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11월 4일 개봉을 앞둔 중국 펑 샤오강 감독의 영화 ‘대지진’이 사전부터 많은 관심을 끌었다. 화려한 특수효과와 그래픽 때문이기도 하겠지만 무엇보다 그 소재가 주목받을만하다. 인류 역사상 가장 끔찍했던 지진으로 기록된 중국 당산의 지진 실화를 각색한 것이기에 더욱 눈길을 끈다. 게다가 재작년인 2008년 5월엔 같은 규모의 대지진이 중국 쓰촨성에서 발생해 큰 피해를 줬기에 대지진에 대한 공포와 함께 많은 관심을 받고 있는 것이다.
1976년 7월 28일 중국 당산에서 일어난 지진은 리히터 규모 7.8의 엄청난 강도로 철로를 휘게하고 구식건물이 대부분이었던 터에 거의 모든 구조물을 파괴하며 공식적인 집계로만 무려 24만 명 이상의 사망자, 16만 명 이상의 부상자를 낸 최악의 재난이었다.
하지만 초기 발표는 사망 65만 명, 부상 78만 명이었는데 중국 정부가 정치·사회적 이유로 피해규모를 축소화했다는 주장도 있다. 리히터 규모 8의 경우 TNT폭약 1Gt(기가톤)이 내는 폭발력과 맞먹는다. 기가 톤이라는 생소한 단위 자체로부터 그 규모를 짐작케 한다.
히로시마에 떨어졌던 원자폭탄이 TNT 20kt(킬로톤)급이라 하니 실로 어마어마한 위력이다. 중국에서 이토록 큰 지진이 발생한 이유는 무엇일까.
지진의 기본, 판 구조론
당산에서의 지진이 놀랄만한 이유는 유럽과 아시아 대륙을 이루는 유라시아 판의 내부에서 발생했다는 점이다.
지진은 화산폭발이나 인공폭발물 등으로도 발생할 수 있지만 역시 가장 큰 원인은 지구 내부의 힘이다. 1915년 독일의 지구물리학자 알프레드 베게너가 주장한 대륙이동설과 이로부터 발전한 판구조론이 지진의 원인을 잘 설명해 준다.
지구에 존재하는 대륙들은 크고 작은 여러 개의 판들로 구성돼 있으며 이들은 지구 내부 맨틀의 대류현상에 의해 움직이고 있다. 다만 그 속도가 눈에 띌 정도로 빠르지 않기 때문에 쉽게 인지하지 못하는 것이며 이들의 운동으로 인해 발생하는 진동이나 지각의 끊어짐 등이 지각 변동으로 나타나는 것이다.
따라서 이 판들의 경계는 언제나 지진으로 위험한 곳이 될 수 있다. 지진이 일어난 곳을 점으로 지도에 표시한 지진대와 판의 경계를 그러놓은 지도를 살펴보면 거의 모든 지진이 판의 경계에서 일어나고 있음을 알 수 있다. 한 예로 일본의 경우는 유라시아 판, 필리핀 판, 태평양 판, 북아메리카 판, 이렇게 무려 4개의 판이 만나는 경계에 위치해 있어 지진이 일상생활이라 할 만큼 잦은 지진이 일어나는 것이다.
헌데 중국 당산은 유라시아 판의 한복판에 위치하고 있음에도 불구하고 당산 지진과 같은 대규모의 지진이 발생했다는 것은 매우 충격적인 사실이다. 지진대를 보더라도 사실 판의 경계가 아닌 곳에 지진이 일어나는 경우도 있다.
쌓인 에너지가 한방에 ‘펑’, 탄성반발설
대부분의 사람들이 지진은 판의 경계에서 판 사이에 일어나는 지각변동으로 발생한다고 알고 있지만 그 외에 다른 학설들도 존재한다. 그 중 판구조론과 함께 가장 설득력 있는 것은 바로 ‘탄성반발설’이다.
탄성이라 함은 원래의 모습으로 돌아가려는 성질. 외부에서 받는 힘으로 인해 지각이 휘어지며 에너지를 저장한다. 이 에너지가 어느 정도로 증가하다가 단층대와 같은 약한 부분에서 터져 나오는 것이다. 이에 또 다른 단층이 발생하거나 지각변동을 일으키게 되고 휘어진 지각은 다시 본래 모습을 찾게 된다. 이런 과정에서 지진이 일어난다는 것이다.
간단히 비유하자면 단단한 플라스틱 막대 양쪽을 잡고 힘을 줘 휘게할 때, 어느 정도까지 힘을 가하면 툭 끊어짐과 동시에 플라스틱은 다시 일(一)자의 형태로 돌아오면서 손에 심한 진동을 주게 되는데 이와 비슷한 원리로 볼 수 있다.
그렇다면 단층에 가하는 외부의 힘은 어디서 오는 것일까. 바로 베게너의 판 구조론으로 설명할 수 있다. 판들의 운동으로 인해 에너지를 받은 지각이 상대적으로 불안정한 단층대에서 지각변동의 형태로 에너지를 발산하는 것이다.
우리나라와 중국이 속한 유라시아 판을 예로 들자면 아래쪽에서는 인디아-오스트레일리아 판이 밀고 있으며 동쪽으론 태평양판과 북아메리카 판이 버티고 있다. 이에 계속해서 받는 에너지가 갈 곳을 못 찾고 단층에서 나타나는 것. 실제로 중국 당산 대지진이 발생한 지역은 산둥반도를 가로지르는 ‘탄루 단층대’에 속한다.
지진대 분포를 보면 베이징에서 동쪽으로 약 150km 떨어져 한반도에 비교적 가까이 위치한 당산은 눈에 띌 정도로 지진이 잦은 지역은 아니다. 하지만 단층대에 속하기 때문에 한순간 그토록 엄청난 규모의 지진을 겪게된 것이다.
예측 불허의 지각변동, 한반도의 안전은?
우리 한반도는 지진에 안전할까. 한반도가 유라시아 판의 동쪽 경계 쪽에 위치하고 있기는 하지만 대부분의 지진은 경계와 맞닿아있는 일본에서 일어난다. 지진대를 보고 있노라면 한반도가 일본과 중국 남부의 엄청난 지진대에 둘러 쌓여 보호받고 있다는 느낌이 들기도 한다.
실로 그런 것이 동쪽에 위치한 일본에선 판의 경계에서 일어나는 지진이 잦아 그 에너지가 소멸된다. 또한 앞서 말한 당산이 속하는 탄루 단층대에서는 서쪽에서 전해져 오는 에너지가 소멸돼 한반도에는 큰 지진피해가 일어나지 않는 것이라 볼 수 있다.
하지만 다른 견해도 있다. 이 탄루 단층대주변을 경계로 유라시아 판 내부에 ‘아무르 판’이라는 새로운 판이 존재한다는 주장이다. 더욱 놀라운 것은 이 아무르 판의 경계가 한반도를 지난다는 것. 아무르 판의 존재 여부는 논란이 되고 있지만 중국의 탄루 단층대가 한반도 쪽으로 이어져 있다는 추측도 있어 마음 놓고 있을 수만은 없는 상황이다. 게다가 지각 변동 자체가 예측이 매우 힘들기 때문에 언제 어디서 새로운 단층이 발생하고 급작스럽게 큰 지진이 일어날지는 모르는 일이다.
실제로 지질학자들은 최근 일본열도의 서쪽 해안에 ‘오크시리 단층’이라는 새로운 단층대가 만들어지고 있는 것으로 판단하고 있다. 앞서 말한 지각변동으로부터 전달되는 에너지가 한반도에서 가까운 이런 단층으로 터져 나온다면 직접적인 지진의 피해는 아닐지라도 지진해일(쓰나미)이 몰려와 엄청난 피해를 입게 될지도 모른다.
백두산 화산폭발의 징조와 함께 최근, 작은 규모의 지진들이 자주 감지되고 있는 것으로 보아 한반도의 지질현상이 심상치 않아지고 있는 것은 사실이다. 이에 건축물의 내진설계 및 정부의 안전 대책 등이 필요하다.물론 국민들도 언제 닥칠지 모르는 지진에 대한 위험을 충분히 감지하고 대피 요령 등을 숙지해야 할 것이다. 영화에서도 볼 수 있듯 자연재해의 무자비함은 그 어느 것도 피해가지 않는다.
- 조재형 객원기자
- alphard15@nate.com
- 저작권자 2010-11-04 ⓒ ScienceTimes
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