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지진대 노출된 영월댐과 동해안 원전 과연 안전한가? 한반도 지진 활동기에 들어섰다 한반도 땅 밑 움직임이 심상찮다. 지진학자들은 92년 이후 현재까지 지진 횟수가 부쩍 늘어나고 있어 한반도가 결코 지진 안전지대가 아니라고 경고한다. 더욱이 지진 다발지역인 영월의 동강댐 예정지에는 지진에 약한 단층대까지 형성돼 있어 안전에 적신호가 커졌고, 새로 건설되는 울주군 원전을 포함한 기존 원전 인근에 형성된 양산·울진 단층 역시 지진이 직접 발생하는 활성단층이라는 증거도 나타났다. 도대체 우리 발 밑에서는 지금 무슨 일이 벌어지고 있는가.안영배 〈동아일보 신동아부 기자 ojong@donga.com〉
올해는 1978년 이후 지금까지 최다 지진 횟수를 기록한 96년 상황(39차례)보다 더 「악성」이 될 가능성도 적잖다. 96년의 경우 같은 기간인 3월까지 5차례의 지진이 발생한 반면 올해는 이미 9차례나 발생했기 때문. 기상청이 제공한 지진 정보 자료에 근거하더라도 상황은 예사롭지 않다. 한반도에서 발생하는 지진 중 사람이 느낄 수 있는 규모 3.0 이상의 지진은 연평균 10회 정도. 그런데 최근 석달 사이에 규모 3.0 이상의 지진만 이미 다섯차례나 발생했다. 게다가 기상청 관계자는 『80년대 중반 이후 91년까지 점차 약화되던 지진 활동이 92년부터는 거꾸로 해가 바뀔수록 빈번해지고 있다』고 말한다. 지진학자들 역시 90년대에 들어선 이후 한반도 지진이 점차 활동적 상태로 전환되는 경향을 보이고 있다고 진단한다. 지금 한반도 땅 밑에선 무슨 일이 벌어지고 있는 걸까? 한반도가 더 이상 지진 안전지대가 아니라는 말이 사실로 드러나는 것일까? 한반도에 지진이 자주 발생하는 것은 전세계적으로 지각 운동이 활발하게 일어나고 있는 현상과 연계돼 있다고 한다. 지진 발생의 메커니즘을 설명하는 데 있어서 가장 보편적으로 이용되는 「판 구조론」에 의하면, 한반도가 포함된 거대한 지각판인 유라시아판이 인도판과 태평양판 사이에 끼어 압축 현상을 일으켜 지진 활동이 잦아지고 있다는 것이다. 서울대 이기화교수(지질학)의 보충 설명. 『한반도에 지진을 촉발하는 주된 에너지는 대체로 히말라야 산맥에서 인도판과 유라시아판이 충돌하면서 생긴 거대한 응력(應力)이다. 이 응력이 유라시아판 내부로 전파되면서 한반도의 약한 지질, 주로 단층이나 지질구조상 경계 지층(地層)을 파쇄해 지진을 일으키는 것이다. 이와 함께 태평양판과 필리핀판이 유라시아판과 충돌하는 현상도 한반도 지진 활동에 일부 기여하리라고 생각된다. 여하간 한반도 지진은 아닌 판 경계선이 판 내부지진활동의 범주에 속한다』 이교수는 또 『올해 발생한 대부분의 지진이 규모 4.0 이하의 지진들이어서 아직까지는 우려할 정도는 아니지만 한반도가 지진 활동기에 들어갔다는 점에서 주의깊게 지켜볼 필요가 있다』고 말한다.
한국교원대 경재복교수(지질학)는 한반도 지진 발생의 특성과 관련해 매우 흥미로운 말을 한다. 한반도에서 발생한 지진 역사를 살펴볼 때 중국 북동부 및 일본 서남부 지역과 시대적 연계성이 매우 짙다는 것. 말하자면 세 지역 중 어느 한 지역에서 지진이 발생할 경우 다른 지역에서도 지진이 생길 수 있다는 뜻이다. 『세 지역의 지진 역사를 살펴보면 지진 활동이 강하고 약한 주기가 거의 비슷하게 전개되고 있다. 우리나라는 1세기에서 14세기까지 비교적 지진 활동이 적다가 15세기(지진 242회)부터 지진활동이 증가하면서 16세기(724회), 17세기(369회), 18세기(214회)까지 400년간 매우 활발하게 일어난 다음 19세기(55회)에는 또 급격히 감소했다. 마찬가지로 중국 북동부 지역과 일본 서남부 지역에서도 15~18세기에 지진활동이 활발했다가 19세기에 「지진활동 정온기(靜穩期)」로 들어갔다. 이후 20세기에 들어서도 세 나라의 지진 활동주기가 비슷하게 전개되고 있다. 다만 한국의 경우 지진 강도가 일본, 중국에 비해 약하게 나타날 뿐이다』 경교수의 말대로 20세기에 발생한 세 나라의 지진을 살펴보면 동시대성이 드러난다. 1920~1950년에 일어난 세 지역의 주요 지진(규모 7 이상)만 살펴보자. 이 기간에 일본 서남부에서는 키타단고 지진(27년, 2935명 사망), 돗토리 지진(43년, 1083명 사망), 후쿠이 지진(48년, 3769명 사망)이 발생했다. 이 외에도 일본 전 지역에서 간토(23년, 14만명 사망)지진을 비롯해 대형 지진이 많이 발생해 엄청난 인명 피해를 기록했다. 또 같은 기간에 중국에서도 간쑤 지진(20년 및 32년 발생)과 산둥 지진(37년)이 발생해 많은 희생자를 냈다. 한편 한국에서는 이 기간에 비교적 지진이 자주 발생했으며, 1936년에는 규모 5.1인 쌍계사 지진이 발생했다. 이때 가옥이 113채나 파괴되고 4명의 부상자가 발생하는 등 한국으로서는 별로 경험해보지 못한 「대단한」 지진이었다. 이후 한국은 잠시 지진 안정기에 들었다가 70년대 중반부터 80년대 초반까지 규모가 5에 버금하는 중급 지진이 자주 발생했다. 대표적인 지진으로는 1978년에 발생한 속리산 지진(규모 5.2：보은 지역 가옥 피해)과 홍성 지진(규모 5.2：부상자 발생과 118채의 건물 파괴)을 꼽을 수 있다. 같은 기간 중국 동북부 지방의 경우 75년 발해안의 하이칭에서 규모 7.3의 강진이 발생한 데 이어 이듬해인 76년 당산에서 규모 8의 지진이 발생해 25만명이 사망하는 참상을 기록했다. 이어지는 경교수의 설명. 『80년대 초반 이후 90년대 초반까지 잠잠하던 한국의 지진이 90년대 중반부터 또 활성화되는 징조가 뚜렷하다. 이와 함께 일본에서는 고베지진(1995년 5500명 사망)이 발생했고, 중국에서는 98년에 당산과 인접한 베이징 북서쪽 지점에서 규모 6.2의 지진으로 47명이 사망하고 수천명이 부상하는 참사가 있었다. 96년 영월 지진(규모 4.5)을 겪은 한국도 이런 상황을 주시해볼 필요가 있다』 한국과 중국, 일본 세 나라의 지진 활동에 유사성이 있다는 주장은 외국 학자들 도 제기하고 있다. 중국의 지진학자 메이(Mei)교수는 『한반도에서 시기별로 관찰되는 지진의 증강과 감소 활동은 중국 북동부 지역에서 유사하게 관찰되고 있으며, 이는 두 지역의 지진 활동이 서로 밀접하게 연관돼 있음을 시사한다』고 밝혔다. 또 일본 지진학자 모기(茂木)교수는 『세 지역의 지진 활동이 1700년 경을 정점으로 가장 활발하였다가 19세기부터 활동이 급격히 둔해진 것으로 나타났다』고 지적한 바 있다.
전남대 김성균교수(지질학)는 세 지역의 지진활동이 유사성이 있다는 전제 아래 흥미로운 실험을 했다. 이들 세 지역에서 피해가 컸던 지진을 대상으로 통계적인 방법을 이용해 지진 주기를 구한 것. 그 결과 한반도의 경우 큰 지진이 발생하는 주기는 45년 정도의 단주기와 400~500년의 중간주기, 그리고 1000년 단위의 장주기가 있음이 밝혀졌다. 김성균교수의 해석. 『한반도에서 지진활동이 활발했던 시기는 16~17세기이다. 여기에 400~500년의 주기를 고려해볼 경우 2000년 후부터 한반도는 매우 활발한 지진활동 시기로 접어든다고 볼 수 있다. 게다가 현재 일본에서 서남부의 고베지진 이후 지진활동이 활발한 시기에 돌입했다고 주장하는 학자들도 있다. 다만 확신할 만한 단계에 있지는 않기 때문에 이런 예측 결과는 일단 잠정적이라는 단서를 달 수밖에 없다』 그렇다면 한반도의 경우 어느 지역에서 지진이 발생할 확률이 높을까. 이에 대해서는 한양대 지진연구소장 김소구교수가 계산한 것이 있다. 김교수는 조선조 이후 현재까지 발생한 「역사 지진」(문헌 등에 기록된 지진)과 1905년 이후부터 계측된 「계기 지진」(지진 계측기로 기록된 지진)을 자료로 삼아 서울·수도권, 경주를 중심으로 한 영남권, 북한의 평양권으로 나누어 지진위험 확률을 계산했다. 그 결과 서울·수도권 지역에서 규모 6.0(현대 규모 5.5)에서 6.5(현대 규모 6.0) 사이의 지진이 앞으로 15년 안에 일어날 확률이 57%, 경주 지역은 35%, 그리고 평양지역에서는 29%로 산출됐다. 또한 지진의 빈도수와 규모관계를 보여주는 b값으로 계산해본 결과 서울·수도권 지역이 규모가 큰 지진이 일어날 수 있는, 매우 위험한 지역으로 나타났다. b값은 수치가 작으면 큰 지진이 일어날 확률이 크고, 반대로 수치가 크면 작은 지진이 일어날 확률이 큼을 표시한다. 이에 의하면 서울·수도권은 0.77로 경주(0.99), 평양(1.06)에 비해 작은 수치였다. 『역사지진을 분석해보면 서울·수도권은 지난 200년 동안 지진 활동이 거의 없는 조용한 지역에 속한다. 특히 서울지역은 기원후 7년부터 1594년까지 규모 7.0 이상의 강진이 모두 6회 발생했고, 1714년에는 규모 6.7의 지진이 있은 후 지금까지 휴식기에 들어가 있다. 이를 「지진 정지기(seismic gap)」라고 하는데, 과거에 큰 지진피해를 입었던 지역에서 오랫동안 유사한 지진이 발생하지 않으면 이후에 반드시 큰 지진이 발생함을 의미한다. 일본 고베 지역이 바로 지진 정지기에 있어서 방심했다가 참변을 불렀던 것이다. 따라서 서울·수도권 지역은 여러가지 조건을 고려해볼 때 예상되는 지진 위험에서 벗어나기 힘들다는 계산이 나온다』 조선조 기록에 의하면 1385년 서울에서 지진이 발생했던 상황을 『한강변에 지진이 일어나 말을 먹이던 땅이 길이 24자, 폭 5자로 갈라졌다』고 묘사하고 있다. 말하자면 지진이 일어나 땅이 길이 7m27cm에 폭 1m50cm로 쪼개질 정도로 매우 강력한 지진이었다는 뜻이다. 그렇다면 서울에 규모 6.0 이상의 강력한 지진이 발생했을 때 무사할 수 있을까. 우리나라의 경우 1988년 8월부터 건축물에 대한 내진설계를 전면적으로 시행했다. 이에 의하면 6층 이상의 건물이거나 연면적 10만m2 이상인 건축물에 대해서는 별도로 정한 내진설계 기준(규모 5.5~6.0 지진에 대응한 설계)에 맞게 짓도록 규정하고 있다. 따라서 88년 이전에 지은 건물이나 일정 규모 이하의 건물은 내진설계가 제대로 돼 있지 않아 지진 발생시 그대로 위험에 노출될 수밖에 없다. 특히 주거용 아파트의 경우 문제가 많다는 게 성균관대 이동근교수(건축학)의 진단이다. 이교수는 『아파트에 내진설계가 도입된 후 가장 많은 관심을 받는 형태가 벽식구조(壁式構造：건물에 기둥이나 보가 없이 벽과 바닥판만으로 구성된 건축 구조)인데, 이는 지진에 대한 저항 능력이 별로 뛰어나지 못한 구조』라고 말한다. 이교수는 이러한 구조가 20층 이상의 초고층 아파트에도 스스럼없이 사용되고 있어 지진에 대한 특별한 대응조치가 필요하다고 강조했다.
그와 함께 3000만 갤런의 물마루가 쏟아져 샌타 바버라 지역을 덮쳤다. 물마루는 각종 나무와 자동차들, 가옥 등을 실은 채 도시를 지나면서 빌딩과 호텔 등을 파괴했다. 물이 바다로 빠져나간 뒤 샌타 바버라 거리는 60cm 두께의 진흙층으로 덮였고, 각종 부스러기와 파편들로 아수라장을 이루었다. 셰필드 댐의 파괴로 인해 천문학적인 재산 피해는 물론 십수명에 달하는 사망자도 생겼다. 이렇게 세워진 지 8년만에 힘없이 생명을 마감한 셰필드 댐은 미국 댐건설 역사상 유일하게 지진으로 무너진 댐으로 기록됐고, 지금은 그 「지진의 상처」가 관광상품이 돼 미국인들의 발길을 끌어들이고 있다. 셰필드 댐의 실패는 요즘 우리나라에서 논란이 되는 강원도 영월 동강댐 건설 계획과 관련해 많은 것을 말해준다. 건설교통부가 수자원 확보 등을 목적으로 건설을 주도하는 동강댐은 총저수량 6억9800만t의 대규모 다목적 댐. 건교부의 계획대로라면 길이 325m, 높이 98m의 엄청난 규모를 자랑한다. 이 댐이 건설되면 한강수계 다목적댐의 용수 공급이 47억t에서 51억t으로 늘어나며, 한강 인도교 수위가 약 21cm 낮아져 홍수를 예방하는 효과가 있다고 한다. 그러나 댐 건설지인 영월이 지진 다발 지역이라는 상황과 관련해 그 안정성 측면에서 따져봐야 할 점이 적지 않다. 지진 위험과 관련해 댐 건설을 담당하고 있는 건교부 산하 한국수자원공사측은 동감댐의 경우 특별히 원자력발전소 수준의 내진설계(지진계수 0.2g)를 갖출 것이기 때문에 안전에 문제가 없다고 밝힌다. 과연 그럴까?
먼저 한국의 영월 일대 지진 현황을 구체적으로 살펴보자. 영월은 미국에서 지진다발 지역으로 꼽히는 샌터 바버라(1900년대 이후만 4차례 강진 발생)와 마찬가지로 역사상 지진이 매우 빈발한 지역이다. 영월 인근에서 발생한 「역사 지진」과 「계기 지진」에 의하면 지진 규모 2~3도가 5회, 규모 4~5도 4회, 규모 5~6도 1회, 규모 6.3도 1회 등 모두 11차례의 지진이 발생했다. 이중 대표적인 것으로 조선 인조2년(1596년) 2월에 발생한 지진(규모 5.7, 진도7 추정)과 96년에 발생한 영월 지진을 들 수 있다. 먼저 16세기에 발생한 지진의 경우 『조선왕조실록』은 영월의 옆 동네인 평창에서 『우레 소리와 함께 집들이 움직였고, 꽤 오래 계속되다 그쳤다』고 기록하고 있고, 정선에서는 『서에서 동에서 퉁소 같은 소리가 하늘을 진동했고, 집들의 기와가 들썩이며 흔들어 엎어지고 얼마는 기울어 떨어지거나 약간 기울다 멈추었다. 사람들이 놀라 당황했는데 모두 이런 모습이었다』고 묘사하고 있다. 또 96년 12월13일 영월 북동부 20km 지점의 동강 한복판에서 일어난 지진(규모 4.5, 기상청 발표)은 78년 홍성지진(규모 5) 이후 남한의 내륙지방에서 처음 발생한 것으로, 바다 건너 제주도에서도 아파트 창문과 책상이 흔들릴 정도로 감진(感震) 구역이 매우 큰 지진이었다. 당시 서울에서도 정부종합청사 총리실 바닥이 흔들렸고, 압구정동 14층 아파트가 심하게 흔들려 공포감을 느낀 주민들이 바깥으로 나올 정도였다. 지진이 발생한 진앙(震央) 부근에서는 정도가 더 심했다. 건물의 실내외부 벽에 균열이 발생하고, 지붕의 기와나 슬레이트가 떨어졌으며, 식당 선반 위에 올려놓은 그릇과 컵이 떨어지고, 도로에 바위가 떨어지고, 하천의 자갈층이 무너지는 등 진도 7에 해당하는 중진(中震)을 기록했다. 이처럼 영월 지역은 중급 이상의 지진이 발생할 가능성이 높다는 점에서 건설 예정인 동강댐에 매우 위험한 요소가 될 것임에 틀림없다. 동강댐이 미국 셰필드 댐의 전례를 따르지 않을 것이라는 장담은 누구도 할 수 없다. 게다가 댐 건설이 오히려 지진을 부른다는 학자들의 견해도 있다. 한양대 김소구교수는 인공적으로 채워진 댐의 물이 압력에 의해 기반암에 영향을 줘 지진을 유발한다는 주장이 외국 학자들 사이에서 제기되고 있다고 말한다. 실제로 대규모 인공 댐이 건설된 후 그 일대에서 지진이 다발적으로 일어나는 현상도 관찰되고 있다. 1962년에 건설된 인도 코이나 댐은 지은 지 5년 후에 규모 6.5의 지진이 발생했고 해마다 우기가 끝나면 지진이 떼로 발생하고 있다. 이집트의 아스완 댐도 62년에 건설된 후 주기적으로 지진이 발생하고 있고, 미국 후버 댐과 밴노먼 댐 등 여러 곳에서도 비슷하게 지진 현상이 일어나고 있다. 이와 관련해 김소구교수는 『최근 들어 강원도 일대에서 자주 발생하는 지진이 강원도에 많이 세워진 대규모 다목적 댐과 어떤 연관이 있는지도 검토해볼 문제』라고 말한다. 우연의 일치인지 알 수 없으나 올해에 발생한 9회의 지진 중 무려 4회가 댐이 밀집한 강원도 지방에서 발생했다.
한편 환경부가 98년 4차에 걸쳐 조사한 「동강유역 지형지질 구조조사」 결과에서는 댐의 안전문제와 관련해 더 충격적인 사실도 밝혀졌다. 동강댐 예정지를 가로지르는 거대한 단층(斷層)의 존재가 확인된 것이다. 단층은 하나로 이어진 암석체나 지층이 끊어져서 어긋나거나 균열을 일으킨 현상을 가리키는 것으로, 지각 변동이 있었음을 의미한다. 환경부 자료에 의하면 이런 단층이 댐 예정지 일대에 존재하고 있으며, 특히 상류 수몰 예정지역에도 최소 4개 이상의 단층선이 동강을 가르고 있는 것으로 나타났다. 동강댐 예정지 인근에서 확인된 단층은 인근의 동강 섭새지역으로 연결되고 있었는데, 절리된 단층면의 높이가 무려 60m에 이를 정도여서 육안으로도 뚜렷이 확인된다. 이 단층을 확인한 현지인 정무룡씨(백룡동굴 발견자)는 『겨울에 허연 수증기가 단층 절리선을 따라 피어오르는 것을 보았다』고 말했다. 영월 일대의 단층구조를 조사한 바 있는 서울대 김수진교수(지질학)는 이렇게 설명한다. 『95년 경기도 옹진군 굴업도에 핵폐기물장을 설치하려 할 때 지진이 일어나는 활성단층이 발견돼 결국 계획이 취소됐다. 영월의 경우 활성단층이라고 보기는 어려우나, 인근에서 큰 지진이 일어날 경우 이곳 단층구조가 피해를 볼 가능성이 크다. 지진은 단층구조 등 지질이 약한 곳에서 더 큰 피해를 발생시키기 때문이다』 여기서 활성단층이란 가까운 과거(넓게는 신생대 4기인 180만~2000만년 전, 좁게는 50만년 전)이후 한번 이상 움직인 흔적이 있는 단층을 말한다. 지질학 이론에 의하면 이는 아직 단층의 움직임이 끝나지 않았음을 의미하는 것이며, 단층이 운동을 시작할 때 지진이 발생한다. 또 김교수는 댐을 막아 물이 잠기는 곳에서 그 물을 가로지르는 단층구조가 존재한다는 것은 직접적으로 댐에 치명상을 입힐 수 있다고 말했다. 단층은 지상뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 지하 깊숙한 곳에 형성돼 있는 경우가 많은데, 댐의 물이 지반이 약한 단층선을 따라 누수될 위험이 크기 때문이다. 그러나 수자원공사측은 동강댐 건설을 위한 환경영향평가 보고서(1차)에서 이 부분에 대해서는 일절 언급을 하지 않았다. 대신 공사측은 댐 상류에 수많은 동굴과 지하공동이 있으며 인근 지역에 폐광이 많아 누수 위험이 크다는 환경단체들의 지적에 대해서, 댐 주변의 동굴 지하 수위(水位)와 광산 등이 거의 대부분 댐의 만수위(滿水位)보다 높은 곳에 있으며 이로 인한 수압차가 발생하기 때문에 동굴 지하수로 역류하는 등 누수 가능성은 있을 수 없다고 주장했다. 공사측의 이런 주장에 수긍한다 해도 댐을 가로지르는 지하에 단층 공동(空洞)이 형성돼 있을 경우는 댐 건설 자체를 백지화해야 할 판이다. 단층이 형성된 곳에 누수가 생겨 댐이 붕괴된 사고가 실제로 있었기 때문이다. 1928년 3월 지은 지 2년 만에 붕괴되면서 최소 450명 이상의 사망자를 낸 미국 캘리포니아주 세인트프란시스 댐이 바로 그 경우. 높이 62.5m의 아치형으로 설계된 이 댐은 시공당시 서로 다른 암석층 사이에 형성된 단층대 위에 댐 기초부를 세웠는데 시간이 흘러 단층을 메우고 있던 점토가 씻겨나가면서 누수 경로가 형성됐고, 댐 좌안 접합부에서 대규모 랜드 슬라이드가 발생해 결국 참상을 빚고 말았던 것이다. 만약 동강 댐도 건설된 뒤 이런 이유로 무너져 버린다면 영월 지역 5만여 주민은 고스란히 「물 폭탄」 세례를 맞을 수밖에 없다. 환경운동가 석동일씨(동굴전문가)는 『동강댐 주변은 단층문제 외에도 아직도 알려지지 않은 수많은 동굴, 물에 약한 석회암층, 파쇄대, 습곡 등 댐 건설지로는 위험한 요소가 한두 개가 아닌데 건설을 하려는 이유를 모르겠다』며 댐 건설 강행론자들을 비난했다.
한전은 울주군 서생면(42만평 외에 추가로 18만평 편입 예정)과 부산 기장군 효암지역(39만평) 등 모두 99만평의 부지를 확보해 100만㎾급 가압경수로형 원자력발전소 4기를 건설할 예정. 이 지역은 기존 고리원전(원자로 4기 가동중) 바로 인근에 있는데, 산자부가 원전 건설 예정구역으로 지정 고시해둔 상태다. 이 계획이 실현되면 부산과 울산의 경계에 위치한 고리 일대는 약 150만평의 부지에 8기의 원자로가 가동되는 거대 「원전 타운」을 이루게 된다. 그러나 시민·환경단체들과 지역 주민들은 원전건설 반대집회 운동을 펼치고 있다. 김혜정 환경운동연합 조사국장은 『원전건설이 추진되고 있는 울주군 서생면 일대는 지진위험이 높은 활성단층지대인 데다 78년 국내에 원전이 건설된 이후 각종 안전사고가 200회에 이르는 등 사고 위험이 높다』며 건설계획 철회를 요구했다. 이에 대해 한전측은 지진과 관련한 안전 문제의 경우 원자력발전소는 부지에서 일어날 수 있는 최대 지진을 설계지진으로 결정해 안전성을 확보하고 있기 때문에 문제될 것이 없다는 주장. 김종신 고리원자력본부장은 『규모 8의 지진에도 견디도록 설계돼 있으므로 만에 하나 큰 지진이 일어나 다른 시설이 파괴된다 하더라도 원전만큼은 안전하다』고 자신한다. 한전측은 또한 논란이 되는 양산단층대(양산단층+울산단층)의 활성단층 문제에 대해서는 한국자원연구소에 조사를 의뢰한 결과 원전의 안전성에 영향을 끼치지 못한다는 최종 보고서가 나와 시빗거리가 될 수 없다고 주장했다. 국책연구기관인 한국자원연구소가 3년간 조사한 결과 보고서(98년 6월)는 양산단층은 원자력법상 활성단층이 아니며 울산단층의 경우 활성단층이란 증거는 있으나 규모가 작아 원전의 안전성에 영향을 미치지 못한다고 기록하고 있다. 원자력 건설과 관련해 우리나라가 채택한 활성단층의 기준은 미국 원자력규제위원회의 규정을 따르고 있다. 이에 의하면 과거 3만5000년 동안 1회 또는 50만년 동안 2회 이상 변위를 일으킨 단층을 활성단층으로 정의하고 있다. 이와는 달리 일본의 원자력안전위원회는 신생대 제4기 이후(180만~200만년 전 이후) 활동한 단층은 모두 활성단층으로 본다.
그러나 한국자원연구소의 조사 보고서에 대해 서울대 이기화교수와 한국교원대 경재복교수 팀은 최근 『양산단층대는 활성단층이 틀림없다』며 정면으로 반박하고 나섰다. 사실 한국 지진학계에서 가장 첨예한 관심사가 바로 양산단층대의 활성 여부다. 이것이 활성이냐 아니냐 하는 문제는 이 일대에 세워진 원전의 안전 문제를 포함해 경상권 일대(지질학적으로는 경상분지)가 지진대냐 아니냐 하는 것과 직접적으로 연관된다. 이 일대는 국보급 문화재가 가득한 경주를 비롯해 국내 최대의 공업벨트인 부산·울산·온산·포항 공단이 자리잡고 있어 만일 이곳에서 큰 지진이 일어난다면 국가경제가 마비될 정도로 심각한 타격을 줄 수 있다. 양산단층이 본격적으로 지진학자들의 주목을 받게 된 것은 97년 6월26일 새벽 영남 지역을 뒤흔든 지진 때문. 경주 남동쪽 9km 지점에서 발생한 이 지진(규모 4.3)은 진앙지가 월성 원자력발전소와 매우 인접한 곳이자, 길이가 거의 200km에 이르는 양산단층권 내에 있었다. 또 과거 2000년간의 역사지진 기록 중에서 대지진이 무려 8회나 발생한 곳이라는 점도 학자들의 관심을 끌었다. 경재복교수는 한국자원연구소가 작성한 보고서 내용을 조목조목 비판했다. 먼저 자원연구소측은 양산단층의 경우 언양읍 상천리 지점의 단층 연령 등을 조사한 결과 50만년 내 1회 정도의 단층운동을 시사하는 것으로 원자력법상 활성단층이 아니라고 밝혔다. 특히 상천리 지점 단층은 캐나다 맥마스터대에 의뢰해 절대 연대를 측정한 결과 84.4만년, 62.2만년, 41만년 전후로 나타났다는 것. 그러나 경교수는 절대연대 측정 방법에 문제가 있다고 반박한다. 『단층활동의 연대를 측정한다는 것은 단층내 물질(단층 가우지 물질)을 채취해 여러 가지 기술적 방법으로 절대연대를 추적하는 것인데, 한국의 경우 단층내 물질 양이 매우 빈약해 단층 운동이 모두 몇번 있었는지 정확히 파악하기 어렵다는 특성이 있다. 특히 최근 시기에 발생한 단층연대를 밝히는 데는 한계가 있음을 외국학자들도 인정하고 있다. 한국과 일본 학자 팀이 상천리 지점의 항공사진, 야외조사, 트렌치 굴삭 조사, 단층 가우지 물질을 조사한 결과는 자원연구소측과 달리 활성단층과 연관된 증거가 선명하게 나타난다. 양산단층의 최후 활동 시기도 약 10만년 이내로 활성단층임을 나타내고 있으나 이 역시 가우지 물질의 시료 부족으로 더 연구할 필요가 있다』 울산단층을 보자. 울산에서 경주에 이르는 약 60km 구간의 울산단층의 경우 한국자원연구소측도 말방리(월성 원전에서 불과 12km 떨어진 지점)에서는 28만년 전과 26만년 전에 두 차례 단층운동을 한 활성단층임을 인정했으나, 그 길이가 200m도 채 안 되기 때문에 원전 안전성에는 영향을 주지 못한다고 결론지었다. 이에 대해 경교수는 울산단층계 중앙부인 말방리는 「노두(야외 단층면)」 규모로 보아 단층 길이가 200m가 안된다고 단정하는 것은 지나친 비약이라고 반박한다. 직접 현장조사를 한 결과 길이가 짧은 것이 아니라 나머지 부분을 아직 못 찾았을 뿐이라는 것. 반면 경교수는 교토대 오카다교수와 서울대 이기화교수팀과 함께 울산단층계 북부인 천북면 일대에서 트렌치 조사(trench excavation)한 결과 약 10만년 이내에 형성된 활성단층임을 입증했다고 말한다. 그러나 경교수는 이런 지질학적 논쟁보다는 실제로 역사시대에 있었던 단층 운동을 주목해야 한다고 말한다. 그는 『양산단층이 활성단층이 아니라는 논리를 펴는 학자들이 「삼국사기」 등 역사서에 기록된 경주 지진을 전혀 언급하지 않는 것이 문제』라고 주장한다. 경주지진은 불과 2000년 전에 양산단층대 일대에서 일어난 것으로 우리 조상들이 그 현장을 생생히 목격하고 기록으로 남긴 것. 양산단층이 활성단층이라는 증거로 이보다 더 확실한 것은 없다는 것이 경교수의 주장. 중국의 경우 고대인들은 이미 BC 1000년 경에 일어났던 지진을 기록으로 남겼는데, 그곳 지진학자들은 이를 중요시 하고 지진 연구에 임한다. 반면에 한국의 지진학자들은 의도적이든 비의도적이든, 한국에서 나타난 역사 지진을 외면하고 있다는 것이다.
「역사 지진」과 관련해 부산대 지질학과 윤선교수(고생물학)는 현장 조사를 통해 매우 충격적인 사실을 밝혀냈다. 윤교수는 양산단층이 형성돼 있는 낙동강 하구에서 『삼국사기』 등에 기록된 역사 지진이 매우 설득력 있음을 증명했기 때문. 그는 김해군 장유면 수가리 패총군(貝塚群)에서 철기시대(기원후 1~3세기) 형성된 패총을 연구한 결과 당시 바다 수위가 현재보다 4.5m 높았다는 사실을 밝혀냈다. 이는 인근 김해군 대동면 예안리 고분군의 지질 조사에서도 기원후 3세기 경까지 해수면이 지금보다 높았음이 증명됐고, 고분군 인근의 예안리 해식동(海蝕洞)에서도 확인됐다. 윤교수의 말. 『최소한 3세기까지 고(古) 김해만의 해수면이 지금보다 4~5m 높았다는 것은 지질조사와 고고학적 연구 결과를 종합해본 결과 딱 맞아떨어졌다. 그렇다면 해수면이 왜 변동했느냐가 문제가 된다. 이는 지반은 안정돼 있는데 빙하(氷河) 현상에 의해 해수면 자체가 변동한 경우거나, 아니면 해수면은 안정돼 있는데 지반이 융기한 경우로 볼 수 있다. 그런데 그 시기를 전후해 해수면이 4~5m나 내려갈 정도로 극지방의 빙하가 성장(成長)했다는 기록은 전세계 아무데서도 발견되지 않는다. 결국 고김해만의 해수면 강하는 지반 융기에 의한 것이며, 이는 예안리 해식동의 고정선(古汀線：해수면과 육지가 접하였던 흔적으로 암석에 수평으로 새겨짐)이 동쪽으로 5도 정도 기울어져 있음에서도 증명된다』 말하자면 3세기 이후 어느 시점에서 고 김해만 일대 지반이 융기했다는 뜻이다. 이러한 지반 융기 현상은 비단 이곳에만 적용되지 않는다. 일산 신도시 건설을 위해 대규모 유적지 발굴 조사를 할 때도 그곳이 지금으로부터 4700~2460년 전에는 지금보다 해수면이 8m나 높았다는 사실이 드러났고, 남해에 있는 연대도 패총에 관한 조사 결과 역시 3450년 전에는 해수면이 현재보다 2.5m나 높았다. 윤교수는 그 원인을 지진에서 찾고 있다. 실제로 고 김해만과 이웃 동네인 경주의 경우 『삼국사기』(신라본기)에 의하면 매우 강력한 지진들이 있었음을 기록하고 있다. 기원후 34년의 지진은 땅이 갈라지고 샘물이 솟아오를 정도였고, 93년에는 지진으로 민가의 집이 부숴지고 사망자가 발생했으며, 기원후 304년의 지진으로 샘이 솟아올랐고 집이 무너져 사망자가 발생하기도 했다. 이를 현대의 지진 크기로 보면 최소 진도(震度) 9 이상의 매우 큰 강진. 윤교수는 경주에서 기록된 역사지진이 이웃한 고 김해만 일대의 지반 융기와 관련이 있음을 이렇게 설명한다. 『1923년에 발생한 일본의 관동 대지진은 그 진앙지를 중심으로 반경 100km 이내를 쑥밭으로 만들어버렸다. 100km 정도 떨어진 지역에서 지반이 2m 이상 융기한 곳도 있었고, 반대로 지반이 푹 꺼져버린 곳도 있었다. 일본 지진학자들은 최대 5~6m까지 순식간에 융기한 곳도 있었다고 말한다. 또 1820년대에 일본 사도섬 서쪽 해안에서 발생한 지진도 지반을 1m 높이는 결과를 가져왔다. 마찬가지로 경주에서 관측된 2000년 전의 지진들이 그 진앙지가 어디인지는 알 수 없으나 경주에서 100km 정도 떨어진 김해만 일대에 지반을 융기시킬 수 있는 것이다. 이는 경주와 김해 일대가 같은 양산단층대 위에 있다는 점에서도 설득력이 있다. 경주에서 일어났던 강력한 지진이 양산단층과 연계돼 있는 것이었다면 김해에서도 경주와 같은 시기에 강력한 지진이 일어날 수 있는 것이다』
한편 윤교수는 양산단층 활성화 논쟁과 관련해 다른 의견을 제시한다. 그는 양산단층대보다 더 주목해야 할 단층이 동해안을 따라 바다쪽에서 형성돼 있는 가칭 「동해안 단층」(구룡포―울산에 이르는 단층으로 보통 바다 밑에 형성돼 있는 단층은 이름이 없음)이라고 주장한다. 『동해안 단층은 플레이오세 제4기 이후(75만년 전 이후)에 움직인 단층으로 현재도 움직이고 있는 단층이다. 사실은 양산단층대보다 이 단층이 육지쪽에 큰 지진을 유발할 수 있다. 또 양산단층대가 활성단층이든 아니든 간에 바다쪽 동해안 단층이 움직이면 지질이 약한 양산단층대에서 지진이 생길 가능성은 매우 높다』 윤교수의 주장은 중국 지진국이 81년에 발간한 「중국 및 주변 지역 해역의 활동구조도」에서도 뒷받침되고 있다. 여기에 동해 남부 앞바다의 해저단층을 현저한 활성단층으로, 양산단층은 비교적 덜 현저한 활성단층으로 표기하고 있는 것. 일본 활단층연구회가 92년 작성한 자료도 역시 대한해협과 동해 서남부에 활성단층이 존재한다고 밝히고 있다. 여하간 윤교수는 동해의 활성단층이 지진을 일으킬 경우 내륙의 밀양까지 그 영향권에 들어간다고 말한다. 그는 그 근거로 최근 경남 밀양시 단장면의 고례리 구석기 유적지 발굴 현장에서 뷔름 빙기(약 7만~1만년 전)에 단층 운동을 일으킨 활성단층을 찾아냈는데, 이는 이곳까지 지진의 영향권내에 들어 있음을 암시한다는 것이다.(단층 지도 참조) 그는 또 지진이 생길 경우 양산단층대 일대에서도 간척지나 매립지에 들어선 건물들이 가장 큰 타격을 입을 수 있다고 경고한다. 그는 95년 고베 대지진이 발생한 후 일본 지질학자들과 현장 조사를 벌이는 과정에 지반이 연약한 매립지에 세워진 건물들은 영낙없이 무너져 있는 것을 확인했다고 말한다. 『한반도에서 지진에 가장 위험하게 노출된 지역이 경주에서 김해에 이르는 양산단층대 지역이다. 특히 이 지역에서 간척지나 매립지에 세워진 건물들은 내진(耐震)시설을 잘 갖추어야 한다. 동해안 단층은 지금도 활성 상태여서 언제 지진을 일으킬지 모르기 때문이다』 윤교수의 주장에 대해서는 좀더 많은 연구가 진행돼야 하겠지만, 최소한 한반도 땅이 더 이상 안전지대가 아님은 분명하다. 지금 현재 한반도 땅밑은 분명히 무언가 진행되고 있다. 19세기 우리나라의 한 예언자는 『앞으로 동래―울산 땅이 흐느적거릴 것이다』라고 예언했는데, 그 말이 과연 맞아 떨어질 것인가. ◆지진크기를 재는 척도:규모와 진도 지진의 크기를 나타내기 위해 사용되는 등급 기준으로는 규모(magnitude)와 진도(intensity)가 있다. 규모(規模)는 전문가들이 주로 사용하는 용어로 지진에 의해 방출되는 에너지 양을 기준으로 설정된다. 규모를 측정하는 여러 가지 방법 중에서 1935년 미국의 지진학자 리히터교수가 제안한 기준(리히터 규모 혹은 리히터 등급으로 1에서 9까지 있음)이 보편적으로 사용되고 있다. 한편 진도(震度)는 지표상에서 사람이나 물체가 감지한 지진 피해를 그 정도에 따라 평가하는 기준이다. 미국과 일본 등을 제외한 대부분 국가에서는 MM진도(수정 머칼리 진도)로 표기한다. MM진도는 그 단위가 1(적절환 환경에서만 지진을 느낌)에서 12(모든 것이 파괴되는 공포 분위기)까지 있다. |
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