'한반도 맞춤형' 기술로 국내 지진·화산 활동 예측한다

지질자원연 화산연구단이 발표한 제주도 수월봉의 마그마 배관 시스템 모델/사진=한국지질자원연구원

근 10년간 경북 경주, 충북 괴산 등 한반도에서도 규모 4 이상의 강력한 지진이 발생한 가운데, 국내 연구팀이 한반도에 특화된 지진·화산 활동 예측 기술을 내놨다.

한국지질자원연구원(이하 지질자원연)은 지질재해연구본부 활성지구조연구센터가 2020년부터 지난해까지 5년에 걸쳐 한반도 단층운동과 화산활동을 연구한 결과를 국제 학술지 '지오사이언스 저널' 특별호에 발표했다고 29일 밝혔다.


이번 연구 결과로 그동안 알려지지 않았던 한반도 판 내부의 단층운동과 화산활동을 예측할 수 있게 됐다.

한반도는 유라시아판과 태평양판의 경계부에서 500킬로미터(㎞) 이상 떨어진 가장자리에 있다. 일본, 하와이처럼 판 경계면이 아닌 '판 내부'에 속한 땅이다. 지진과 화산은 보통 판 경계면에서 활발하기 때문에 판 내부는 지진·화산 연구의 주요 관심 대상은 아니었다. 하지만 한반도 같은 판 내부 지형에서도 중대형 지진과 화산은 발생할 수 있다.

연구팀에 따르면 판 내부는 판 경계부와 달리 지각이 변형되는 속도가 느려 단층운동과 화산활동의 주기가 길고 일정하지 않다. 판 내부에 특화된 지진·화산 연구가 필요한 이유다.


활성지구조연구센터는 판 내부 지진환경에서 지진 재해를 평가하는 데 필요한 단층 모델 평가 기술을 개발했다. 이를 실제 경북 경주시 부근 '양산 단층'에 적용했다. 2016년 발생한 규모 5.8 경주 지진의 원인으로 지목됐던 단층이다. 연구팀은 "양산 단층 전 구간의 지질, 지형, 지진 자료를 종합해 한국형 단층모델을 만들었다"고 밝혔다. 그러면서 "판 경계면이 아닌 판 내부의 단층 모델 평가 기술을 개발한 건 이번 연구가 처음"이라고 설명했다.

한편 화산연구단은 약 1만 7000년 전 화산 분화로 형성된 제주도 수월봉을 대상으로 연구를 진행, 제주도 화산 마그마 배관 시스템의 특성을 발표했다. 마그마 배관 시스템은 마그마의 생성부터 분출까지 전 과정을 아우르는 시스템을 말한다.

수월봉 화산 마그마가 냉각되며 생긴 자연 유리인 '화산 유리(volcanic glass)'의 미세 조직을 관찰해 수월봉 화산체 내부의 마그마 배관 시스템을 복원했다. 연구팀은 "화산 유리 구조를 통해 마그마 시스템을 연구하는 것은 화산학계에서 주목받는 새로운 기법"이라고 소개했다.

최진혁 지질재해연구본부장은 "이번 특집호는 그간 연구가 부족했던 한반도의 단층운동과 화산활동을 최신 기법으로 분석했다는 점에서 큰 의미가 있다"며 "단층·화산 분야의 연구 기법을 꾸준히 개발해 한반도 지질재해에 대응하겠다"고 밝혔다.

연구팀이 단층 기하, 암상, 지형의 변화를 기준으로 제안한 경북 경주시 부근 양산단층 분절모델 /사진=한국지질자원연구원