‘포항지진’ 난제 해결 위해 국내외 전문가들 머리 맞대

포항지진 3주년 국제포럼 개최
‘유발지진’ 없는 시추 방법 등 모색
단층 시추 연구 논의도 본격화

2017년 11월 15일 경북 포항에서 발생한 규모 5.5 지진은 지열 발전을 위한 물 주입으로 발생했다는 최종 결론이 나왔다. 이런 가운데 포항 지진처럼 석유, 가스 채취를 위한 시추 과정에서 발생할 수 있는 이른바 ‘유발지진’ ‘촉발지진’의 원인을 규명할 국제 연구를 포항에서 진행하는 방안이 모색되고 있다. 인공지진을 막는 방법을 찾는 과학적 도전에 포항 지진이 실마리를 제공할 수 있다는 것이다.

이진한 고려대 지구환경과학과 교수는 11일부터 14일까지 포항 포스코 국제관 국제회의장에서 열리고 있는 ‘포항 지진 3주년 국제포럼’에서 “포항 지진이 국제적으로 유발지진 연구와 큰 지진을 일으키지 않고 안전하게 시추할 방법을 찾는 과학적 난제에 대한 자연실험실이라는 공감대가 이뤄지고 있다”며 “이번 국제포럼을 계기로 포항 지진을 일으킨 단층을 시추하는 국제 연구 프로젝트가 본격 논의될 것”이라고 밝혔다.

대학수학능력시험 연기라는 사상 초유의 사태까지 불러왔던 포항 지진은 지열발전 실증 연구를 위해 물을 주입하는 과정에서 생긴 작은 지진의 힘이 누적돼 지하에 있던 단층에 영향을 미쳐 규모 5.5의 지진을 일으킨 ‘촉발지진’이라는 게 학계의 지배적 견해다. 유발(induced)지진과 촉발(triggered)지진은 모두 인위적인 영향으로 발생한 지진이다. 하지만 유발지진은 자극한 범위에 걸쳐, 촉발지진은 자극한 범위를 넘어서서 단층파열 운동이 발생한 지진이라는 점에서 차이가 있다

대한지질학회를 중심으로 구성된 정부조사연구단은 지난해 3월 “지열발전 수행 연구 중 지열정(물주입관)을 굴착한 뒤 물을 주입하면서 생긴 자극(수리자극)에 따라 생긴 작은 지진이 주변 단층의 규모가 큰 지진을 야기했다”며 “포항 지진은 자연지진이 아닌 촉발지진”이라는 결과를 공개했다. 지난해 11월 열린 포항 지진 2주년 국제심포지엄에서 국내외 전문가들은 “적지 않은 징조가 있었지만 지열발전 주체들이 지진 가능성을 철저히 조사하지 않았다”고 목소리를 높였다.

과학자들은 촉발지진의 과학적 원인을 더 자세히 알아내고 같은 사태를 막기 위해 이 지역에서 시추 연구를 추진하고 있다. 시추를 통해 진원지의 지하 암석을 확보한 뒤 지진을 일으킨 에너지가 쌓이고 방출된 흔적과 물리적인 메커니즘을 분석하는 방식으로 진행된다. 1996년 창립한 국제대륙시추프로그램(ICDP)이 주도하고 있으며 자연지진과 인공지진의 원인을 분석하고 보다 나은 예보 시스템을 구축하기 위한 시추 연구를 20여 년간 수행해 왔다.

마르코 본호프 ICDP 공동의장(독일지구과학연구소 교수)은 이번 국제포럼 기조발표를 통해 “석유나 가스, 재생에너지 생산을 위해 지하 지질을 시추하는 과정에서 지진의 가능성이 높아지고 있다”며 “자연지진이든 인공지진이든 단층 시추는 지진이 발생하는 물리적인 프로세스를 분석하는 유일한 방법을 제공하고 있다”고 밝혔다.

이 교수는 “포항의 경우 이미 주입된 지열정이 있기 때문에 최소의 비용으로 지반 안정에 영향을 주지 않고도 시추 연구 프로젝트를 가동할 수 있다”며 “이번 국제포럼에서 포항 지진의 ICDP 프로젝트에 대한 구체적인 논의가 본격적으로 이뤄질 것”이라고 말했다.

김민수 동아사이언스 기자 reborn@donga.com