연속적인 동해 지진, 활성단층 지도 없어 '오리무중'

올해 한반도 남부에서 가장 강했던 지진은 모두 동해안에서 38~54km 떨어진 해역에서 발생했다. 사진제공 게티이미지뱅크

지난 2월 10일 경북 포항시에서 북동쪽으로 50km 떨어진 바다에서 발생한 규모 4.1의 지진에 이어 4월 19일 강원도 동해시 북동쪽 54km 해상에서의 규모 4.3 지진, 사흘 뒤인 22일 새벽 5시 45분경 경북 울진군 동남동쪽 38km 해상에서의 규모 3.8의 지진이 발생했다. 중규모 지진이 연속적으로 발생하면서 동해상 지진이 발생할 만한 해저 단층에 대한 정보 분석 필요성이 높아지고 있다. 

그러나 내륙과 마찬가지로 한반도 동남권 해저 단층 구성과 활성 단층을 파악할 수 있는 해저 단층 지도가 제대로 갖춰지지 않아 동해상 지진 연구가 쉽지 않다는 지적이 나온다. 동해상에서 잇따라 발생하는 지진이 기존 동해 해저 지질구조 정보를 바탕으로 남북 방향으로 형성된 울릉분지 경계면에 작용하는 동서방향의 응력에 의한 것이라는 추정이 가능한 상황이지만 정확히 어떤 활성 단층이 지진을 유발하는지 확인하기는 사실상 어렵다는 분석이다. 

동해 해저 단층 지도는 1970년대 독일 연구팀이 국내 주변을 탐사하며 연구한 결과가 있는 것으로 알려졌다. 이후 나온 연구들은 대부분 이 연구결과를 참고하고 있다. 지난 2월 10일 포항에서 50km 떨어진 곳에서 일어난 지진과 가까운 곳에 있어 원인으로 추정되는 ‘후포 단층’도 이 연구결과를 토대로 알려졌다. 

문제는 독일 연구팀이 만든 동해 해저 단층 지도 데이터는 동해가 만들어질 때 생긴 단층과 그 이후의 단층까지 모두 포함하고 있다는 점이다. 최근까지 활동했던 활성 단층으로 파악할 수 있는 신생대 제4기 단층을 확인하기는 쉽지 않은 상황이다.  

동해 해저 단층 탐사 연구를 수행하고 있는 공기수 한국지질자원연구원 석유해저연구본부 책임연구원은 “해상도가 좋은 탄성파 시스템을 구축해 동남권 해상 일부 지역을 탐사하고 있다”며 “탄성파 탐사 자료와 지층 연대 데이터를 결합해 동해상 각 단층이 어느 시기까지 활동했는지 구분하는 데 연구 역량을 집중할 것”이라고 말했다. 

동해안에서 바다 쪽으로 38~54km 떨어진 해역에서 지진이 연이어 발생함에 따라 이 근처에 지진을 유발하는 원인이 있는지 주목 받고 있다. 지난해 7월 경상대 및 강원대 연구팀이 처음으로 밝힌 거대한 구조물이 이번 지진 발생지역과 거의 일치하는 곳에 존재하고 있다. 동해 지각이 한반도 남쪽으로 파고들고 있다는 주장도 함께 주목 받게 됐다. 사진 제공 학술지 김기범 교수

[김민수 기자 reborn@donga.com]