6차 핵실험 뒤 풍계리 단층 재활성화, 지진 수년간 증가

2017년 북한의 6차 지하핵실험 이후 함경북도 풍계리 만탑산 일대에서 지진활동이 수년간 이어지며 증가한 것으로 분석됐다. 연구진은 기존 단층대가 시간이 지나면서 점진적으로 재활성화한 양상도 확인했다.

부산대 지질환경과학과 김광희 교수 연구팀은 중국 청두이공대, 중국과학원, 중국지진국, 산둥대 연구진과 한국 및 중국 동북부의 연속 지진파 자료를 공동 분석했다. 연구 결과는 국제학술지 사이언스에 논문으로 게재됐다고 부산대가 밝혔다.

북한은 2006년부터 2017년까지 만탑산 풍계리 일대에서 모두 6차례 지하핵실험을 했다. 일반적으로 지하핵실험 직후 발생하는 작은 지진이나 붕괴 사건은 수일에서 수주 사이에 감소하지만, 만탑산에서는 다른 양상이 나타났다.

연구팀이 17년간의 지진파 자료를 분석한 결과, 2017년 핵실험 이후 지진활동은 잠잠했던 두 개의 북북서 방향 기존 단층대를 따라 집중됐다. 시간이 흐를수록 지진 분포도 이 단층대를 따라 더욱 뚜렷해졌다.

연구팀은 반복된 핵실험이 만탑산 지각에 균열과 손상을 누적시키고 주변 응력장을 변화시킨 뒤, 응력이 재분배되는 과정에서 기존 단층의 미끄러짐을 촉진한 것으로 해석했다. 핵폭발이 끝난 뒤에도 지하 암반의 손상과 응력 변화가 장기간 이어질 수 있다는 설명이다.

이번 연구는 지하핵실험 뒤 지진활동이 반드시 단기간에 끝나는 것은 아니며, 지질 조건과 기존 단층의 응력 상태에 따라 수년에 걸쳐 변화할 수 있음을 보여준다. 김광희 교수는 핵실험 이후에도 장기간 지진 관측을 이어가고 자료를 축적·보존해야 한다고 말했다.

2017년 포항 유발지진을 연구했던 이진한 고려대 명예교수는 규모 6.5 이상의 지진이 발생하고 파열면이 북쪽으로 전파될 경우 백두산 아래 마그마방을 자극해 화산 폭발을 일으킬 가능성이 있다고 주장했다. 그는 추가 핵실험을 막고 해당 지역 지표를 정밀하게 모니터링해야 한다고 말했다.

과거 기획재정부의 ‘거시경제안정보고서’는 백두산이 분화하면 천지의 물로 인해 대홍수가 발생할 수 있다고 예상했다. 보고서는 북한 양강도·함경북도와 중국 지린성 등 두만강·압록강·쑹화강 유역에서 대규모 홍수 피해가 발생할 수 있다고 설명했다.