2022년 후쿠시마현 해역 지진

1. 개요

2022년 3월 16일 후쿠시마현 해역에서 규모 M7.4의 지진이 발생하여 미야기현과 후쿠시마현에서 최대 진도 6강을 관측했다. 이 지진은 태평양판 내부에서 발생한 슬래브 내부 지진으로, 2021년 후쿠시마현 해역 지진과 유사한 메커니즘을 보였다. 지진으로 인해 4명이 사망하고 200명 이상이 부상을 입었으며, 건물 피해, 대규모 정전, 교통 시설 피해가 발생했다. 일본 정부는 긴급지진속보를 발령하고 쓰나미주의보를 발표했으며, 자위대를 투입하여 피해 복구에 나섰다.

2. 지진 발생

2.1. 지진 발생 메커니즘

본 지진은 태평양판 내부에서 발생한 슬래브 내부 지진이며, 발진기구해는 서북서-동남동 방향으로 압력축을 가진 역단층형 지진이다. 발진기구와 지진 활동 분포, GNSS 관측 및 지진파 해석 결과로 추정되는 진원 단층은 북북동-남남서 방향으로 뻗어 있는 동남동쪽 경사의 역단층이다.

원거리 실체파를 통한 진원 분석 결과 주요 단층 파괴 영역은 주향 방향으로 약 50 km, 경사 방향으로 약 40km이며 주 미끄러짐 장소는 단층 파괴 시작점 인근이며 최대 미끄러짐량은 0.9 m(강성률 75GPa로 계산)이며 주요 단층 파괴 지속 시간은 20초이다.

강진 파형 기록을 통한 진원 인버전 해석 결과 지진 모멘트 M₀=1.3×10²⁰ Nm, 즉 모멘트 규모 M_w7.4 규모이며, 최대 미끄러짐량은 6.2 m, Vftw는 2.4 km/s였다. 미끄러진 단층 변위가 큰 곳은 단층 파괴 시작점의 북쪽에 주로 있었고, 각각의 영역에서 단층 파괴는 단층 파괴 시작에서부터 2.5-7.5초 후와 7.5-12.5초 후에 발생했다.

2021년 지진의 지진역은 2022년 발생한 지진 활동 지역의 바로 남쪽에 인접해 있다. 2021년 2월 지진 분석 결과, 섭입 경계면 아래로 내려가는 태평양판 내부에서 역단층 운동이 발생한 것으로 나타났다.

2.2. 진원 및 규모

2022년 3월 16일 23시 36분경, 후쿠시마현 해역( ) 깊이 57km 지점에서 일본 기상청 규모 M_j7.4 (모멘트 규모 M_w7.3)의 지진이 발생했다. 이 지진으로 미야기현 도메시, 자오정과 후쿠시마현 소마시, 미나미소마시, 구니미정에서 최대 진도 6강을 관측했다.

이 지진은 태평양판 내부에서 발생한 슬래브 내 지진이며, 발진 기구는 서북서-동남동 방향으로 압력축을 가진 역단층형이었다. GNSS 관측 및 지진파 해석 결과, 진원 단층은 북북동-남남서 방향으로 뻗어 있는 동남동 경사의 역단층으로 추정된다. 단층면에서는 진원에서 북북동 방향으로 미끄러짐이 진행된 것으로 보인다.

원거리 실체파 분석과 강진파형 기록을 사용한 진원 인버전 해석 결과는 다음과 같다.

2.3. 전진

본진이 발생하기 2분 전인 23시 34분 27초에 후쿠시마현 해역에서 깊이 57km를 진원으로 하는 M6.1의 전진이 발생했다. 이 전진으로 미야기현 이시노마키시와 후쿠시마현 소마시에서 최대 진도 5약이 관측되었다. 교토 대학 방재연구소의 가타오 히로시 부교수는 이 M6.1 지진이 본진을 유발했을 가능성이 있다고 분석했다.

3. 진도 및 장주기 지진동

3.1. 일본 기상청 진도 계급

미야기현 도메시, 자오정과 후쿠시마현 소마시, 미나미소마시, 구니미정 등에서 일본 기상청 진도 계급 기준 최대진도 6강을 관측하였다. 이 밖에도 규슈 지방에서 홋카이도까지 진도 5강에서 1까지의 흔들림이 관측되었다.

일본 기상청 진도 계급 기준 진도 6약 이상을 관측한 지역은 다음과 같다.

3.2. 장주기 지진동

미야기현에서 장주기 지진동 계급 최대 4급을 관측하였다. 장주기 지진동은 지진파의 주기가 건물의 고유 공진과 일치하여 고층 건물의 상층부에서 크게 느껴진다. 이 영향으로 건물 최상층에서는 저주파 운동이 크게 발생한다. 진도 4의 지진동은 서 있는 것을 불가능하게 만든다. 이러한 유형의 지진동은 고정되지 않은 가구가 넘어지고 칸막이 벽에 금이 가게 할 수 있다.

아래는 일본 각 지역별 최대 장주기 지진동 계급이다.

4. 긴급지진속보 및 쓰나미

4.1. 긴급지진속보

일본 기상청은 지진파를 감지한 지 9.6초 만인 23시 36분 55.6초에 긴급지진속보(경보)를 발령하였다. 기상청은 이 지진을 포함해 10여분동안 총 세 차례 긴급지진속보를 발령하였는데, 23시 34분경에는 M6.1의 전진에 대해, 23시 36분경에는 본진, 23시 46분경에는 세 번째 긴급지진속보가 발령되었다.

본진의 긴급지진속보는 제1보 발령 후 52.1초간 제4보까지 발령되었으며, 도호쿠 지방에서부터 간토 지방, 니가타현까지 발령되었다. M6.1 전진의 흔들림이 멈추지 않은 채 본진이 잇따라 발생했기 때문에 본진의 지진파를 감지하지 못해 긴급 지진 속보에서 진원의 추정이 불가능하여 PLUM법에 의해 경보를 발표했다.

4.2. 쓰나미

일본 기상청은 지진 발생 직후인 23시 39분에 미야기현과 후쿠시마현의 태평양 연안에 쓰나미 주의보를 발표했지만, 다음 날 5시 00분에 모두 해제했다. 쓰나미는 현지 시각 00:29에 미야기현 이시노마키항에서 20cm가 기록되었으며, 02:14에는 30cm의 파도가 관측되었다.

5. 피해 상황

2022년 3월 16일 후쿠시마현 해역 지진으로 도호쿠 지방과 간토 지방에서 인명 피해, 건물 피해, 정전 피해, 교통 시설 피해 등 다양한 피해가 발생했다.

이 지진으로 총 4명이 사망하고 247명이 부상을 입었으며, 건물 224채가 완전히 파괴되고 4,630채가 반파, 52,388채가 일부 손상되었다. 미야기현 도메시와 시치가하마정, 후쿠시마현 소마시, 도쿄도에서 사망자가 발생했다.

도호쿠 지방과 간토 지방에서는 대규모 정전이 발생하여, 한때 최대 200만 가구 이상이 정전 피해를 입었다. 일본 경제산업성은 화력 발전소 12기가 일시 정지했다고 발표했으며, 이로 인해 도쿄전력 홀딩스는 절전을 요청하기도 했다.

도호쿠 신칸센에서는 열차 탈선 사고가 발생하여 고가교와 전신주가 손상되는 등 철도 시설 약 1,000곳에 피해가 발생했다. 조반선과 아부쿠마 급행선 등 다른 철도 노선도 일부 구간 운행이 중단되었다. 도호쿠 자동차도와 조반 자동차도 등 고속도로도 여러 구간이 통행 금지되었고, 도로 균열 및 낙석 피해가 발생했다.

센다이 공항과 하나마키 공항 등 공항 시설과 소마항과 센다이 시오가마항 등 항만 시설도 피해를 입었다. 그 외에도 단수 피해, 공장 조업 중단, 금융 기관 휴업, 학교 휴교 등 다양한 피해가 발생했다. 국보와 중요문화재 등 문화재 피해도 발생했다.

5.1. 인명 피해

일본 소방청 발표에 따르면, 총 4명이 사망하고 247명이 부상을 입었다. 사망자는 미야기현에서 2명, 후쿠시마현에서 1명, 도쿄도에서 1명이 발생했다.

5.2. 건물 피해

이번 지진으로 미야기현과 후쿠시마현을 중심으로 많은 건물이 피해를 입었다. 일본 소방청 발표에 따르면, 총 224채의 건물이 완전히 파괴되었고, 4,630채가 반파, 52,388채가 일부 손상되었다.

미나미소마시의 한 신사는 심각한 피해를 보아 부분적으로 붕괴되었으며, 사무실 선반이 넘어지기도 했다. 일부 주택에서는 외벽이 부분적으로 붕괴되고 창문이 깨지는 피해가 발생했다. 야부키의 한 호텔은 외벽과 문이 손상되었다.

후쿠시마시의 경마 시설에서는 누수와 벽 손상이 발생하여 경마 행사가 취소되기도 했다. 이 시설은 2021년 2월 지진으로도 피해를 보았다. 후쿠시마시 이나리 신사의 석등 3개도 파괴되었는데, 이 석등은 작년 지진 이후 복원된 것이었다. 후쿠시마역에서는 타일이 금이 가고 침수되는 등 경미한 피해가 발생했다.

센다이시 아오바구에 있는 아오바성의 돌담 일부가 붕괴되었고, 다테 마사무네의 대형 동상도 손상되어 한쪽으로 기울어졌다. 시로이시시의 콘서트홀 '화이트 큐브'는 천장이 부분적으로 붕괴되어 깨진 유리와 천장 파편이 좌석에 흩어졌고, 급수 시스템도 손상되었다.

이치카와의 한 가구에서는 정전 복구 직후 화재가 발생하여 소방차 14대가 출동해 약 4시간 만에 진압하기도 했다.

야마가타시 농업 지역에서는 대형 배수관 손상으로 침수가 발생해 도로 구간이 붕괴되고 대형 싱크홀이 생겼다. 인근 상업 및 농업 시설도 경미한 피해를 보았으며, 최소 47가구가 일시적으로 단수 피해를 겪었다. 히가시네시의 한 신사도 붕괴되었다.

국토교통성은 수도권에서 엘리베이터 갇힘 사고가 25건 발생했다고 보고했다. 후쿠시마현에서는 3건, 지바현, 가나가와현, 이바라키현, 사이타마현에서는 9건의 엘리베이터 갇힘 사고가 발생했다.

11개 현의 최소 344개 학교에서 벽과 천장에 경미한 피해가 발생했다. 후쿠시마현, 미야기현, 이와테현, 야마가타현의 476개 학교가 휴교했으며, 6개 현의 15개 학교는 수업 시간을 단축했다. 후쿠시마현의 많은 학교에서 벽에 금이 가고 창문이 깨지는 피해가 발생했으며, 일부 학교에서는 물이 터지거나 단수, 천장 붕괴가 발생하기도 했다.

5.3. 정전 피해

2022년 3월 16일 지진으로 도호쿠 지방과 간토 지방에서 대규모 정전이 발생했다. 간토 지역에서는 한때 최대 2,098,340 가구가 정전 피해를 입었는데, 이는 2021년 후쿠시마현 해역 지진 당시의 86만 가구보다 2배 이상 많은 수치이다.

일본 경제산업성은 도호쿠 전력의 하라마치 화력 발전소 1호기 등 총 12기의 화력 발전소가 일시 정지했다고 발표했다. 다른 지역에서 전기를 급히 끌어오는 전력 융통 조치도 시행되었다. 3월 17일 0시 5분 기준, 경제산업성이 발표한 정전 피해는 다음과 같다.

* 도호쿠 전력 관내: 약 148,100가구 (최종 162,126가구)
아오모리현: 약 9,100가구 (최종 9,148가구)
이와테현: 약 200가구 (최종 1,623가구)
미야기현: 약 39,700가구 (최종 45,551가구)
후쿠시마현: 약 98,800가구 (최종 105,482가구)
니가타현: 약 300가구 (최종 322가구)
* 도쿄 전력 관내: 약 2,085,430가구
이바라키현: 약 224,240가구
도치기현: 약 121,300가구
군마현: 약 80,590가구
사이타마현: 약 297,250가구
지바현: 약 218,920가구
도쿄도: 약 702,670가구
가나가와현: 약 118,520가구
야마나시현: 약 118,520가구
시즈오카현: 약 15,250가구

2018년 홋카이도 이부리 동부 지진 때 발생했던 광역 블랙아웃을 막기 위한 안전장치가 작동하면서, 줄어든 전력 공급량에 맞춰 대규모 수용가를 강제로 차단했기 때문에 도쿄 전력 관내에서 대규모 정전이 발생했다.

정전으로 도쿄도 내에서만 신호등 746곳이 작동을 멈췄다. 또한, 저온 보관 중이던 코로나19 백신 23,000회분이 사용할 수 없게 되어 폐기되었다.

도호쿠 전력과 JERA에 따르면, 양 사가 공동 소유한 소마 공동 화력 발전의 일부 장비가 손상되었고, JERA 소유 히로노 화력 발전소 6호기의 변압기에서 기름이 누출되어 정지되었으며, 도호쿠 전력 소유 하라마치 화력 발전소도 정지되어 도쿄 전력 관내 수도권으로 향하는 전력 공급에 큰 영향을 미쳤다. 이에 도쿄전력 홀딩스는 3월 22일부터 기업 등에 절전을 요청했다.

지진으로 작동을 정지한 화력 발전소 목록은 다음과 같다.

5.4. 교통 시설 피해

2022년 3월 16일 후쿠시마현 해역 지진으로 간토 및 도호쿠 지방의 철도(JR 포함) 대부분이 운행을 중단했다. 특히, 도호쿠 신칸센에서는 후쿠시마역-시로이시자오역 구간에서 야마비코 223호 열차(17량 편성)가 탈선하는 사고가 발생했다.(도호쿠 신칸센 탈선사고) 이 사고로 고가교와 전신주가 손상되고 궤도가 변위되는 등, 철도 시설 약 1,000곳에 피해가 발생하여 후쿠시마역-센다이역 구간은 약 1개월간 운행이 중단되었다.

5.5. 기타 피해

이번 지진으로 단수 피해를 입은 가구는 44,958가구였다. 피해 지역의 여러 공장들이 잇따라 조업을 중단했으며, 금융 기관들도 휴업하는 곳이 많았다. 휴원이나 휴교를 결정한 학교도 740개가 넘었다.

일본 문화청에 따르면 국보와 중요문화재 등 미야기현 내에서 총 5건의 문화재 피해가 발생했다. 센다이시 아오바구에 있는 센다이성의 돌담 일부가 붕괴되었으며, 다테 마사무네의 대형 동상도 손상되어 동상이 한쪽으로 기울어졌다. 동일본대진재를 포함해 지진으로 기마상이 손상된 것은 처음으로 보고된 사례이다.

6. 2011년 및 2021년 지진과의 관계

2022년 지진은 2011년 동일본대지진의 여진일 가능성이 제기되었다. 기상청 관계자에 따르면 2022년 지진의 진앙은 2021년 2월에 발생한 지진과 매우 가까워 두 지진 사이에 연관성이 있을 수 있다고 한다. 2021년 지진은 2011년 대지진의 여진으로 간주되었지만, 2011년 이후 시간이 오래 흘러 이를 확인하기 어려웠다. 2022년 지진이 여진인지 여부를 판단하는 것도 어려운데, 그 이유는 2022년 지진이 2011년 지진과 달리 침강하는 태평양 판 내에서 발생했을 가능성이 있는 반면, 2011년 지진은 태평양 판과 오호츠크 판 사이의 경계에서 발생했기 때문이다.

2011년 지진 여진 시퀀스가 종료된 후에도 규모 7.0–7.5의 지진이 40년마다 해안에서 발생할 것으로 예상된다. 지진 발생 전, 도호쿠 지역 아래로 침강하는 태평양 판 내에서 규모 7.0–7.5의 지진이 발생할 가능성은 60–70%로 추정되었다. 2011년 지진 이후, 유사한 기원의 지진 발생 가능성이 증가했다.

지진학자들은 2022년 지진이 2011년 4월과 2021년 2월 지진을 포함하는 세 번의 대규모 사건 시퀀스의 일부를 형성한다고 보았다. 2022년 지진의 진앙은 2021년 지진의 남서쪽으로 불과 7km 떨어진 곳에서 발생했다. 2021년 지진이 45 km 단층을 따라 남쪽으로 파열된 반면, 2022년 지진은 두 배나 큰 단층을 따라 북쪽으로 파열되었다. 두 지진은 가까운 위치, 발생 시기 및 규모로 인해 쌍둥이 지진으로 분류되었다.

2022년 후쿠시마현 해역 지진은 전년 2월에 거의 같은 장소에서 발생한 지진과 매우 흡사했다. 지진학자 엔다 신지는 두 지진이 "거의 쌍둥이"처럼 닮았다고 지적했다. 규모 7 이상의 지진이 단기간에 거의 같은 장소에서 두 번이나 발생하는 것은 매우 드문 일이다.

7. 반응

일본 기상청은 지진 발생 직후 관계 부처와 협력하여 피해 상황을 파악하고 구명 및 구조 활동을 시작했다. 중화민국(대만)의 차이잉원 총통은 트위터를 통해 위로를 전하고 지원 의사를 밝혔다. AP 통신, 로이터 통신, 신화 통신, 타스 통신, 연합뉴스 등 주요 외신들도 이 지진에 대한 속보를 보도했다.

7.1. 일본 정부의 대응

3월 16일 오후 11시 38분경 총리 지시가 있었고, 11시 39분에 관저 대책실이 설치되었다. 이후 일본의 내각총리대신 기시다 후미오는 즉시 피해 상황 확인 등을 주문하였다. 관저 위기관리센터에 관저대책실을 수립한 후 관계 부처의 국장급이 모여 긴급소집팀을 꾸려 피해 상황 파악과 구명 구조 활동을 벌였다고 발표했다.
내각관방장관 마쓰노 히로카즈는 3월 17일 기자 회견에서 후쿠시마현과 미야기현의 모든 시정촌에서 재해 구호법이 시행될 것이라고 밝혔다. 자위대는 각 지사의 요청에 따라 필수적인 생명선을 복구하기 위해 후쿠시마현과 미야기현에 배치되었다. 후쿠시마현 정부는 식수 공급을 위해 중앙 정부의 지원을 요청했다.

7.2. 국제 사회의 반응

중화민국(대만)의 차이잉원 총통은 트위터를 통해 일본어로 "도호쿠 지방을 중심으로 일본이 또 큰 지진으로 피해를 입었다는 소식을 듣고 마음이 아픕니다. 피해가 최소한으로 줄어들기를 바랍니다"라고 게시하며 위로를 전했다. 또한 "대만은 항상 일본 여러분과 함께 합니다. 지원이 필요하면 언제든지 말씀해주세요"라고 덧붙이며 지원 의사를 밝혔다.

AP 통신, 로이터 통신, 신화 통신, 타스 통신, 연합뉴스 등 주요 외신들도 이 지진에 대한 속보를 보도했다.