지진에 맞서 과학자들이 할 수 있는 것들

[글/ 류샤오잉]  장짜이선은 지진예보에는 발생시간, 지점, 강도가 포함된다고 소개하면서“넓은 의미의 지진예보(prediction)는 장기적인 위험성 평가를 포함한다. 지진, 특히 대지진은 공간적으로 어느 곳에서나 발생할 수 있는 것이 아니므로 대지진이 일어나기 위해서는 어려가지 조건이 갖추어야 한다.”고 덧붙였다. 

지진가능성이 있는 단층은 우선 활성단층 위에 있어야 한다.“지질학자들이 지형,지질구조, 지층등으로 단층의 위치를 판정한 후 탐사를 통해 과거 대지진으로 어긋나거나 뒤틀린 증거 등 지층의 중복이나 결함을 발견한다. 그 다음 채취한 암석샘플의 방사성원소연대를 측정해 단층활동이 지금으로부터 얼마 전에 일어났는지 측정한다.” 

공간인식적으로 지진대는 동력이 진폭된 배경이 있어야 한다.“역단층은 지각의 양 끝이 모여있어 축소되고 붙는데 비해 활성단층은 양 끝이 뒤틀려 빨랐다 느렸다 한 방향으로 움직이는 것처럼 지각이 상대적으로 움직여야 폐쇄단층의 응력변형이 쌓이게 된다.” 

현대적인 대지측량방법의 출현으로 과학자들은 GPS 등 기술을 이용해 단층 양 끝의 상대적인 움직임과 지역 내 지각운동의 분포 및 움직임의 변화를 정확하게 측정하고 단층의 변형상황을 전반적으로 관측해 단층에 가해지는 동력의 진폭상황을 알 수 있다. 

장짜이선은“단층지역의 지표에서 관측된 변형의 분포를 통해 지하단층의 폐쇄 깊이 등 지층이 폐쇄된 정도를 판단(반추)해 이를 참고로 지진가능단층이 존재하는 층과 중장기적으로 지진의 위험이 있는 지점을 판단할 수 있다.”며 과학기술의 진보로 중국지진국은 새롭게 발전한 탐측기술을 통해 지구 물리장 움직임의 변화를 감시할 능력을 강화하였으며 이 방법을 지진예측에 점차 활용하고 있다고 평가하였다.

중력의 경우 지진이 생성되는 중에는 단층운동 등에 모두 깊은 곳의 동력이 작용하며 이러한 과정의 구조활동으로 나타나는 지표의 변형과 대지 심층밀도의 증가나 감소로 중력이 변화한다.  이에 대해 장짜이선은 “중국은 잠재적인 진원지가 많고 지질구조가 복잡하므로 다양한 척도로 지구 물리장의 변화를 분석, 판단해 강진의 위험이 있는 지점에 접근해야 한다.

중국대륙에는 세계 최대규모의 중력측량네트워크가 마련되어 있으며 최근에는 중력장의 변화를 근거로 이상징후를 식별해 중기적인 지진위험지역을 설정하는 방법이 좋은 효과를 거두고 있다.” 지자기의 경우 과거에는 과학자들이 5년에 한 번씩 지구의 기본적인 자기장을 관측한 데 비해 현재는 지진부처에서 중점지역에 대해 밀집된 관측망을 통해 1년에 두 차례 등 유동적으로 지자기를 관측해 중기적으로 지진의 위험이 있는 지역을 예측, 탐색한다.

이 방법은 중국지진국 지구물리연구소의 연구원 구쭤원(顾左文)의 연구팀이 실시, 진행한 연구로 지자기의 변화를 분석해 잠재적인 진원지의 중기적인 위험성을 측정하는 중요한 판정근거로 사용되고 있다. 최근 발생한 지진 중 지자기의 변화를 통해 지진발생가능성이 있는 이상지역의 범위가 축소되고 정확도가 크게 높아졌다. 

역사적으로도 지진을 성공적으로 예측한 사례가 있다.“1975년 랴오닝(辽宁)해역의 강도 7.3 지진과 1995년 윈난(云南) 멍롄(孟连)의 강도 7.3 지진이다. 두 사례는 모두 전진을 통해 대지진을 예측한 것으로 지진의 피해를 효과적으로 줄일 수 있었다.” 

그러나 장짜이선에 따르면 전진(주 지진 전에 나타나는 약한 지진)이 발생하기 전 여러 이상징후들이 나타난다. 윈난성 지진국 연구원 천리더(陈立德)는 멍롄지진을 예로 들어 이상징후의 특징을‘크고, 많고, 넓고, 안정적’이라 요약했다. 이상변화의 값이 큰‘비정상적 변동’이 나타나며 수량이 많고 큰 범위에 넓게 분포하며 지진활동이 안정적인 것이다. 이상돌변으로 전진을 식별되면 곧 주 지진이 이어질 것을 예시하는 것이다. 그러나 이렇게 전진을 동반한 지진(‘전진-주진’형 지진)은 많지 않다. 

아직까지 전세계 지진학자들은 어떠한 이상증후도 발견하지 못했으나 이제까지의 모든 대지진이 예외 없이 관측된 만큼 인류가 임박한 대지진을 정확이 예보할 수는 없다. 이러한 첨단 관측수단을 통해 과학자들은 지각단층의 모든 움직임을 예의주시하며 특정 지역에 앞으로 10년~수십 년 사이에 지진이 발생할 확률을 평가해 중〮단기예측을 강화하고 실제예측을 연구, 검사하고 있다.

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