[홍태경의 지구 이야기] 지진과 북ㆍ미 정상회담 성공의 상관관계

입력 : ㅣ 수정 : 2018-03-20 02:04

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지난해 9월 3일 북한의 6차 핵실험은 규모 면에서 역대 북한 핵실험 가운데 가장 컸다. 당시 핵실험의 크기는 미국지질조사소에서 발표한 실체파 규모값으로는 6.3에 이른다.
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만탑산 일대에 있는 북한 풍계리 핵실험장은 산허리에 수평형 갱도를 뚫고 만들어져 내부에서 핵실험을 하는 것으로 알려져 있다. 구소련이 카자흐스탄 데겔렌 산악 지대에서 실시한 핵실험 방식과 유사하다.
홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수
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▲ 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수

하지만 북한의 지난 6차 핵실험은 데겔렌 핵실험과 비교해도 규모가 컸다. 산악지대에서 진행한 전례없이 큰 핵실험은 여러 예상치 못한 일들을 만들어 내고 있다. 6차 핵실험에서 발생한 강력한 지진파는 핵실험장뿐 아니라 인근 지역 지반도 크게 흔들었다. 핵실험장에서 북쪽으로 약 170㎞ 떨어진 중국 옌지시까지 강한 지진동이 느껴져 주민들이 대피하기도 했다.

강한 지진동으로 핵실험장과 인근의 지반은 크게 약화됐을 것으로 보인다. 6차 핵실험 이후 핵실험장 인근에서는 지금까지 발생한 규모 2 이상 지진만 10차례에 이른다. 이 가운데 가장 큰 지진은 6차 핵실험 8분 후에 발생한 규모 4.1 지진이다. 지난해 9월 23일에는 규모 3.2 지진이 발생하기도 했다. 가장 최근인 지난 2월 7일에는 규모 2.7 지진이 발생했다.

한반도와 인근 국가에 설치된 지진계에 기록된 지진파형 분석을 통해 이 지진들이 지하 750m 내외에서 발생한 함몰지진임이 확인되고 있다. 자연 지진은 단층 운동의 결과로 발생한 것인데 반해 함몰지진은 수직 방향으로 지반이 내려앉는 현상이다. 함몰지진은 6차 핵실험 발생 지점에서 동남쪽 방향으로 5㎞ 이내 지역에 집중돼 있다.


함몰지진이 발생하는 지역은 핵실험 직후 인공위성 자료 분석을 통해 2m가량 지표 함몰이 관찰된 지역이기도 하다. 특히 이 지역들이 1~5차 핵실험이 실시된 장소를 포함하고 있는 점을 주목할 만하다. 핵실험 직후 8분여 만에 발생한 함몰 지진은 6차 핵실험이 이 지진들을 유발한 주요한 원인임을 뒷받침한다.

최근까지 이어지는 함몰지진은 갱도 손상이 지속되고 있음을 의미한다. 함몰지진으로 만들어진 에너지로부터 붕괴된 갱도 길이도 추정할 수 있다. 지난해 9월 23일 규모 3.2 함몰지진이 발생하려면 지표에서부터 갱도 천장에 이르기까지 750m 두께의 지반이 함몰되고, 또 적어도 수백여m의 갱도가 붕괴됐어야 한다. 보통 갱도 위 수십m 지반이 갱도 붕괴로 함몰된 경우 수천m에 이르는 갱도가 붕괴됐을 것으로 본다.

함몰지진이 지속적으로 발생하고 있는 것은 이 일대의 수평갱도가 연쇄적으로 붕괴되고 있음을 의미한다. 6차 핵실험 이후 지금까지 갱도의 상당 부분이 붕괴됐을 것으로 보인다. 특히 지진동의 크기가 가장 컸을 6차 핵실험이 실시된 갱도의 경우 핵실험 실시와 함께 큰 손상을 입었을 것으로 보인다.

지표 함몰이 관측되고 함몰지진이 계속 발생하고 있는 1~5차 핵실험 지역의 갱도 붕괴 가능성은 우려스러운 대목이다. 갱도 상부 지반 전체가 함몰될 경우 핵실험으로 갱도 내에 갇혀 있던 방사능 물질이 지표에 노출될 가능성이 있다. 방사능 물질 누출은 해당 지역 지하수와 토양 오염뿐 아니라 대기, 지표수, 바다를 통해 광역적으로 확산될 수 있다. 이에 따라 방사능 물질 유출 여부에 대한 면밀한 조사가 필요하다.

또 북한 핵실험에 따라 백두산에 미칠 영향에 대한 면밀한 평가도 필요하다. 한반도는 우리 민족의 터전이며 후손에게 잠시 빌려 쓰는 곳이다. 깨끗하고 안전한 환경 유지는 남북 모두의 의무다.

최근 남북, 북ㆍ미 정상회담 개최 합의와 함께 추가 핵실험을 실시하지 않기로 한 것은 매우 반가운 일이다. 핵실험 중단은 한반도 평화뿐 아니라 풍계리 핵실험장의 상황 악화를 막는다는 점에서 꼭 지켜져야 한다. 다가올 남북, 북ㆍ미 정상회담 성공을 기원하는 또 하나의 이유이기도 하다.
2018-03-20 29면
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