발생시점 예측 어려운 여진의 공포

지진 예측기술 어디까지 왔나… 라돈가스 포착-전파감지 분석
위험 지역 알아도 언제 터질지 몰라… 日, 발생 후 5∼10초면 경보 가능

12일 네팔에 리히터 규모 7.3의 강진이 발생했다. 지난달 25일 리히터 규모 7.8의 강진이 몰아친 지 17일 만이다. 지진 전문가들은 초강력 지진 뒤에는 99% 이상 여진이 발생한다고 말한다. 이번 여진도 발생 가능성이 충분히 점쳐졌지만 눈 뜨고 당할 수밖에 없었던 이유는 지진 발생 시점을 알 수 없기 때문이다.

신진수 한국지질자원연구원 지진재해연구실장은 “지진 발생 위험 지역을 지목할 수는 있지만 언제, 어느 정도 규모로 지진이 일어날지 정확히 예측하긴 힘들다”고 말했다.

한국지질자원연구원 내에 설치된 지진연구센터 종합상황실. 전국에 설치된 지진계가 관측한 데이터가 실시간으로 전송된다. 한국지질자원연구원 제공

○ 지진 예측에 라돈 가스, GPS, 전파 동원

지진 예측 기법은 꾸준히 개발되고 있다. 큰 지진이 일어나기 전에는 리히터 규모 1∼3의 작은 지진이 일어날 수 있는데, 지진계로 이런 미소(微小)지진을 관측해 강진을 예측할 수 있다. 실제로 이 방법은 1975년 중국에서 딱 한번 진가를 발휘했다. 중국 정부는 다롄(大連) 인근 도시 하이청(海城)에서 미소지진을 포착해 100만 명에 이르는 주민을 대피시켰고, 실제로 10∼20시간 뒤 리히터 규모 7.5의 강진이 발생했다.

지진으로 단층이 갈라진 뒤 그 사이에서 뿜어져 나오는 방사성 물질인 라돈 가스를 포착해 지진을 예측하는 방법도 있다. 또 지진 발생이 예상되는 단층지대에 위성위치확인시스템(GPS)을 설치하고 단층 사이의 거리 변화를 수시로 측정하는 방법도 쓰인다.

최근엔 전파 감지 방식도 등장했다. 자오궈쩌(趙國澤) 중국 지질연구소 교수팀은 땅이 흔들릴 때 생기는 미약한 전파 변화를 감지해 지진을 예측할 수 있다는 연구 결과를 중국 학술지 ‘사이언스 차이나 지구과학’ 2월호에 게재했다. 지진이 일어나기 전에 내부 지각이 움직이면서 주변 전파에 영향을 미치는 원리를 이용한 것이다. 연구진은 전파의 세기가 매우 약한 만큼 지진 위험 지역 주변에 안테나를 매설하고, 인공위성과 전파를 수시로 주고받으면서 전파 간섭을 확인하는 방식을 제안했다.

국내 연구진이 지진 탐지에 주로 이용하는 지진센서 ‘STS-2’. 위키미디어 제공

○ 1분 안에 지진 경보 내리는 기술 개발

현실적으로 지진을 정확히 예측할 방법이 없다면 지진이 일어났을 때 한시라도 빨리 지진 경보를 발표해 사람들이 대피할 시간을 확보해주는 것이 피해를 막는 최선의 방법이다. 이 분야에서는 지진이 잦은 일본이 세계 최고 수준의 기술력을 갖고 있다. 일본은 지진 발생 5∼10초 뒤 지진 규모와 해당 지역을 알리는 시스템을 갖추고 있다.

대개 지진 경보 시스템은 지진파를 이용한다. 지진파는 크게 P파와 S파로 나뉘는데, 속도가 빠르고 피해가 적은 P파(종파)가 도착하고 뒤이어 큰 에너지를 가진 S파(횡파)가 도착한다. 따라서 이 둘의 시간차를 계산하면 진앙과 지진의 규모를 분석할 수 있다.

하지만 이 방법으로 지진을 예측하면 지진 발생 후 5분 이상이 필요해 피해를 키울 수 있다. 따라서 일본은 먼저 도착하는 P파의 강도와 방향만 분석해 다소 부정확하더라도 빨리 예측하는 실시간 경보 기술을 쓰고 있다.

우리나라도 실시간 지진 경보시스템 도입을 추진하고 있다. 지질자원연구원은 1분 안에 지진을 예보할 수 있는 기술을 개발해 최근 기상청에 시스템을 이전했다. 기상청은 올해 시범 운영을 거쳐 지진 경보시스템을 활용할 계획이다.

신 실장은 “일본은 지진파 분석 기술도 뛰어나지만 전국에 촘촘하게 깔린 지진계에서 수시로 지진파 정보를 얻고 있어 빠른 예측이 가능하다”면서 “우리나라도 전국적으로 20km 간격 이하로 지진계를 촘촘히 설치한다면 정밀한 조기경보가 가능할 것”이라고 말했다.

대전=전승민 동아사이언스 기자 enhanced@donga.com