기 위해 2007년 울릉도에 해저 지진계와 해일 파고계를 설치, 최초 관측 이후 10분 이내에 지진해일 주의보나 경보를 내리는 시스템을 갖추고 있다. /배문숙 기자