미나미칸토 직하지진

1. 개요

미나미칸토 직하지진은 일본 간토 지방 남부 지역을 진원으로 하는 규모 7 정도의 지진을 통칭하는 용어이다. 사가미 해곡에서 일어나는 대규모 지진(사가미 해곡 거대지진)과는 별개로, 수십 년에 한 번씩 발생하는 M7급 지진을 의미하며, 1293년 가마쿠라 지진, 1855년 안세이 에도 지진 등이 대표적이다. 이 지역은 필리핀해판이 북아메리카판 아래로 가라앉는 복잡한 지각 구조를 가지고 있어 지진 발생 가능성이 높다. 2000년대 초반부터 지진 발생 확률을 평가해 왔으며, 2021년 1월 1일 기준 사가미 해곡에서 M7급 지진이 30년 내에 발생할 확률은 약 70%로 예측된다. 미나미칸토 직하지진 발생 시 건물 붕괴, 화재, 경제적 손실 등 막대한 피해가 예상되며, 이에 대한 방재 대책이 추진되고 있다.

2. 역사적 배경

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남칸토 지역은 과거부터 여러 차례 큰 지진을 겪었다. 사가미 트러프에서는 200-400년 주기로 규모 8 정도의 거대지진(사가미 해곡 거대지진, 간토 지진)이 발생한다. 이 사가미 해곡은 사가미 만에서 필리핀해 플레이트가 육지 플레이트(북아메리카 플레이트) 아래로 침강하면서 형성된 해저 골짜기 지형이다.

이와 별개로, 미나미칸토 지역에서는 규모 M7급 지진이 수십 년에 한 번꼴로 발생하며, 이를 "미나미칸토 직하지진"이라 부른다. 1855년 안세이 에도 지진(M6.9), 1894년 메이지 도쿄 지진(M7.0) 등이 이에 해당한다. 미나미칸토 직하지진은 대륙판 내 지진인 직하형지진에 한정되지 않으며 판 경계간 지진(해구형지진) 및 해양판 슬래브 내 지진도 포함된다.

미나미칸토 직하지진은 진원이 해저가 아니기 때문에, 긴급지진속보 발신이 S파 도달 직후가 될 가능성이 있다고 예상된다.

2011년 동일본 대지진의 영향으로 미나미칸토 직하지진의 발생 확률이 높아졌다는 연구 결과가 있으며, 2012년에는 최대 진도 7을 포함한 예상 진도 분포가 발표되었다.

2.1. 주요 지진 목록

3. 지진 발생 원인 및 특징

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미나미칸토 지역은 대륙판 아래에 해양판이 2개나 가라앉아 있는 복잡한 지구조론 형태를 가지고 있다. 구체적으로는 사가미 만에서 필리핀해 플레이트가 육지 플레이트(북아메리카판) 아래로 침강하고 있으며, 보소 반도 남쪽을 지나 미야케 섬 동쪽 부근까지 판 경계가 사가미 해곡을 형성하고 있다.

이러한 복잡한 구조로 인해 미나미칸토 지역은 지진 발생 빈도가 높다. 사가미 해곡에서는 겐로쿠 지진(1703년, M8.1-8.5), 간토 대지진(1923년, M7.9-8.3)과 같은 규모 8 정도의 거대지진(사가미 해곡 거대지진)이 200-400년 간격으로 발생하고 있다. 사가미 해곡 외에도 간토 지방 남부 지역에서는 규모 7 정도의 지진(미나미칸토 직하지진)이 평균 수십 년에 한 번 꼴로 발생하고 있다. 안세이 에도 지진(1855년, M6.9), 메이지 도쿄 지진(1894년, M7.0) 등이 대표적인 예시이다. 미나미칸토 직하지진은 내륙 지각 내 지진(직하형 지진)뿐만 아니라 플레이트 간 지진(해구형 지진), 슬래브 내 지진도 포함된다.

미나미칸토 직하지진은 진원이 얕아 강한 흔들림이 발생하기 쉽다. 특히 간토 평야는 두꺼운 퇴적층으로 덮여 있어 지진파가 증폭되기 쉽고, 도쿄만 연안이나 강 유역은 지반이 약해 피해가 커질 수 있다. 아래 표는 야마노테선 안쪽 주요 철도역의 지진 증폭률을 나타낸다.

미나미칸토 직하지진은 도쿄를 포함한 수도권에 큰 피해를 줄 수 있으며, 경제 및 국가 안전 보장에도 심각한 영향을 미칠 수 있다.

3.1. 미나미칸토 활단층

* 7-1: 후카야 단층대
* 7-2: 아야세가와 단층
* 8: 오고세 단층
* 9: 다치카와 단층대
* 10: 가모가와 저지대 단층대
* 11: 미우라반도 단층군
* 12: 이세하라 단층
* 13-1: 시오자와 단층대
* 13-2: 히라야마-마쓰다키타 단층대
* 13-3: 고즈-마쓰다 단층대
미나미칸토의 직하형지진 중 진원 깊이가 매우 얉고 활동도가 높은 것으로 추정되는 활단층은 다음과 같다. 강바닥이나 호수 바닥, 해저의 단층은 조사가 매우 어려우며 미나미칸토 지역 자체가 간토구조분지운동으로 인해 두꺼운 퇴적층이 덮혀 있어 매우 깊은 곳까지 파여 기반암이 보이는 단층면이 있어 거의 조사되지 않았다. 즉 발견되지 않은 단층이 있을 수 있으므로 이에 주의해야 한다.

2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진(동일본 대지진) 이후 일어난 광역적인 지각변동으로 다치카와 단층대나 미우라반도 단층군과 같은 일부 단층대는 지진발생확률 위험도가 높아졌다고 발표되었다. 또한 간토 지역 활단층의 지진은 "30년 내 발생 확률 70%"에 속해 있지 않은 지진이다.

* 다치카와 단층대: 사이타마현 남부-도쿄 중심부를 지나는 내륙 지각 단층.
* 간토평야 북서연 단층대(아야세가와 단층 등): 군마현 중남부-사이타마현 북중부를 지나는 내륙 지각 단층.
* 간나와·고즈-마쓰다 단층대: 시즈오카현 동부-가나가와현 서부를 지나는 내륙 지각 단층.
* 미우라반도 단층군: 미우라반도에 있는 내륙 지각 단층.
* 이세하라 단층: 가나가와현 중앙의 내륙 지각 단층.
* 가모가와 저지대 단층대: 보소반도 남부의 내륙 지각 단층.

4. 과거의 미나미칸토 직하지진

* 7-1: 후카야 단층대, 7-2: 아야세가와 단층
* 8: 오고세 단층
* 9: 다치카와 단층대
* 10: 가모가와 저지대 단층대
* 11: 미우라반도 단층군
* 12: 이세하라 단층
* 13-1: 시오자와 단층대, 13-2: 히라야마-마쓰다키타 단층대, 13-3: 고즈-마쓰다 단층대

미나미칸토에서 일어나는 직하형지진 중 진원 깊이가 매우 얉고 활동도가 높은 것으로 추정되는 활단층은 다음과 같다.

* 다치카와 단층대: 사이타마현 남부-도쿄 중심부를 지나는 내륙 지각 단층.
* 간토평야 북서연 단층대(아야세가와 단층 등): 군마현 중남부-사이타마현 북중부를 지나는 내륙 지각 단층.
* 간나와·고즈-마쓰다 단층대: 시즈오카현 동부-가나가와현 서부를 지나는 내륙 지각 단층.
* 미우라반도 단층군: 미우라반도에 있는 내륙 지각 단층.
* 이세하라 단층: 가나가와현 중앙의 내륙 지각 단층.
* 가모가와 저지대 단층대: 보소반도 남부의 내륙 지각 단층.

강바닥, 호수 바닥, 해저의 단층은 조사가 매우 어려우며, 미나미칸토 지역은 간토구조분지운동으로 인해 두꺼운 퇴적층이 덮여 있어 매우 깊은 곳까지 파야 기반암이 보이는 단층면이 나타나기 때문에 거의 조사되지 않았다. 따라서 발견되지 않은 단층이 있을 수 있다는 점에 주의해야 한다.

2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진 이후 광역적인 지각변동으로 다치카와 단층대나 미우라반도 단층대와 같은 일부 단층대는 지진 발생 확률 위험도가 높아졌다고 발표되었다. 또한, 간토 지역 활단층의 지진은 "30년 내 발생 확률 70%"에 속해 있지 않은 지진이다.

과거 미나미칸토 지역에 피해를 입힌 주요 지진은 다음과 같다.

* 1293년 가마쿠라 지진
* 1703년 겐로쿠 지진
* 1855년 에도 지진
* 1894년 도쿄 지진
* 1923년 간토 대지진

4.1. 목록

아래는 미나미칸토에서 일어난 규모 M6.5 이상의 지진 목록이다. 일본 지진조사위원회의 미나미칸토 직하지진 발생확률평가에 사용한 지진은 굵게 강조하고 분홍 계열로 배경을 색칠하였다. 노란색은 사가미 해곡 거대지진으로 밝혀졌거나 그 종류로 추정되는 지진이다. "종류" 열의 기호는 다음과 같다.

# 직하형 : 대륙판(북아메리카판 및 필리핀해판) 내부에서 일어나는 "내륙지각 내 지진". 진원 깊이 20km 이하.
# NA-PHS : 대륙판인 북아메리카판과 필리핀해판의 경계에서 일어나는 "판 경계간 지진". 진원 깊이는 지표 부근이나 깊이 50km 부근.
# PHS내 : 필리핀해판 내부에서 일어나는 "슬래브 내 지진". 깊이 10km-60km 부근.
# PHS-PAC : 필리핀해판과 태평양판의 경계에서 일어나는 "판 경계간 지진". 깊이 50km-80km 부근.
# PAC내 : 태평양판 내부에서 일어나는 "슬래브 내 지진". 깊이 50km-100km 부근.

4.2. 추정 지진 발생 확률

일본 정부의 지진조사연구추진본부는 2000년대 초반부터 "미나미칸토 지역의 규모 M7급 지진"의 발생 확률을 평가하기 시작하여 여러 차례 개정하였다. 과거 지진 발생 기록 및 현재 밝혀진 범위 내에서 2007년에서 2036년 사이 규모 M6.7-7.2의 해구형/슬래브내형 지진이 70% 확률로 일어날 것이라고 가정하였다. 2020년 시점에서는 사가미 해곡 주변에서 일어나는, 필리핀해판의 침강에 따른 규모 M7급 지진의 확률만을 별도로 계산한다. 대륙판 내부에서 일어나는 여러 단층대에서 일어나는 "내륙 지각 단층 지진"은 각 단층의 지진확률평가에 계산되어 있으므로 아래의 확률 계산에서 제외하였다.

하지만 이 추정 확률은 과거 100년 정도의 지진 데이터도 포함되어 있으나, 과거의 피해 기록 및 지질 조사와 같은 간접적인 근거로만 추정한 것이 많기 때문에 규모 M7급과 같은 대부분의 가정은 불확실성이 너무 많다는 의견도 있다.

5. 미나미칸토 활동기

가쓰도키 미조메구미 등 여러 연구자들은 미나미칸토 직하지진의 활동기를 다음과 같이 3가지로 구분한다.

* 제1기
*: 간토 지진 발생으로부터 약 70-80년 사이의 기간이다. 간토 지진으로 미나미칸토 지역의 단층과 판에 쌓인 응력이 해소되어 지진이 거의 일어나지 않는 평온한 시기이다.
* 제2기
*: 그 다음 70-80년 사이의 기간이다. 단층 사이에 쌓인 응력이 점점 쌓여 간토 지진 발생에 필요한 응력 축적량의 1/3 이상까지 쌓이며, 미나미칸토 각지에서 지진 활동이 활발해진다. 규모 M7급의 직하형지진이 일어나기도 한다.
* 제3기
*: 미나미칸토 곳곳에서 지진 활동이 더욱 활발해지는 기간이다. 경미한 피해를 입히는 지진이 여러 차례 일어나며, 규모 M7급의 직하형지진도 수 차례 일어난다. 간토 지진이 다시 일어나는 시기이다.

6. 타 지진과의 연관성

사가미 해곡에서는 규모 8 정도의 거대지진이 200-400년 간격으로 일어나고 있으며, 이를 "[[사가미 해곡 거대지진]](간토 지진)"이라고 부른다. 이와는 별개로, 간토 지방 남부 지역에서는 규모 7급의 지진이 평균 수십 년에 한 번 꼴로 일어나는데, 이를 "미나미칸토 직하지진"이라고 부른다. 미나미칸토 직하지진은 직하형지진뿐만 아니라 해구형지진 및 해양판 슬래브 내 지진도 포함한다.

6.1. 기타 지진과의 연동 예

1855년 안세이 에도 지진 발생 1년 전에는 난카이 해곡의 거대 지진인 안세이 도카이 지진 및 안세이 난카이 지진이 발생했는데, 이 지진들이 에도 지진을 유발했을 가능성이 있다는 지적이 있다.

또한, 869년 일본 해구 부근에서 발생한 연동형지진으로 추정되는 조간 지진이 일어난 9년 후인 878년에 사가미·무사시 지진이 발생했고, 그 9년 후인 887년에는 난카이 해곡에서 연동형 거대 지진으로 추정되는 닌나 지진이 발생했다.

6.2. 2011년 동일본 대지진 이후의 수도권 지진 활동

2011년 3월 동일본 대지진 이후, 수도권에서는 유발 지진 활동으로 인해 지진 발생 횟수가 증가했다. 동일본 대지진(본진)은 일본 해구 부근에서 발생한 연동형 지진이다.

도쿄 대학 지진 연구소의 사카이 신이치 관측 개발 기반 센터 부교수와 히라타 나오시 교수 등의 연구 그룹은 '구텐베르크-리히터 법칙'과 '개량 오모리 공식'을 조합한 '여진의 확률 평가 기법'을 사용하여, M6.7-M7.2 규모의 지진이 수도권에서 발생할 확률을 2011년 9월에 "향후 30년 동안 98%, 4년 이내에 70%"로 추산했다. 그러나, 이 수치는 큰 오차를 포함하고 있어 숫자 자체에는 큰 의미가 없으며, 동일본 대지진의 유발 지진 활동과 수도 직하 지진을 포함한 정적인 지진 활동과의 관련성은 불분명하여 단순 비교는 부적절하다고 밝혔다. 2012년 2월 상순 보도에 따르면, 재계산 결과 4년 이내 50% 이하, 30년 이내 83%로 산출되었다.

도다 신지 교토 대학 방재 연구소 부교수 등의 2012년 1월 21일까지의 계산 결과에서는, 수도권에서 M7 이상의 지진이 발생할 확률은 5년 이내에 28%, 30년 이내에 64%였다.

7. 예상 피해

2011년 동일본 대지진 이후, 수도권에서는 유발 지진 활동으로 지진 발생 횟수가 증가했다. 여러 연구 기관에서 미나미칸토 직하지진 발생 가능성과 예상 피해를 연구해 왔다.

교토 대학 방재 연구소 도다 신지 부교수 등은 2012년 1월 21일까지의 계산 결과, 수도권에서 M7 이상의 지진이 발생할 확률은 5년 이내에 28%, 30년 이내에 64%라고 발표했다.

도쿄 대학 지진 연구소 사카이 신이치 관측 개발 기반 센터 부교수를 중심으로 하는 히라타 나오시 교수 등의 연구 그룹은 2011년 9월, M6.7-M7.2 규모의 지진이 수도권에서 발생할 확률을 "향후 30년 동안 98%, 4년 이내에 70%"로 추산했다. 그러나 이 수치는 큰 오차를 포함하고 있어, 숫자 자체에는 큰 의미가 없다는 점을 밝혔다. 이후 재계산 결과 4년 이내 50% 이하, 30년 이내 83%로 수정되었다.

7.1. 주요 예상 피해

미나미칸토 직하지진이 발생하면 건물 붕괴, 화재, 교통 마비, 통신 두절 등 다양한 피해가 예상된다. 특히 간토 평야는 퇴적층이 두꺼워 지진의 흔들림이 증폭되기 쉽고, 도쿄만 연안이나 아라카와, 톤네가와 유역은 지반이 약해 피해가 커질 수 있다.

2013년 중앙 방재 회의 보고에 따르면, 최악의 경우 사망자 약 23,000명, 건물 약 61만 동 붕괴, 경제 피해 약 95이라는 막대한 피해가 발생할 수 있다. 도쿄도 방재 회의는 2022년 도심 남부 직하 지진 발생 시 사망자를 6,148명으로 예상했다.

다음은 주요 지진 종류별 예상 피해 상황이다. (겨울 저녁, 풍속 8m/초 기준)

이 외에도 장주기 지진동에 의한 고층 건축물 피해, 액상화 현상, 쓰나미 등 2차 피해가 발생할 수 있다. 엘리베이터 갇힘, 건물 유리 파손, 도로 및 교통 시설 마비, 화재 선풍, 가스 및 석유 탱크 화재 등 다양한 피해가 예상된다.

경제적으로는 도쿄 증권 거래소 등 금융 시장 마비, 경상 수지 적자, 공급망 단절, ODA 부족 등 심각한 영향이 예상된다. 또한 수도 기능 이전 논의의 근거가 되기도 한다.

8. 방재 대책

일본 정부는 1992년에 "남칸토 지역 직하 지진 대책에 관한 대강"을 제정하고, 2003년에는 중앙방재회의에 "수도 직하 지진 대책 전문 조사회"를 설치하여 수도 특유의 문제를 포함한 대책을 검토하고 있다. 기업들은 지진 발생 시 본사 기능 마비를 막기 위해 간토 지방 이외 지역에 본사 기능을 대체하는 체제를 만들거나, 지진을 대비한 사업 연속성 계획(BCP)을 추진하고 있다. 자치단체들은 방재 거점 및 재해 시 체제 정비, 남칸토 이외 자치단체와의 광역 연계를 추진하고 있다.

학교, 의료기관, 복지 시설, 상업 시설과 수도, 도시 가스, 전기, 공항, 철도, 버스, 도로 등 공공성이 요구되는 곳에서는, 내진성을 강화하여 피해를 최소화하고 조기에 복구하여 지진 발생 시와 이후 중장기적으로 서비스를 제공할 수 있는 체제를 구축하고 있다. 특히, 도로의 경우 지진 발생 시 귀가 곤란자로 인한 정체를 막아 긴급 차량이나 자위대의 활동을 원활하게 하기 위해 경찰은 수도권을 담당하는 경시청, 가나가와현 경찰, 지바현 경찰, 사이타마현 경찰 관내에서 강력한 교통 규제를 할 준비가 되어 있다. 경시청에서는 도내에서 진도 6약 이상의 지진이 발생하면 즉시 교통 규제를 실시하고 긴급 차량만 주행시키는 것이 도 조례로 정해져 있다. 실제로 경시청은 도내 주요 교차점 500개소 이상에 경찰관을 급파하여 교통 규제를 하는 훈련을 반복하고 있으며, 남칸토 직하 지진에 대한 많은 자료를 확보하고 있다고 한다. 방위성은 육상자위대에서 자위관 약 11만 명, 해상자위대에서 함정 50척, 항공자위대에서 구조 부대를 수도권에 투입할 방침이다.

문부과학성・수도 직하 지진 방재·감재 특별 프로젝트는 수도권 지진 관측망을 구축하고 도쿄 대학 지진 연구소를 중심으로 4400을 투입하여 직하 지진 대책을 연구하고 있다. 수도권 학교 등에 300곳의 지진계를 설치하는 등의 작업을 진행 중이다.

프로젝트 연구팀이 도쿄만 북부를 진원으로 하는 지진으로 인한 흔들림이 기존 예상을 뛰어넘는 진도 7이 될 것이라고 예상함에 따라, 중앙 방재 회의는 팀의 최종 보고에 근거하여 수도 직하 지진의 피해 상정을 재검토하기로 했다. 해당 팀은 2012년에 판의 깊이가 기존보다 10km 얕다고 추정하고 있다.

9. 미나미칸토 직하지진을 소재로 한 작품

* 소설
: 일본 침몰 (고마쓰 사쿄, 1973년)
: 도쿄대지진 M8 (이쿠타 나오치카, 1980년)
: 도쿄대진재: 무방비의 도시에 직하형지진이 덮친 날 (구니미쓰 시로, 1995년)
: M8 (다카시마 데쓰오, 2004년)
: 헤이세이 간토대진재-언젠가 온다고 생각했지만 오늘 온다고는 생각하지 않았다- (후쿠이 하루토시, 2007년)

* 영화
: 일본 침몰 (1973년)
: 지진열도 (1980년)
: 일본 침몰 (2006년)
: 싸이보그 그녀 (2008년)
: 252명 생존자 있음 (2008년)

* 텔레비전 드라마
: 도쿄대지진 매그니튜드 8.1 (1980년, 요미우리 TV 방송)
: 어스웨이크 2006년 봄 도쿄대지진 (2006년, 니혼테레비)
: 구명 병동 24시 (2009년 3기 방송, 후지 TV)
: NHK 스페셜 시리즈 체감 수도 직하 지진 「패러렐 도쿄」(2019년)

* 만화
: 일본 침몰 (1973년, 사이토 다카오)
: TOMORROW ~ 해가 뜨는 거리 ~ (2004년, 모리모토 리나)
: 그녀를 지키는 51가지 방법 (2006년, 후루야 우사마루)

* 애니메이션
: 샹그리라 (2009년)
: 도쿄 매그니튜드 8.0 (2009년)

* 다큐멘터리
: NHK 스페셜 시리즈 체감 수도 직하 지진 (2019년)