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사이언스온 인터뷰: 지질연 지하수연구실 하규철 팀장
해외 대규모 지진 발생시 지진파 움직임이 국내 지하수위 변동에 영향을 미치는 것이 확인됐다. 한국지질자원연구원(KIGAM) 하규철 박사팀은 2011년 3월 동일본 지진 발생시 지진파 변동과 비슷한 패턴으로 제주도 지하수위가 변동되는 것을 관측했다고 밝혔다. 지질자원연구원은 2010년 6월 인도네시아 수마트라 지진발생 시에도 제주도 지하수위 변동을 관측했다.
이번 연구는 제주도 지하수 관측공에 자동 수위 관측기를 이용해 1분 단위로 변동을 측정해 정확도를 높이고 지진파와 상관관계를 밝혀냈다. 지하수질 변동을 알 수 있는 온도와 전기전도도 측정도 실시했다. 관측 시간이 1시간 단위였던 기존 연구는 지하수위 변동 정도만 파악했을 뿐 지진과 연관성을 찾기에는 미흡했다. 지진파는 수초 또는 수분 내 측정되고 지하수위 변화는 지진 발생 후 30분 이내 발생할 가능성이 크기 때문이다.
규모 9.0인 동일본 지진은 지진 발생 3분 후 제주도 지하수위 변동이 관측됐으며 변동 폭은 3cm에서 192.4cm였다. 지하수질 변동도 관측 됐다. 15개 관측소 중 9개 관측소에서 섭씨 0.01도에서 1.2도의 온도 변화가 있었고 3개 관측소에서 지하수 전기전도도 변화가 20μS/cm에서 35,500μS/cm로 관측됐다. 이런 수질 변화는 지진에 의해 서로 다른 수질이 혼합되어 발생한 것으로 추정된다. 진앙지와 제주도까지 거리는 약 1500km로 이번 연구로 먼 거리 해외 지진이 국내 지하수 변동에도 영향을 미친다는 것이 입증됐다.
규모 7.7인 인도네시아 수마트라 지진의 경우도 비슷하게 관측됐다. 지진 발생 약 10분 후에 제주도 지하수위는 지진파와 비슷한 진동형태로 변동하는 모습을 보였으며 변동 수위는 1.4 cm에서 2.4 cm 범위였다. 인도네시아 지진 진앙지와 제주도는 약 4600 km 떨어져 있다.
한국지질자원연구원은 이 연구결과를 바탕으로 국내외 지진에 따른 지하수 변동 관련 연구를 강화할 예정이다. 동일본 지진 이후 대규모 지진 발생에 대한 우려가 높아지는 가운데 이 연구가 지하 암반 투수성 등 수리지질 조건의 변화를 관측함으로써 지진 예측 기술에 적용 될 수 있기 때문이다. 뿐만 아니라 지진 발생시 대규모 댐, 원자력 발전소 등 주요 국가 안전시설 주변에서 발생할 수 있는 지반안전성, 지하수 오염 등의 피해를 최소화 할 수 있다.
보도자료 _한국지질자원연구원