단층면 10cm정도 갈라져…수면 낙폭 커져 파고 발생
최악상황 겹쳐 피해 극심

‘지각 단층이 수직으로 갈라지면서 피해를 키웠다.’

11일 일본 열도를 강타한 지진과 쓰나미(지진해일)가 ‘최악의 상황’이 겹치면서 피해를 키웠다는게 전문가들의 분석이다.

지난 9일 오전 발생한 강진(규모 7.2)에 이어 이날 오후 규모 8.9의 강진이 발생할 때까지 일본 혼슈의 동쪽 해안에서는 17번이나 지진이 관측됐다. 이 가운데 규모 5.0 이상의 지진이 11번이나 관측됐다. 하지만 쓰나미 경보만 발령되었을 뿐 이번과 같은 대규모 쓰나미는 일어나지 않았다.

전문가들은 단지 지진의 규모만으로 대재앙을 가늠할 수 없다고 말한다.

지질자원연구소 이희일 국토지질연구본부장은 “단순히 지진 규모가 크다고해서 쓰나미가 발생하지 않는다”며 “강도뿐 아니라 어떤 방식으로 지층이 갈라졌는지가 중요하다”고 말했다.

그는 이번 지진의 경우 앞선 지진들과는 다르게 단층이 위아래로 갈라지면서 피해가 커졌다고 설명했다. 이전 지진들이 수평으로 갈라진 것과는 다르게 이번에는 지각단층이 수직으로 갈라지는 정단층 혹은 역단층 현상이 일어나 피해가 컸다는 것이다.

이 본부장은 “수영장을 예로 들면 수영장 밑바닥이 수평으로 갈라질 경우 수영장 표면에는 별 영향이 없다”며 “대신 수영장 바닥이 수직으로 갈라질 때 수면의 낙폭을 키워 파고가 발생한다”고 강조했다.

2004년 인도네시아 반다아체 지역에서 발생한 지진 단층은 수직으로 지층이 갈라지는 정단층 현상이 원인이었고 그 결과 10m 정도의 단층면이 나왔다. 전문가들은 이번 지진 역시 이와 비슷한 것으로 분석하고 있다.

이 본부장은 “태평양판이 1년에 일본 방향으로 약 8~9cm씩 이동하는 건 알려진 사실이고, 이런 과정에서 지진이 빈번하게 발생한다”면서 “규모 8.9에 달하는 지진과 정단층 현상이 겹쳐진 건 불운”이라고 말했다. 

지진으로부터 안전한 곳은 지구상에 없지만, 특히 일본과 같이 자주 발생하는 지역이 있다. 이 지역을 연결하면 띠 모양이 되는데 이를 지진대라 부른다. 환태평양지진대와 알프스지진대가 잘 알려져 있다.

환태평양지진대는 태평양에 접해 있는 아시아 일부 지역에서부터 북미와 남미지역까지 이어지는 고리 모양의 화산대다. 아시아 지역에서는 일본과 인도네시아·말레이시아 등 동남아시아 국가들, 뉴질랜드 등 태평양 여러 섬이, 미주에서는 미국 알래스카주에서 칠레에 이르는 북미와 남미 해안까지가 모두 환태평양 지진대에 속한다. 환태평양지진대에서는 세계 지진의 80%가 발생하고 있다. 

지질학 이론인 판구조론에 따르면 이 지역은 지각을 덮는 여러 판 가운데 가장 큰 판인 태평양판이 다른 판들과 충돌하는 부분에 있다. 즉 이들 지역 지하나 해저에서 태평양판이 이동하며 유라시아판이나 북미판, 인도·호주판 등과 계속 충돌하는 것이다. 이 때문에 태평양판의 가장자리에 있는 국가 인근에서는 육지와 해저를 가리지 않고 지진과 화산 폭발이 빈번하게 발생하고 있다. 막대한 인명·재산 피해를 초래하는 자연재해도 반복되고 있다. 특히 일본은 태평양판과 유라시아판이 만나는 가장자리에 자리 잡고 있어 지진이 더욱 잦다.

이희경 기자