| 2013.3.10 NHK BS special The Next MegaQuake(MegaQuake2 편집본) 1 3.11거대지진, 밝혀지는 지각변동 지진다발국 일본, 1억3천만명이 사는 땅깊숙이, 공포의 위협이 숨어있었다. 2011년 3월 11일 갑자기 덮친 M9 거대지진 "땅이 갈라진다!!" 상상도 못할 사태가 줄줄이 사람들을 덮쳤다. 사망자, 실종자는 1만8천명을 넘었다. 쓰나미는 원전도 덮쳤다. 후쿠시마현 소방방재 항공대 "와, 당했다" 멜트다운을 일으켜, 사상최악의 원전사고가 됐다. 초유의 피해를 초래한 거대지진과 쓰나미, 각지에 설치된 관측망이 전례없는 방대한 데이타를 잡았다. 그 데이타를 토대로 과학자들이 실상에 다가가고있다. 지진 연구자 "이번 지진은 세계처음으로 매우 많은, 그리고 다양한 관측기기로 관측된 지진이다." 밝혀지는 지진 거대화 메카니즘 일본 땅은 동쪽으로 최대 5m나 움직였다. 쓰나미가 거대화된 메카니즘도 보였다. 쓰나미 연구자 "여지껏 하나만 움직였는데, 이번에는 복합적, 연속적으로 일어났다. 매우 복잡한 메카니즘으로 발생했다." 항상 변동하는 땅, 우리는 지진의 위협과 이웃하며 살고있다. 최신연구로 밝혀진 지각의 대변동, 그 실상을 비춘다. The Next MegaQuake 1 제1부 3.11 거대지진, 밝혀지는 지각변동 2011년 3월 11일. 후쿠시마현 중학교에서는 졸업식을 하던중이었다. 이바라키공항은 오픈1주년 기념일이었다. 오후 2시 46분. 일상을 돌변케 하는 거대지진이 발생했다. 밑에서 쳐올리는듯 심한 흔들림. 최대진도7을 기록했다. 1분40초후, 심한 흔들림이 수도권에 도달한다. (요코하마 야구장) "조명등이 떨어질지 조심하세요!" 신주쿠 고층빌딩군이 흔들리는 모습도 카메라에 잡혔다. "흔들리고 있다. 와! 무섭다." 길게 오랫동안 흔들리는 '장주기 지진동'이 빌딩에 닥쳤다. 고층에서는 5분이상이나 흔들렸다. "13층짜리 빌딩의 12층에 있다. 매우 강한 좌우 흔들림이다. 서있을 수 없다. 뭔가 붙잡지 않으면, 서있을 수 없다. 물건들이 크게 흔들려 떨어진다." 산사태가 나고, 땅이 갈라져서, 교통망은 끊겼다. 도쿄만 콤비나트에서는 대규모 화재도 발생했다.  거대지진은 왜 일어났는가? 푸른 선은 지구를 싸고있는 12장 지각판의 경계선이다. 밝은점들이 40년간 발생한 M4 이상 진원이다. 그 지진의 10% 이상이 일본에 집중돼있다. 4장의 지각판이 맞부딪치기 때문이다. 과거에 몇번이고 대지진 피해를 입은 일본. 1923년 관동대지진. 심한 진도와 화재도 10만명이상이 피해를 입었다. 1995년 고베대지진. 피해자는 6천명 이상. 도시의 약점이 드러났다. 2004년 니가타 쮸에쓰 지진. 철도까지 장기간 끊겼다. 지진의 피해를 어떻게 줄이느냐가 큰 과제가 되었다. 최근 10년사이 급속히 정비된 관측망. 과학자들은 다음번 지진의 위험성을 총력연구해왔다. 그 결과, 지진 리스크가 어디에 숨어있는지, 어느정도 감을 잡았다고 생각하고 있었다. 그러나 아무도 예상못했던, M9 거대지진이 터진 것이다. (시즈오카, 2011년10월) 동일본대지진 반년후에 열린 일본지진학회. 지진연구자 500명이 모였다. 지금까지의 연구방식에 의문이 제기되었다. "지진은 복잡한데, 대충잡은 개념 위에다, 대충잡은 개념을 또하나 얹는 짓을 지금 하고있다." "여러가지 애매하게 냅두지말고, 비판정신으로 의논하자." "우리가 어디서 틀렸는지, 밝혀지고있다." "앞으로 수십년은 우리가 모르는 일본열도가 될 가능성이 있다. 과거의 경험에 얽매여서는 안된다." 왜 거대지진 발생을 과학자들이 예측 못했나. (센다이) 일본 지진연구의 거점, 도호쿠대학. 도호쿄 앞바다의 지진을 30년간 연구해온 마쓰자와 도오루 교수. 지진발생 메카니즘을 독자적으로 분석, 세계에 앞서서 지진발생 예측에 성공하고 있었다. 마쓰자와 교수가 생각하는 지진발생 메카니즘이다. 도호쿠 앞바다에는 태평양판이 있다. 태평양판은 육지판 밑으로 연간 약8cm씩 파고든다. 이때 육지판이 밀려서, 지진의 에너지원이 되는 의력(歪力)이 쌓인다. 의력에 한계가 되면, 육지판이 미끄러져, 지진이 발생한다. 다만, 실제로는 더 복잡하다. 판경계면에는 강하게 밀착된 부분이 있어, 그곳을 중심으로 의력이 쌓인다. 한계에 달하면, 미끄러져 지진이 발생한다. 그리고 다시 밀착, 되풀이해서 지진이 일어나는 곳은 어스패러티(Asperity) 라고 한다. 판경계에 있는 크고작은 어스패러티(Asperity)가 각각 서로다른 타이밍으로 미끄러지며, 지진을 일으키고있다. 마쓰자와교수는, 어스패러티(Asperity)가 일으키는 지진에는, 특징이 있다는 것을 알아냈다. 매번 비슷한 흔들림이다. 과거 100년간 축적된 방대한 지진파형으로부터, 비슷한 것을 차아내어, 어스패러티(Asperity)를 발견해왔다.  1985년 이와테현 가마이시 앞바다 지진에서 발견된 지진파형이다. 1990년(5년후), 1995년(10년후)에도 비슷한 파형이 있었다. 이렇듯 5년 주기로 지진을 일으키는 어스패러티(Asperity)가 가마이시 앞바다에 있다는 것을 밝혀냈다. 그 결과를 토대로, 마쓰자와교수가 1999년에 발표한 논문이다. 가마이시 앞바다에서 2년내에 99% 확률로 M4.8 지진이 발생한다고 예측했다. 2011년 11월13일 예측대로 지진이 발생한 것이다. 그 정확성은 세계에 충격을 줬다. 동일본대지진 발생전에 마쓰자와교수가 발견한 어스패러티(Asperity)는 약 1,300곳. 어스패러티(Asperity)를 정확히 파악하면, 지진을 어느정도 예측할 수 있다고 생각하고 있었다. 마쓰자와교수의 생각을 보여주는 모형이다. 네모난게 육지판, 밑의 벨트컨베이어는 파고드는 해양판. 접촉면이 어스패러티(Asperity)다. 육지판이 밀려서 한계에 다다르면, 어스패러티(Asperity)가 미끄러진다. 움직이는 타이밍이 각각 달라, 따로따로 지진이 발생한다. 이것이 마쓰자와교수가 생각해온 지진 메카니즘이었다. 동일본대지진 발생전에, 마쓰자와 교수가 특히 경계하던 게, 미야기현의 어스패러티(Asperity)였다. M7.4 대지진이 일어난다고 예상했었다. 그러나 생각지도 못한 넓은 범위가 한꺼번에 움직여서, 거대지진이 발생해버렸다.  도호쿠대학에서 기록된 동일본대지진의 파형이다. 흔들림은 40초만에 일단 약해졌다. 여기까지는 과거 미야기현 지진과 그다지 다르지않다. 그러나 그뒤에 심한 흔들림이 3분이상이나 이어졌던 것이다. 마쓰자와 교수, "뭐야? 도대체.. 이런 상황이었다. 나자신도 경험한 적이 없는 종류의 지진이었다. 솔직히 뭔일이 터졌는지 알지못했다." 도호쿠 앞바다에서 도대체 뭔일이 벌어졌는가? 도쿄대학 코케쓰 카즈키 교수는 지진 거대화 과정을 해석했다. "이번 지진은 세계최초로 매우 많은, 다양한 관측기기로 관측된 지진이다. 그걸 동시에 해석함으로써 지진의 전모를 밝힌다." 코케쓰교수가 해석한건, 전세계에서 포착된 지진파나, 땅의 움직임, 쓰나미 높이 등의 방대한 데이타다. 해석결과 및 목격증언을 토대로, 지진발생의 처음부터 끝까지를 훑어본다.  먼저 움직인건 미야기현 앞바다 판경계였다. 붉은색이나 희색이 크게 미끄러진 곳이다. 미야기현 앞바다 130km. 깊이 24km 판경계. 오후2시46분. 어스패러티(Asperity) 하나가 한계에 달해, 미끄러진다. 지진이 발생하고 첫번째 진동이 육지에 도달한다. 진원에 제일 가까운 킨카산(金華山). 도호쿠대학이 설치한 지진계가 진동을 포착한다. 섬에 있는 신사. 처음엔 작은 진동이었다. 20초후엔 심해진다. 센다이시도 흔들린다. 40초후 진동이 일단 잦아든다. 그러나 진원부근에선 다른 어스패러티(Asperity)들이 파괴된다. 판경계에선 40초후에 미끄러진 범위가 동쪽으로 대거 확대됐다. 남북 200km 광대한 영역. 수많은 어스패러티(Asperity)가 연쇄적으로 미끄러진 것이다. 그뒤로도 지진은 그칠줄 모르고 거대화돼갔다. "동쪽으로 파괴가 전개돼서, 결과적으로 M9 지진으로 확대되는 분기점이 됐다."  개별적으로 미끄러진다고 생각됐던 어스패러티(Asperity). 왜 복잡하게 연쇄해서 움직였는가? 그 열쇠는 동북 앞바다에 숨어있던, 거대한 어스패러티(Asperity)였다. 거대한 어스패러티(Asperity)는 크게 움직이는데, 판 전체를 움직이니까, 주변 어스패러티(Asperity)들도 따라서 움직였다. 40초후부터 크게 미끄러지기 시작하면서, 각지에 피해를 초래했다. 킨카산(金華山)에선 신사 건물이 파괴됐다. 미야기현 이시마키에서는 무게 200kg 드럼통이 튀어올랐다. 도호쿠대학의 튼튼한 철근콘크리트 건물도 파괴됐다. 맨위층의 지진계는 진도7 상당을 기록했다. 판경계는, 그래도 계속해서 미끄러졌다. 후쿠시마현 앞바다와, 이바라키 앞바다까지 확대됐다. 지진이 M9 까지 된 것은, 남북 500km에 달하는 범위가 잇따라 미끄러진 결과였다.  오랫동안 도호쿠 앞바다 지진을 연구해온 마쓰자와교수. 이런 규모의 지진이 일어나리라곤 예상못했다. 그는 지금까지 발견해온 어스패러티(Asperity)를 되짚어봤다. 이번의 거대한 어스패러티(Asperity)는 모르던 것이었다. "이 부근이 빠져있다. 이런 쪽도.. 넓게 봐서, 이만큼이 빠져있었다." 동그라미 친 곳에, 거대한 어스패러티(Asperity)가 있으리라곤 생각못했다. 과거 100년 정도의 기록에는 지진이 없었기 때문이다. "아마도 수백년간 이곳은 꽉 고착돼있었다가, 이번에 수백년만에 미끄러진 것으로 생각된다." 마쓰자와교수가 기초로 삼은 100년간의 데이타는 기나긴 지구의 움직임으로 볼 땐, 한순간에 불과했다. 수백년, 수천년 단위로 일어나는 거대지진은, 이제까지의 수법으로는 잡을 수 없는, 미지의 위험이었던 것이다. (이상 MegaQuake2-1 내용을 편집한 것, 그러나 The Next MegaQuake1로서 계속) |
