6차 핵실험 후 '잠자던 단층' 재활성화
김광희 부산대 교수팀 포함 국제 공동 연구팀
'사이언스' 논문 발표
북한 함경북도 풍계리 만탑산 지하 단층대가 2017년 6차 지하 핵실험 이후 수년에 걸쳐 점진적으로 재활성화되고 있는 것으로 나타났다. 만탑산을 중심으로 지진활동도 수년간 증가했다.
김광희 부산대 지질환경과학과 교수팀은 중국 청두이공대 판싱리 교수팀, 중국과학원, 중국지진국, 산둥대 연구진과 공동으로 북한 만탑산 주변의 장기 지진활동과 기존 단층의 점진적 재활성화 양상을 규명했다고 18일 밝혔다. 우리나라와 중국 동북부에서 관측한 연속 지진파 자료를 분석한 결과다.
이 연구 결과는 9월 17일(미국 동부시간) '사이언스'에 '북한 풍계리 핵실험이 만탑산의 잠자던 단층을 다시 움직였다'는 논문 제목으로 게재됐다.
일반적으로 지하핵실험 직후에는 다수의 작은 지진이나 붕괴 사건이 발생하기도 하지만 수일에서 수주 사이에 감소하는 것으로 알려져 있다.
공동 연구팀은 만탑산에서 다른 양상을 확인했다. 북한은 2006년부터 2017년까지 만탑산 풍계리 일대에서 6차례 지하핵실험을 실시했고, 규모가 가장 컸던 2017년 6차 핵실험 이후 지진활동이 단기간에 그치지 않고 수년간 지속적으로 증가한 양상이다.
2017년 핵실험 이후 지진활동이 두 개의 북북서 방향 기존 단층대를 따라 집중적으로 발생하고 시간이 지날수록 더욱 뚜렷한 분포를 보였다는 사실도 확인했다.
연구팀은 반복된 핵실험이 만탑산 지각 천부에 균열과 손상을 누적시키고 주변 응력장을 변화시킨 뒤, 시간이 흐르면서 응력이 재분배되는 과정에서 이미 임계응력에 가까운 상태였던 기존 단층의 미끄러짐을 촉진한 것으로 해석했다.
이번 연구는 지하핵실험 후 지진활동이 반드시 단기간에 종료되는 것이 아니라, 지질 조건과 기존 단층의 응력 상태에 따라 수년에 걸쳐 진화할 수 있음을 보여준다. 핵실험 이후 발생하는 지진을 단기적 현상으로만 해석해서는 안 되며 장기 지진목록과 물리적 맥락을 함께 고려해야 한다는 것이다.
김광희 교수는 “2017년 핵실험 후 지진활동이 곧바로 잦아들지 않았고 수년간 이어졌으며 시간이 지나면서 기존 단층을 따라 점차 뚜렷한 분포를 보였다”며 “핵폭발이 끝난 뒤에도 장기간 지진관측을 이어가면서 개별 지진을 장기적인 물리 과정 속에서 해석할 필요가 있다”고 말했다.
부산=임동식 기자 dslim@etnews.com
