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산리쿠 먼바다 지진

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목차

1. 개요

산리쿠 먼바다 지진은 1994년 12월 28일 일본 혼슈와 홋카이도 북부 해역에서 발생한 규모 7.8의 지진이다. 태평양판이 오호츠크 미소판 아래로 섭입하는 수렴 경계에서 일어났으며, 1968년 도카치 해역 지진의 진원지와 겹치는 지역에서 발생했다. 이 지진은 판 내부 지진으로, 슬립 현상과 함께 쓰나미를 동반하여 3명이 사망하고 728명이 부상당하는 피해를 입었다. 하치노헤시에서 최대 진도 6을 기록했으며, 도로 파손, 정전, 단수 등의 피해가 발생했다. 이 지진은 일본 기상청의 진도 계급 개정 및 건축물의 응급 위험도 판정 실시의 계기가 되었으며, 1995년 효고현 남부 지진의 영향도 받았다.

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산리쿠 먼바다 지진
지도 정보
지진 정보
이름산리쿠 먼바다 지진
발생 일시1994년 12월 28일 21시 19분 20.9초 (일본 표준시)
진앙 위치아오모리현 하치노헤시 동쪽 180km 해역
깊이 (JMA 기준)매우 얕음
깊이 (USGS 기준)26.5 km
규모 종류모멘트 규모 (Mw)
규모7.7-7.8
규모 (기상청 기준)7.6
진도 종류일본 기상청 진도 계급
최대 진도6
최대 진도 관측 지점아오모리현 하치노헤시
최대 지반 가속도673.5 gal
지속 시간약 55초
유형해구형지진
쓰나미이와테현 미야코시 55 cm
주요 피해 지역주로 아오모리현 산파치카미키타 지방
자료 출처기상청
여진 정보
최대 여진1995년 1월 7일 7시 37분 37초 Mj 7.2, 진도 5 (하치노헤시)
피해 정보
사상자사망 3명, 부상 788명
기타 정보
지진의 진도 분포

2. 지질학적 배경

혼슈와 홋카이도 북부는 수렴 경계 위에 위치하며, 이곳에서 태평양판이 섭입하여 오호츠크 미소판 아래로 들어간다. 이 경계를 따라 수렴 속도는 연간 7.9~9.2cm이다.[6] 지진 진앙 지역의 판 경계면은 일본 해구에서 육지쪽으로 80km 떨어진 지점에서 약 5°에서 약 15°로 급격히 기울기가 증가한다.[7] 이 판 경계 부분은 869년 산리쿠 지진부터 2011년 도호쿠 지진까지 많은 강력한 역사적 지진의 발생지였다. 이러한 사건의 대부분은 판 경계를 따라 일어난 파열과 관련이 있지만, 1933년 산리쿠 지진[8]과 같은 일부 지진은 섭입하는 판 내부의 변형을 수반했다. 과거의 대지진 연구에 따르면, 산리쿠 해역에서는 약한 지진 결합이 나타나는 것으로 보인다.[9] 과거 지진 활동의 분포를 볼 때, 북위 40°에서의 결합 폭은 약 150km로 추정되었다.[10]

2. 1. 1968년 도카치 해역 지진과의 관계

1999년 1968년 도카치 해역 지진과 1994년 산리쿠 해역 지진의 진원 지역에 대한 조사가 이루어졌다. 그 결과 지각 구조가 북위 40°10' N을 기준으로 북쪽과 남쪽에서 이질적인 것으로 밝혀졌다. 지각의 두께는 북쪽이 21km, 남쪽이 15km이며, 북쪽의 P파 속도는 남쪽보다 7% 느리다.[11]

이 지진은 판 경계면의 일부가 파열된 낮은 각도의 역단층 단층 메커니즘을 가진 판 내부 지진이었다.[12] 이 지진에서 최대 슬립 영역은 1968년 5월 16일에 발생한 1968년 도카치 해역 지진에서 낮은 지진 모멘트 방출 영역과 일치하며, 이는 1994년 산리쿠 해역 지진이 1968년 도카치 해역 지진의 진원지에서 불완전한 단층 미끄러짐을 완료했음을 의미한다.[13]

진원역이나 애스퍼러티(고착역)의 위치 관계에서, (실제로는 산리쿠 해역 북부 지역에서 발생하고 있는) 1968년 도카치 해역 지진에서 파괴되지 않고 남은 부분이 이번 지진에서 파괴되었다는 설도 있지만[28], 문부과학성의 지진조사연구추진본부는 「산리쿠 해역 북부 지진」에는 포함시키지 않고, 고유 지진이 아니라고 하고 있다.

3. 지진의 특징

이 지진은 판 경계면의 일부가 파열된 낮은 각도의 역단층 단층 메커니즘을 가진 판 내부 지진이었다.[12] 1994년 산리쿠 해역 지진은 1968년 5월 16일에 발생한 1968년 도카치 해역 지진의 진원지에서 불완전한 단층 미끄러짐을 완료했음을 의미한다.[13] 단층의 평균 슬립은 0.4m, 최대 슬립은 약 1.2m로 추정되었다.

이 지진으로 인한 슬립은 사건 직전, 사건 중, 그리고 사건 직후에 발생한 '공진' 슬립과 원래 사건 이후 1년 이상 지속된 장기간의 느린 후기 지진 슬립으로 나눌 수 있다. 이 지진에 따른 느린 후기 지진 슬립은 주 사건과 관련된 공진 슬립에 비해 큰 지진 모멘트를 가졌다. 후기 지진 슬립은 두 단계로 발생했는데, 처음에는 약 10일 동안 지속된 더 빠른 단기 단계가 가장 큰 여진으로 종료되었고, 그 다음에는 장기적인 느린 단계가 이어졌다. 초기 단계의 슬립 영역은 주 사건의 파열 영역과 일치하며, 두 번째 단계는 판 경계를 따라 상당히 더 깊고 남쪽으로 이동했다.[6]

주요 사건은 약 3×1020 Nm의 지진 모멘트를 방출했으며, 이는 규모 7.59에 해당한다. 그러나 주요 사건과 이후 약 1년까지의 느린 슬립 사건에 의해 방출된 총 지진 모멘트는 약 8×1020 Nm였으며, 이는 규모 7.84에 해당한다.[14] 미국 지질조사소는 지진의 지진 모멘트를 4.3×1020 Nm로 추정했다. 진원지 육지쪽의 느린 슬립은 진원지 해구쪽의 슬립보다 큰 것으로 밝혀졌다.[15]

하치노헤에서 기록된 최대 가속도는 NS 방향으로 602.3 cm/s2, EW 방향으로 488.4 cm/s2, UD 방향으로 94.1 cm/s2였다.[4]

3. 1. 지진 발생 메커니즘

혼슈와 홋카이도 북부는 수렴 경계 위에 위치하며, 태평양판이 오호츠크 미소판 아래로 섭입하는 곳이다. 이 경계를 따라 수렴 속도는 연간 7.9~9.2cm이다.[6] 지진 진앙 지역의 판 경계면은 일본 해구에서 육지쪽으로 80km 떨어진 지점에서 약 5°에서 약 15°로 급격하게 기울기가 증가한다.[7] 이 판 경계 부분은 869년 산리쿠 지진부터 2011년 도호쿠 지진까지 많은 강력한 역사적 지진의 발생지였다. 이러한 사건의 대부분은 판 경계를 따라 일어난 파열과 관련이 있지만, 1933년 산리쿠 지진[8]과 같은 일부 지진은 섭입하는 판 내부의 변형을 수반했다. 과거의 대지진 연구에 따르면, 산리쿠 해역에서는 약한 지진 결합이 나타나는 것으로 보인다.[9] 과거 지진 활동의 분포를 볼 때, 북위 40°에서의 결합 폭은 약 150km로 추정되었다.[10]

1999년에는 1968년 도카치 해역 지진과 1994년 산리쿠 해역 지진의 진원 지역에 대한 조사가 이루어졌다. 그 결과 지각의 구조가 북위 40°10' N을 기준으로 북쪽과 남쪽에서 이질적인 것으로 밝혀졌다. 지각의 두께는 북쪽이 21km, 남쪽이 15km이다. 북쪽의 P파 속도는 남쪽보다 7% 느리다.[11] 이는 판 경계면의 일부가 파열된 낮은 각도의 역단층 단층 메커니즘을 가진 판 내부 지진이었다.[12] 이 지진에서 최대 슬립 영역은 1968년 5월 16일에 발생한 1968년 도카치 해역 지진에서 낮은 지진 모멘트 방출 영역과 일치하며, 이는 1994년 산리쿠 해역 지진이 1968년 도카치 해역 지진의 진원지에서 불완전한 단층 미끄러짐을 완료했음을 의미한다.[13] 단층의 평균 슬립은 0.4m, 최대 슬립은 약 1.2m로 추정되었다.

이 지진으로 인한 슬립은 사건 직전, 사건 중, 그리고 사건 직후에 발생한 ''공진'' 슬립과 원래 사건 이후 1년 이상 지속된 장기간의 느린 후기 지진 슬립으로 나눌 수 있다. 이 지진에 따른 느린 후기 지진 슬립은 주 사건과 관련된 공진 슬립에 비해 큰 지진 모멘트를 가졌다. 후기 지진 슬립은 두 단계로 발생했는데, 처음에는 약 10일 동안 지속된 더 빠른 단기 단계가 가장 큰 여진으로 종료되었고, 그 다음에는 장기적인 느린 단계가 이어졌다. 초기 단계의 슬립 영역은 주 사건의 파열 영역과 일치한다. 두 번째 단계는 판 경계를 따라 상당히 더 깊고 남쪽으로 이동했다.[6]

주요 사건은 약 3×1020 Nm의 지진 모멘트를 방출했으며, 이는 규모 7.59에 해당한다. 그러나 주요 사건과 이후 약 1년까지의 느린 슬립 사건에 의해 방출된 총 지진 모멘트는 약 8×1020 Nm였으며, 이는 규모 7.84에 해당한다.[14] 미국 지질조사소는 지진의 지진 모멘트를 4.3×1020 Nm로 추정했다. 진원지 육지쪽의 느린 슬립은 진원지 해구쪽의 슬립보다 큰 것으로 밝혀졌다.[15]

하치노헤에서 기록된 최대 가속도는 NS 방향으로 602.3 cm/s2, EW 방향으로 488.4 cm/s2, UD 방향으로 94.1 cm/s2였다.[4] M5 전후의 초기 파괴 후, 주 파괴가 발생했다. 전체 지속 시간은 55초 전후, 단층 길이 L=138km로 추정된다.[26] 진원역은 1968년 도카치 해역 지진의 남쪽 약 30km에서 거의 겹친다.[27] 최대 미끄러짐량은 4.0m, 평균 미끄러짐량은 1.2m이다.[22]

진원이 되는 해역에서는, 일본 열도가 놓인 북아메리카 판에 태평양 판이 상대 속도 약 9cm/년의 속도로 침강하고 있으며, 이들 판의 경계에서 생기는 뒤틀림이 해소될 때 지진이 발생한다. 이 해역에서는 고유 지진 외에도 10년 정도의 간격으로 판 간 지진이 일어나며, 유사한 경향이 지시마 해구 주변에서 보인다.

진원역이나 애스퍼러티 (고착역)의 위치 관계에서, (실제로는 산리쿠 해역 북부 지역에서 발생하고 있는) 1968년 도카치 해역 지진에서 파괴되지 않고 남은 부분이 이번 지진에서 파괴되었다는 설도 있지만[28], 문부과학성의 지진조사연구추진본부는 「산리쿠 해역 북부 지진」에는 포함시키지 않고, 고유 지진이 아니라고 하고 있다.

3. 2. 여진

이 지진으로 인한 슬립은 사건 직전, 사건 중, 그리고 사건 직후에 발생한 ''공진'' 슬립과 원래 사건 이후 1년 이상 지속된 장기간의 느린 후기 지진 슬립으로 나눌 수 있다. 이 지진에 따른 느린 후기 지진 슬립은 주 사건과 관련된 공진 슬립에 비해 큰 지진 모멘트를 가졌다.[6] 후기 지진 슬립은 두 단계로 발생했는데, 처음에는 약 10일 동안 지속된 더 빠른 단기 단계가 가장 큰 여진으로 종료되었고, 그 다음에는 장기적인 느린 단계가 이어졌다. 초기 단계의 슬립 영역은 주 사건의 파열 영역과 일치한다. 두 번째 단계는 판 경계를 따라 상당히 더 깊고 남쪽으로 이동했다.[6]

대부분의 여진 위치는 본진의 최초 파열 지점 서쪽 170km × 84km 지역 내에 있었다. 대부분의 여진은 주 단층에서 미소 파열이 일어난 지역에서 발생했다.

가장 강력한 여진은 1995년 1월 6일 22시 37분(UTC, 협정 세계시)(현지 시각 1995년 1월 7일 07시 37분)에 규모 6.9로 발생하여 29명이 부상을 입었다. 진원은 북위 40.246도, 동경 142.175도, 깊이 27km 지점이었다. 아오모리현 하치노헤에서 진도 5를 기록했다.[18] 이 여진은 도쿄에서도 진도 2로 감지되었다.

이 지진의 최대 여진은 본진 발생 10일 후인 1995년 1월 7일 7시 37분 37초에 이와테현 앞바다에서 발생한 규모 Mj 7.2(Mw 7.0)의 지진이었다. 아오모리현 하치노헤시, 이와테현 모리오카시·카즈마키정에서 최대 진도 5를 관측했고, 쓰나미 주의보가 발표되었지만, 쓰나미는 관측되지 않았다.

4. 각 지역별 진도

일본 각지에서 진도 4 이상을 관측한 곳은 다음과 같다.[57]

진도도도부현시구정촌
6아오모리현하치노헤시
5아오모리현무쓰시, 아오모리시
이와테현모리오카시
4홋카이도하코다테시, 도마코마이시, 우라카와정, 오비히로시
아오모리현고쇼가와라시, 시치노헤정, 오하타정, 덴마바야시촌, 이치우라촌
이와테현미야코시, 오후나토시, 구즈마키정, 하나마키시
아키타현오다테시



아오모리현 미사와시에 있는 스미토모 화학 공업 미사와 공장이 독자적으로 설치한 지진계에서 진도 6을 관측했지만, 일본 기상청의 관측 지점이 아니기 때문에 공식적인 진도로는 취급되지 않았다.

5. 쓰나미

지진의 규모에 비해 온 쓰나미의 높이는 낮았다. 각지에서 관측한 쓰나미 제1파는 지진 발생 2-3시간 후에 왔다. 지진 발생 후 도호쿠 지방 태평양 연안에 쓰나미경보가, 쓰가루 해협, 동해 연안 홋카이도 동남해안 지역엔 쓰나미주의보가 발령되었다.[58] 이와테현 미야코시에 쓰나미 최대 55cm를 관측했으나 피해는 없었다.[50][59]

이 지진으로 인해 국지적인 쓰나미가 발생했다. 기록된 쓰나미의 최대 높이는 미야코에서 약 55cm였다.[16] 이시노마키, 미야기현과 하치노헤, 아오모리현에서는 쓰나미의 높이가 약 50cm였다.[17] 쓰나미로 인한 피해 보고는 없었다.

지진 규모에 비해 발생한 쓰나미의 규모는 작았다. 또한, 각지에서 관측된 쓰나미의 제1파는 밀려오는 파도였으며, 최대 파도는 2~3시간 후였다.


  • 21시 23분, 도호쿠 지방의 태평양 연안에 쓰나미 경보가, 쓰가루 해협·동해 연안·무쓰만·홋카이도 남동 연안에 쓰나미 주의보가 발표되었다. 긴급 경보 방송도 실시되었다.
  • 홋카이도에서 도호쿠 지방의 태평양 연안에서는, 이와테현 미야코시의 55cm를 최고로 쓰나미가 관측되었지만, 피해는 없었고, 23시 45분에 쓰나미 경보·주의보는 해제되었다.[32]

6. 피해

지진으로 3명이 사망하고 788명(중상 66명)이 부상을 입었다.[33] 건물은 총 6,229채가 피해를 입었으며, 이 중 48채가 완전히 파괴되었고, 378채가 부분적으로 파괴되었으며, 5,803채가 손상을 입었다.[3] 도로 파손과 정전 피해가 보고되었으며, 하치노헤 항만 지역에서 액상화 현상이 발생했다.[21] 지진의 진도는 하치노헤와 미사와에서 진도 6, 아오모리, 모리오카, 무츠에서 진도 5, 미야코, 오후나토, 하코다테, 오비히로, 도마코마이 및 우라카와에서 진도 4를 기록했다.

6. 1. 사회 기반 시설 피해

지진으로 총 3명이 사망하고 728명이 부상을 입었다.[49][60] 아오모리현 하치노헤시에선 영업 중이던 파친코 점포가 붕괴되어 2명이 사망했다. JR 동일본 도호쿠 본선(현재의 아오이모리 철도 아오이모리 철도선) 가미키타군의 선로가 붕괴되어 일시적으로 영업을 중지하는 피해가 있었다.

지진으로 3만여 세대의 수도 공급과 가스 공급도 끊기는 피해가 발생했다.[61] 아오모리현과 이와테현에서는 약 69,000 가구가 정전 피해를 입었다.[19] 총 6,229채의 건물이 피해를 입었으며, 이 중 48채가 완전히 파괴되었고, 378채가 부분적으로 파괴되었으며, 5,803채가 손상을 입었다. 총 피해액은 1.704억달러로 추산되었다.[3][20] 액상화 현상이 하치노헤 항만 지역에서 발생했다.[21]

  • 하치노헤시 초하루마치[34]에서 영업 중인 파친코 가게가 붕괴되었다. 지진 발생 당시 200명 이상의 손님이 방문하고 있었으며, 2명이 사망했다.
  • JR 동일본도호쿠 본선 (현재의 아오이모리 철도아오이모리 철도선)의 아오모리현 하치노헤시 카와라기 아자 미타테야마[35][36][37]에서, 선로의 노반이 붕괴되었다. 복구는 12월 31일 22시 46분[38]으로 비교적 빨랐으며, 하치노헤 - 아오모리 간에는 버스에 의한 대행 수송이 실시되었지만, 연말 귀성 시기[39]와 겹쳐 귀성객 등 많은 승객에게 영향이 있었다.
  • 하치노헤시 등 산파치카미키타 지방에서는 현도 및 시정촌도 등이 붕괴·함몰되거나 균열이 발생한 곳이 다수 발생했다.[43]
  • 모모이시마치 (당시)에 설치된 자유의 여신상은 설치일로부터 4년 후 같은 날 팔이 손괴되었다.[44]
  • 102개소의 도로와 87개소의 항만·어항이 피해를 입었다.
  • 약 9만 6,000호가 정전되었으며, 약 4만 2,000호가 단수되었다..

7. 법적 조치

1995년 1월 27일 극심 재해 법 적용이 각의 결정되었고, 같은 해 2월 1일에 정령이 공포되었다.[45]

8. 영향 및 교훈


  • 아오모리현 하치노헤시 초하루마치[34]에서 영업 중이던 파친코 가게가 붕괴되었다. 지진 발생 당시 200명 이상의 손님이 있었으며, 2명이 사망했다.
  • JR 동일본 도호쿠 본선(현재의 아오이모리 철도아오이모리 철도선)의 아오모리현 하치노헤시 카와라기 아자 미타테야마[35][36][37]에서 선로 노반이 붕괴되었다. 복구는 12월 31일 22시 46분[38]으로 비교적 빨랐으며, 하치노헤-아오모리 간에는 버스를 이용한 대행 수송이 실시되었지만, 연말 귀성 시기[39]와 겹쳐 귀성객 등 많은 승객에게 영향이 있었다. 지진 발생 직전에는 우에노행 임시 열차급행 핫코다가 해당 지점을 통과했지만, 지진 발생 당시에는 하치노헤역에 정차 중이었기 때문에 지진으로 인한 큰 피해를 면했다.[40] 당시에는 침대 특급 '하쿠츠루', '호쿠토세이' 등 수도권과 아오모리·홋카이도 방면을 잇는 침대 열차도 운행되었지만, 이들은 모리오카 이북은 타자와코선[41]과 오우 본선으로 우회하여 운행되었다.[42]
  • 하치노헤시 등 산파치카미키타 지방에서는 현도 및 시정촌도 등이 붕괴·함몰되거나 균열이 발생한 곳이 다수 발생했다.[43]
  • 모모이시마치(당시)에 설치된 자유의 여신상은 공교롭게도 설치일로부터 4년 후 같은 날 팔이 손상되었다.[44]
  • 102개소의 도로와 87개소의 항만·어항이 피해를 입었다.
  • 약 9만 6,000호가 정전되었으며, 약 4만 2,000호가 단수되었다.
  • 20일 후에 발생한 효고현 남부 지진(한신·아와지 대지진)에서의 고베도 본 지진의 하치노헤와 마찬가지로 진도 6으로 발표되었지만, 피해 규모에 큰 차이가 있어, 당시 8단계로 나뉘어 있던 일본 기상청 진도 계급이 다음 해 10단계로 개정되는 계기가 되었다.
  • 건축물의 응급 위험도 판정이 처음으로 실시되었다.
  • 피해에 비해 명칭이 너무 산뜻하다는 이유로 지역 주민들이 개명을 기상청에 요구하여, 진원역 명칭을 명명했을 뿐인 기상청은 당황했다.
  • 2001년 기상청 규모의 개정을 통해 지진 규모가 Mj 7.6으로 변경되었다(개정 전 7.5).
  • 2011년 3월 11일 15시 08분에 본 지진의 진원역 남쪽 인접 지역에서 M 7.4(Mw 7.4)의 지진 (도호쿠 지방 태평양 해역 지진의 여진)이 발생했다.

참조

[1] 웹사이트 Significant Earthquake Database https://www.ngdc.noa[...] National Geophysical Data Center, National Oceanic and Atmospheric Administration
[2] 웹사이트 Significant Earthquakes of the World 1994 https://earthquake.u[...] United States Geological Survey 2010-01-05
[3] 웹사이트 Summary of earthquake http://www.bousai.pr[...]
[4] 웹사이트 強震波形（三陸沖） http://www.seisvol.k[...]
[5] 간행물 Strong-motion earthquake records on the 1994 Sanriku-Haruka-Oki earthquake in port areas http://www.pari.go.j[...]
[6] 간행물 Distribution of seismic coupling on the subducting plate boundary in northeastern Japan inferred from GPS observations
[7] 간행물 Fault plane geometry in the source region of the 1994 Sanriku-oki earthquake
[8] 간행물 Seismological evidence for a lithospheric normal faulting – the Sanriku earthquake of 1933 http://www.gps.calte[...]
[9] 간행물 Seismic structure and seismogenesis off Sanriku region, northeastern Japan
[10] 간행물 Space–time distribution of interplate moment release including slow earthquakes and the seismo-geodetic coupling in the Sanriku-oki region along the Japan trench http://www.rcep.dpri[...]
[11] 간행물 Heterogeneous structure across the source regions of the 1968 Tokachi-Oki and the 1994 Sanriku-Haruka-Oki earthquakes at the Japan Trench revealed by an ocean bottom seismic survey
[12] 간행물 Repeating earthquakes and interplate aseismic slip in the northeastern Japan subduction zone ftp://ftp.gps.caltec[...]
[13] 간행물 Source Process of the 1994 Far East Off Sanriku Earthquake, Japan, as Inferred from a Broad-Band Seismogram http://ir.library.to[...]
[14] 웹사이트 Silent earthquake – what is the origin of slow earthquakes? http://www.rcep.dpri[...]
[15] 웹사이트 Spatio-temporal distribution of afterslip of the 1994 Far-off-Sanriku earthquake, Japan, estimated from repeating earthquake analyses http://www.aob.gp.to[...]
[16] 웹사이트 平成６年（１９９４年）三陸はるか沖地震（１９９４年１２月２８日、Ｍ７．５） https://www.hp1039.j[...]
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