한국의 단층

3. 단층 연구의 필요성

한반도는 유라시아판 또는 아무르판 내부에 위치하지만, 주변 판들의 영향으로 압축력을 받아 중생대에 형성된 단층^[5]에서 지진이 발생한다.^{[1][6][7][8][9][10][11][12][13]}

2016년 경주 지진은 양산 단층대에서 발생하여 지진과 단층의 연관성이 한반도에서 최초로 규명되었으며,^[15] 2022년 괴산 지진은 지하의 숨겨진 단층대에서 발생한 것으로 드러났다.^[18][19] 이처럼 지표에 드러나지 않은 단층도 지진을 유발할 수 있기에 한반도에 지진 안전지대는 없다고 할 수 있다.

지진은 기존에 존재하던 단층면을 따라 발생하는 것이 일반적이다.^[17] 따라서 과거 지진을 분석하고 현재의 지진 현황을 파악하면 향후 발생할 수 있는 대규모 지진의 위치와 규모를 예측할 수 있다.

결론적으로, 지진 발생 원인 규명과 예측, 그리고 대비를 위해서는 단층 연구가 필수적이다.

4. 한국의 주요 단층

대한민국에는 약 450개로 추정되는 수많은 단층들이 분포한다.^[3] 이들 대부분은 중생대에 발생한 송림변동, 대보 조산운동, 불국사 조산운동 등 격렬한 지구조 운동으로 생성되었다.^[4] 대표적인 단층으로는 양산 단층, 울산 단층, 추가령 단층, 광주 단층 등이 있다.

한반도는 유라시아판 또는 아무르판 내부에 위치하며, 남쪽에서는 인도판, 동쪽에서는 태평양판 및 필리핀판의 영향을 받아 압축력을 받고 있다. 이러한 압축력은 한반도 내부의 중생대에 형성된 단층^[5]에서 지진을 발생시키는 원인 중 하나로 작용한다.^{[1][6][7][8][9][10][11][12][13]}

2016년 경주 지진은 양산 단층대에서 발생하여 지진과 단층의 연관성이 한반도에서 최초로 규명되었으며, 2007년 오대산 지진은 단층 밀도가 높지 않은 오대산 지역에서 발생했다. 이는 단층이 있는 지역에서 대규모 지진 발생 가능성이 상존함을 시사한다.^[15]

지하에 숨어 있는 단층도 지진을 유발할 수 있다. 2022년 괴산 지진은 지하의 숨겨진 단층대에서 발생한 것으로 밝혀졌으며,^[18][19] 이는 한반도에 지진 안전 지대가 없음을 보여준다.

2016년 경주 지진은 주향이동 단층의 운동^[31], 2017년 포항 지진은 역단층성 우수향 주향이동단층으로 인한 것으로 분석되었다.^[32] 2020년 5월 11일 강원도 평강군에서 발생한 규모 3.8의 지진은 주향 이동 단층의 운동으로 인한 것으로 분석되었다.^[33]

아래 표는 대한민국에 분포하는 주요 단층들의 목록이다.

4. 1. 경상 분지 지역

4. 1. 1. 양산 단층대

4. 1. 2. 울산 단층대

4. 2. 옥천 습곡대 지역

4. 3. 경기 지괴 지역

• '''추가령 단층''' : 강원도 원산시에서 서울특별시까지 이어지는 총 연장 160km의 대규모 단층으로, 북-남 방향의 주향을 가진다.
• '''신갈 단층''' : 경기도 연천군에서 평택시까지 이어지는 총 연장 130km의 단층으로, 북-남 방향의 주향을 가지는 주향 이동 단층이다.
• '''왕숙천 단층''' : 강원도 철원군에서 경기도 남양주시까지 이어지는 총 연장 65km의 단층으로, 북북동-남남서 방향의 주향을 가지는 주향 이동 단층이다. 선캄브리아기 흑운모편마암과 중생대 쥐라기 흑운모화강암 사이에서 약 800m의 변위를 보인다.
• '''금왕 단층''' : 강원특별자치도 고성군에서 음성 분지까지 이어지는 총 연장 170km의 대규모 단층으로, 북동-남서 방향의 주향을 가진다. 선캄브리아기 편마암과 중생대 쥐라기 및 백악기 화강암을 절단하며, 최대 2.5km의 수평 변위를 보인다.

4. 4. 기타 지역

• (■): 지진 유발 단층

5. 한반도의 지구조 환경

한반도에는 오래전에 형성된 수많은 단층들이 분포하며 그 수는 약 450개로 추정된다.^[3] 대부분의 단층은 중생대에 발생한 송림변동, 대보 조산운동, 불국사 조산운동 등 격렬한 지구조 운동으로 생성되었다.^[4] 한반도는 지역에 따라 약간의 차이는 있지만, 제4기 단층의 기하와 운동학적 특성^[21], 수압파쇄(hydraulic fracturing) 결과^[22][23][24], 단층면해^[1][25] 연구 결과 등을 종합하면 현재 동-서(E-W), 서북서-동남동(WNW-ESE) 내지 동북동-서남서(ENE-WSW) 방향으로 최대 주응력이 작용하는 것으로 해석되고 있다. 또한 다수의 고응력 및 구조발달사 연구들은 신생대 후기 마이오세부터 현재까지 거의 비슷한 조건이 유지되었을 가능성이 높은 것으로 판단하고 있다.^[26][27] 그 결과로 한반도에서 발생한 대부분의 지진이 주향 이동성 및 역단층성의 단층 면해를 나타내며 이는 지진을 유발시킨 단층이 주향이동 내지 역단층성 운동을 나타내는 것을 의미한다. 특히, 동해와 서해 연안에서 관찰되는 지진은 주로 역단층 운동에 의한 것이 우세하다.^[28][1]

6. 한반도 지진 발생 현황

한반도는 유라시아판 또는 아무르판에 속해 있으며, 남쪽에서는 인도판, 동쪽에서는 태평양판과 필리핀판의 영향을 받는다. 이러한 판들의 움직임으로 인해 발생하는 압축력이 한반도 내부의 중생대에 형성된 한국의 단층에서 지진을 일으킨다.^{[1][5][6][7][8][9][10][11][12][13]}

중생대에 형성된 단층들에서 지진이 발생한다는 연구 결과들이 있지만, 지진 밀도와 단층선의 밀도가 반드시 비례하는 것은 아니다. 김대영(2018)은 단층 밀도가 높지만 지진 밀도가 낮은 지역과 그 반대의 경우를 예로 들며, 한반도에서 지진 발생과 단층선 발달은 큰 연관이 없다고 주장했다.^[14] 예를 들어, 경주시나 평양시처럼 지진 밀도가 높은 곳은 단층선 밀도도 높지만, 연천군과 한반도 북부 지역은 단층 밀도는 높지만 지진 발생 횟수는 낮다. 또한, 서산에서 포항을 잇는 선은 지진이 자주 발생하는 곳이지만, 단층선은 공주시, 상주시, 의성군 등 일부 지역에서만 높은 밀도를 보인다.^[14]

하지만 단층 밀도가 낮은 지역이라도 안심할 수는 없다. 2016년 경주 지진은 양산 단층대에서 발생하여 지진과 단층의 연관성이 한반도에서 처음으로 밝혀졌고, 2007년 오대산 지진은 단층 밀도가 높지 않은 평창군 오대산 지역에서 발생했다. 진부 단층은 연장 20km에 불과한 작은 단층이지만 규모 4.7의 지진을 일으켰다.^[15] 이처럼 단층이 있는 지역에서는 큰 지진이 발생할 가능성이 있다. 한반도에서는 대규모 지진 발생 빈도가 낮아 특정 단층대와 지진의 연관성을 밝히기 어렵지만, 지진은 주로 기존에 있던 활성단층이 다시 움직이면서 발생한다.^[16]

한국에서 발생하는 지진은 넓은 지역에 걸쳐 불규칙하게 발생하는 것처럼 보이지만, 같은 장소에서 반복되는 경우가 많다. 이는 지진이 지하에 새로운 단층을 만들기보다는 기존 단층면을 따라 발생하기 때문이다. 따라서 과거 지진을 분석하고 현재 지진 현황을 파악하면 앞으로 발생할 수 있는 큰 지진의 위치와 규모를 예측할 수 있다.^[17]

지표에 드러나지 않고 지하에 숨어 있는 단층도 문제가 될 수 있다. 2022년 괴산 지진은 지표에 있는 단층과 관련이 없으며, 지하에 숨겨진 단층대에서 발생한 것으로 밝혀졌다.^[18][19] 이는 한반도에 지진 안전 지대가 없음을 보여준다.

7. 단층 관련 사진

8. 기타

대한민국에는 오래전에 형성된 한반도에 수많은 단층들이 분포하며 그 수는 약 450개로 추정된다.^[3] 대부분의 단층은 중생대에 발생한 송림변동, 대보 조산운동, 불국사 조산운동 등 격렬한 지구조 운동으로 생성되었다.^[4]

• 영월인편상구조대(영월 스러스트 시스템) - 영월에 존재하는 충상단층들의 집합체
• 예천전단대
• 광주 단층(광주전단대)
• 형산강 지구대 - 포항시에 위치한다.
• 길주·명천 지구대
• 아무르판의 서쪽 경계

참조

_[1] 웹인용 우리나라 지진발생 현황과 내진설계를 위한 지반조사 - 한반도 지진환경과 지진재해도 이해 및 현장 전단파속도 결정 -> https://www.dbpia.co[...] 한국지반공학회 2020-09-01
_[2] 웹인용 한반도의 지반운동 (Ⅱ) : 한반도 지진분포의 지형학적 해석 https://www.dbpia.co[...] 한국지리학회 2007-12-01
_[3] 뉴스 국내 활성단층 450개 넘어…한반도는 '단층의 나라' https://www.news1.kr[...] News1 2016-09-23
_[4] 저널 한반도의 지진활동과 지각구조 (Comments on Seismicity and Crustal Structure of the Korean Peninsula https://scienceon.ki[...] 2010-01-01
_[5] 문서 또는 지질학적 약대(弱帶)
_[6] 저널 우리나라 지진발생 현황과 내진설계를 위한 지반조사 - 한반도 지진환경과 지진재해도 이해 및 현장 전단파속도 결정 - https://www.dbpia.co[...] 2020-09-01
_[7] 웹인용 최근 북한 및 서해 북부 지역에서 발생한 지진의 지진원 특성 (The Source Characteristics of the Recent Earthquakes Occured in North Korea and the Northern Part of the Yellow Sea) https://www.riss.kr/[...] 한국교원대학교 대학원 2014-01-01
_[8] 저널 우리나라 지진활동의 특성 분석 (An Analysis on the characteristics of the seismicity of the Korean peninsula) https://www.riss.kr/[...] 한국교원대학교 대학원 2008-01-01
_[9] 웹인용 지진 관측자료를 기반으로 한 한반도 지진 발생 확률 예측 (Forecasting probabilities of earthquake in Korea based on seismological data) https://scienceon.ki[...] 2017-01-01
_[10] 저널 국내 지진활동 및 지각구조 연구동향 (Recent Research for the Seismic Activities and Crustal Velocity Structure) https://scienceon.ki[...] 2006-01-01
_[11] 저널 한반도의 역사지진자료 https://scienceon.ki[...] 1998-01-01
_[12] 웹인용 최근 한반도 중부 지방에서 발생한 지진의 단층면해 분석 (Fault plane solutions of The latest earthquakes in The central part of The Korea peninsula) http://www.riss.kr/s[...] 한국교원대학교 대학원 2007-01-01
_[13] 웹인용 한반도의 지진활동에 대한 연구 https://scienceon.ki[...] 1980-05-01
_[14] 저널 공간통계기법을 활용한 한반도 지진발생의 공간적 연구 (Geostatistical Research for Earthquake Occurrences in the Korean Peninsula) https://www.dbpia.co[...] 2018-09-01
_[15] 웹인용 오대산 지질도폭, 수치지질도 원도 https://data.kigam.r[...] 한국지질자원연구원 1975-01-01
_[16] 저널 한반도 활성단층지도 제작과정 및 해결과제 (Processes and challenges for the production of Korean active faults map) https://www.dbpia.co[...] 2020-04-01
_[17] 저널 영덕 앞바다 미소지진 발생위치 재결정 (Relocation of Youngduk Offshore Micro-earthquakes) https://scienceon.ki[...] 2011-01-01
_[18] 뉴스 [충북 괴산 지진] 이번 지진 원인과 여진 가능성은? https://www.ytn.co.k[...] YTN 2022-10-29
_[19] 뉴스 지하 숨겨진 단층에서 발생..."지진 안전지대 없다" https://www.ytn.co.k[...] YTN 2022-10-29
_[20] 웹인용 한반도 주변 지구조 운동과 단층-지진 관계에 대한 고찰 (Tectonic Movement in Korean Peninsula and Relation between Fault and Earthquake) https://inis.iaea.or[...] 한국원자력연구원 2009-08-01
_[21] 저널 한반도 신기 지각변형과 현생 응력장 그리고 지구조적 의미: 논평 (Neotectonic Crustal Deformation and Current Stress Field in the Korean Peninsula and Their Tectonic Implications: A Review) http://www.koreascie[...] 2016-01-01
_[22] 저널 Shallow hydraulic fracturing measurements in Korea support tectonic and seismic indicators of regional stress https://www.scienced[...] 2003-01-01
_[23] 웹인용 Characteristics of initial rock stress state in Korean tectonic provices by hydro fracturing stress measurement Seoul National University 2005-01-01
_[24] 저널 Interaction between regional stress state and faults: Complementary analysis of borehole in situ stress and earthquake focal mechanism in southeastern Korea https://www.scienced[...] 2010-04-01
_[25] 웹인용 2001년 남한에서 발생한 지진의 단층면해 분석 https://scienceon.ki[...] 2002-01-01
_[26] 저널 한반도지역의 현지응력장 분포 패턴 및 지질시대별 전이 추이 (Regional Distribution Pattern and Geo-historical Transition of In-situ Stress Fields in the Korean Peninsula) http://koreascience.[...] 2013-01-01
_[27] 저널 Kinematic characteristics and movement timing of the Wonwonsa fault in the central Ulsan fault (울산단층 중부 원원사단층의 운동특성과 시기) https://www.dbpia.co[...] 2021-02-01
_[28] 서적 (일반인을 위한) 한반도 동남권 지진 : 경주지진 & 포항지진을 중심으로 자료유형 http://library.kigam[...] 한국지질자원연구원 2018-06-20
_[29] 웹인용 경상분지 일대의 지진 활동과 단층과의 관계 분석 http://www.riss.kr/s[...] 한국교원대학교 2015-01-01
_[30] 웹인용 한반도 지진 특성 및 연관 현상 분석 (Seismic properties of earthquakes around the Korean Peninsula and analysis of related phenomenon) https://scienceon.ki[...] 연세대학교 2015-02-01
_[31] 웹인용 9.12 지진대응 보고서 http://www.weather.g[...] 대한민국 기상청
_[32] 웹인용 포항 지진 대응 보고서 http://www.weather.g[...] 대한민국 기상청
_[33] 웹인용 국내지진 목록 https://www.weather.[...] 대한민국 기상청
_[34] 웹인용 국내지진 목록 https://www.weather.[...] 대한민국 기상청
_[35] 웹인용 지질자원연, '해남지진 중간 분석결과' 발표 https://www.kigam.re[...] 2020-07-14
_[36] 웹인용 국토 대단층계(양산단층 중부지역) 위험요소 평가연구 https://library.kiga[...] 한국지질자원연구원 2020-01-01 # 날짜 정보가 연도만 제공되어 1월 1일로 설정
_[37] 문서 가나다순
_[38] 문서 진북을 기준으로 단층의 방향이 향하는 곳의 방위