2009.05.25 <조인스>

지진 감지를 통해 북한의 핵 실험을 파악하는 것은 지진파의 특성을 이용한다. 인공지진과 자연지진은 에너지 방출 시간과 지진파의 특성이 다르기 때문에 구별이 가능하다.
자연지진의 경우 에너지 방출 시간이 길고 대부분 S파(횡파)의 진폭이 P파(종파)의 진폭보다 더 크게 혹은 같게 관측된다.

반면 폭발로 인한 인공지진의 경우는 방출 시간이 매우 짧다. 또 S파의 진폭이 P파에 비해 매우 약하게 나타난다.

지진파는 P파(Primary wave)와 S파(Secondary wave)로 구분된다. P파는 스프링이 늘어났다 줄어들었다 하는 것처럼 파동의 진행 방향과 지반의 진동 방향이 같을 때를, S파는 파도의 물결처럼 파동의 진행 방향과 지반의 진동 방향이 수직일 때를 말한다. P파는 초속 5~8㎞로 고체·액체·기체를 모두 통과할 수 있다. S파는 초속 2~4㎞로 고체를 통해서만 전파된다.

지진 전문가들은 "자연지진은 단층이 뒤틀리는 힘에 의해 생겨서 진원의 방향성이 뚜렷하나 인공지진은 폭발의 압력에 의해 사방으로 퍼져 방향성이 적다"고 설명하고 있다.

◇기상청이 전담 분석=자연지진은 기상청이, 인공지진은 한국지질자원연구소가 맡아 관측하다가 2007년 7월 기상청으로 단일화됐다. 2006년 10월 9일 북한의 핵실험 이후 지진규모와 진앙 위치를 놓고 혼선을 빚었기 때문이다.

당시 한국지질자원연구소와 미국의 지질조사국 등 국내외 기관들이 진앙과 진도를 서로 다르게 발표한 것이다. 핵실험 규모를 가늠하는 진도를 놓고 지질자원연구소는 3.57~3.7로, 미국 측은 4.2로 발표했다. 지질자원연구소는 핵실험 장소인 진앙지를 나흘 뒤 수정 발표하기도 했다. 당시 기상청은 인공지진 발생 사실을 파악했지만 주무관청이 아니라는 이유로 아예 상급기관에 보고조차 하지 않았다.

◇암석층 뚫어 미세한 진동 감지=기상청은 지난해 10월 북한의 핵실험이나 땅굴 발파 작업 때문에 생기는 진동을 잡아내는 관측소 설치했다. 한 곳당 3억여원의 예산이 들어갔다. 관측소는 인제·연천·강화 등 휴전선 인근 세 곳의 지하 100m 깊이에 설치했다.
지진계는 코일 내부의 진자가 움직이면 코일에서 유도전류가 발생하고, 이로 인해 달라진 전압으로 진동을 감지한다. 지진계는 1초마다 모든 방향의 진동을 기록한다. 0.25g을 움직일 만한 떨림만 있어도 감지할 수 있다.

기상청 지진정책과 관계자는 "핵실험이나 큰 규모의 발파 작업은 감지가 가능하지만 폭약의 양이 적거나, 만주·중국대륙 등 멀리 떨어진 곳의 진동은 감지할 수 없다"고 말했다.

강찬수·이정봉 기자 envirepo@joongang.co.kr