4만명 이상 사망 튀르키예 지진 왜? “지반 흔들림 포항지진 3배 넘어, 활성단층 영향"

[이데일리 문승용 기자]

[이데일리 강민구 기자] 지난 6일 튀르키예 가지안테프 일대에서 발생한 최악의 지진으로 사망자가 4만 명(15일 오전 기준)을 넘었다. 이번 지진은 튀르키예에서 지난 1939년 에르진잔 지진(최소 3만 2968명 사망)보다 많은 인명피해를 낸 자연재해가 됐다. 대규모 지진은 왜 발생했을까.

일반적으로 지진은 다양한 암석들로 구성된 지각이 움직이면서 암석에 변형을 일으키고, 약한 지점을 만들어내면서 발생한다. 이후 에너지를 축적하는 과정을 거쳐 에너지를 방출하는 과정에서 암석이 약한 지점이나 흠집을 따라 깨지면서 에너지를 방출하는 것이다. 지진은 주로 상대운동에 의해 응력(변형력)이 모이는 지역인 판 경계에서 주로 나타난다. 판 내부의 취약한 부분을 중심으로 활발하게 이뤄진다.

이번 지진도 아라비아판과 아나톨리아판이 충돌하는 경계에서 발생했다. 이 경계에서 튀르키예 동부 단층대인 동아나톨리아 단층이 힘을 응축한뒤 움직인데다 인근 단층들이 함께 힘을 더한 것으로 추정되면서 과학자들의 예상을 뛰어넘는 강진(규모 7.8)이 발생해 인명·재산 피해가 컸다.

[이데일리 문승용 기자]

독립된 단층들이 동시에 움직인 특이한 지진

역사적으로 이 일대에서는 지진이 빈번하게 일어났다. 1513년(규모 7.4)부터 1874년(규모 7.1), 1893년(규모 7.3), 1905년(규모 6.8) 지진이 개별적으로 일어났다. 미국지질자원조사국에 의하면 1970년 이후 이 일대에서 규모 6 이상의 지진이 3건 기록됐다. 2020년에는 1월 24일에 규모 6.7 지진이 발생하기도 했다.

미국지질자원조사국은 “아라비아판과 아나톨리아판 경계의 동아나톨리아 단층에서 이번 지진이 발생했다”며 “본진은 깊이가 18km(11마일)이고 진도 7.5의 여진은 깊이가 10km(6마일 이상)인데 상대적으로 깊이가 얇아 흔들림의 강도가 심했다”고 설명했다.

이번 지진도 예견됐지만 시기가 빨랐고, 예상과 달리 규모가 컸다. 유럽연합의 ‘코페르니쿠스 응급관리서비스 프로그램’ 튀르키예 지진 분석 보고서에 따르면 동아나톨리아 일대 주요 인구가 △가지안테프(약 119만명) △디야르바키르(약 56만명) △샨리우르파(50만명)으로 밀집해 있다는 점도 피해를 키웠다.

지질학적으로는 분절된 단층들이 개별적이 아니라 상호작용을 하면서 예상보다 더 센 응력을 가졌던 것으로 추정된다.

최진혁 한국지질자원연구원 활성지구조연구센터장은 “2~3개의 분절된 단층이 같이 깨지면서 피해가 크고, 규모가 커졌는데 마치 지난 2011년 동일본대지진 당시 분절된 단층이 깨지면서 원전 일대에서 예측하기 어려웠던 것과 비슷하다”며 “독립된 단층들이 서로 영향을 주면서 동시에 움직였다는 점에서 특이한 지진”이라고 설명했다.

조창수 한국지질자원연구원 센터장이 튀르키예 지진에 대해 설명하고 있다.(사진=한국지질자원연구원)

최대 가속값 1.6G, 포항의 3배 넘어

이번 지진의 최대 지반 가속도가 1.6g로 예측돼 포항 지진의 최대 가속값인 0.5g의 3배를 넘었다. 가속도는 지진 발생 시 진동으로 지반이 움직인 최대 가속도를 뜻해 지진의 위력을 체감할 수 있는 지표다.

조창수 한국지질자원연구원 지진연구센터장은 “포항지진의 가속값의 3배를 넘고, 1분 이상 길게 흔들렸다”며 “100km 이상의 단층이 움직였다는 점에서 중국 쓰촨성 지진, 동일본대지진에 맞먹는 대형 지진”이라고 했다.

‘오모리 법칙’·‘보스 법칙’ 따라 여진 계속

현재 튀르키예 가지안테프 일대에선 중소 규모 여진이 계속 발생하고 있고, 앞으로도 여진은 계속될 것으로 보인다. 본진이 발생하면 일본 지진학자 오모리 후사키치가 공식화한 ‘오모리 법칙’에 따라 지진이 시간에 따라 점차 줄어드는 모양새를 띤다.

‘보스의 법칙’에 따라 지진도 시간에 따라 줄어들고, 작은 여진이 뒤따를 수 있다. 특히 아나톨리아판, 아라비아판, 아프리카판 등 3개의 지각판이 서로 맞닿아 상호 작용하는 지각 활동 지역인 삼중접합부 부근에서는 여진이 계속될 것으로 보인다.

조창수 센터장은 “지진은 ‘힘의 원리’에 의해 발생하며, 축적 과정을 거쳐 암석이 깨지면서 발생하며, 역사적으로 이번 지진 일대는 지진이 계속 발생해왔던 지점”며 “진앙지(지진 발생 지점)가 동쪽에서 서쪽으로 이동해간데다 100만명이 넘는 인구가 밀집한 지역을 중심으로 새벽시간대에 일어나 피해가 컸다”고 설명했다.

조 센터장은 “터키, 시리아쪽에서 위험할 수 있는데 내진 설계등 지진 방지책을 마련하지 못해 피해를 키웠다는 점에서 우리나라도 관련 지진 연구와 대비가 필요하다”며 “우리나라는 거리가 멀어 영향이 미미하겠지만, 앞으로 계속되는 여진 추이도 지켜보며 상황을 주시해야 한다”고 부연했다.