GL월드텍 노영곤 대표

지진에 대한 최초의 기록은 꽤 오래되어, 기원전 226년 그리스에서 지진이 발생하여 안타깝게도 세계 7대 불가사의였던 로도스 섬의 거상이 붕괴되었다고 한다.

이처럼 지진은 국가적인 사건으로 세계 각국의 역사서에 기록되어 있으며, 우리나라에도 지진에 대한 기록은 삼국사기, 고려사, 조선왕조실록 등에 서기 2년부터 언급되어있고, 특히 조선왕조실록에는 1,533건이나 상세히 기록되어 있다고 한다. 1900년대 초 일본학자들이 연구한 우리나라 지진 사례에 따르면 삼국시대에서 조선시대까지 모두 2500여 차례의 지진이 발생한 것으로 추정된다고 한다.

삼국사기·고려사·조선왕조실록 등에 지진사례 기록
우리나라의 남과 북의 양 끝에 위치한 한라산과 백두산은 화산으로, 특히 한라산의 경우 화산활동으로 제주도가 생긴 것으로 보아 그 활동규모는 엄청났을 것이다.

또한 백두산을 중심으로 한 장백산맥은 규모는 작지만 마치 유럽과 이탈리아 반도의 충돌로 생긴 알프스 산맥과 같이 우리 한반도가 중국대륙과 부딪혀 융기하여 생긴 것이며, 태백산맥을 중심으로 한 백두대간도 동해안에서의 지반 이동으로 생긴 것처럼 보여, 아득한 과거(신생대 제3기 중엽)에는 우리나라도 활발한 지각운동이 있었던 것으로 생각된다.

	그동안의 지진발생 사례에 비추어볼 때 우리나라도 더이상 지진의 안전지대가 아니라는 사실이 입증되었다.

이 당시는 우리나라뿐 만아니라 지구전체가 조산운동(造山運動)의 시대로, 특히 지금과 같은 우리나라지형이 형성되던 신생대 제3기는 지각운동이 격심한 시대로 제3기 말이 되어 해륙의 분포는 현재의 상태와 가깝게 되었다고 한다. 우리나라 최초의 역사지진과 관련된 연구는 창피하게도 일본인 와다유지(和田雄治)의 것으로 1912년에 삼국사기, 고려사, 조선왕조실록 등 7,188권의 역사자료로부터 서기 2년부터 1855년까지의 역사지진자료를 정리한 것이다.

그 후 여러 국내외 학자들에 의해 수정 및 보완이 이루어져 왔지만 아직 완벽하게 정리가 되지는 못하고 있으며, 평가자에 따라 지진발생 위치와 진도 등을 다르게 해석하여 차이를 보이고 있다고 한다. 주된 피해사례로 779년 경북 경주 지방에서 민가의 붕괴로 100여명이 사망했고, 1311년에는 고려 왕궁이 지진으로 피해를 입은 것으로 전해지고 있다.

한편 15~18세기에는 1,500여회의 지진이 발생하여 지진활동이 가장 왕성했다고 하여, 1565년 9월부터 1566년 1월까지 평안도 상원에선 100여 차례나 군발지진이 잇달아 발생했고, 1643년 7월엔 울산 근처에서 역사상 가장 큰 규모일 것으로 추정되는 지진이 발생하였다고 한다.

계기에 의한 과학적인 관측은 1905년 인천관측소에 근대적 지진계가 설치된 이후로, 최근의 자료와는 그 정확도와 신빙도의 차이가 매우 크며 진앙의 위치 및 규모의 정확도가 비교적 낮으나, 1905년부터 1942년까지 38년간 533건의 지진이 보고되었으며, 년 평균 14회에 달한다고 한다. 대표적인 지진으로 1936년 7월4일 지리산 쌍계사 지진이 M5.2로 기록돼 있다.

이후 기상대가 첨단장비로 관측을 시작한 1978년부터 시작하여, 2006년까지 M4.0 이상 지진은 모두 35차례 발생했으며, M3.0 이상은 230여 차례에 이른다고 한다. 1978년 9월16일 충북 속리산 부근에서 M5.2의 지진이 일어났고, 1980년 평북 의주에서 일어난 지진은 M5.3으로 관측사상 가장 강력했던 지진으로 기록되고 있다. 1978년 10월7일 충남 홍성에서 발생한 M5.0의 지진은 건물파손 118동, 건물균열 1,000여개소, 성곽붕괴 90m, 부상 2명의 인명피해로 전 국민을 놀라게 하였다.

최근으로는 2007년 1월 20일 강원도 평창에서 M4.8의 지진이 발생하여 서울 지역을 포함, 전국 대부분 지역에서 상당한 진동이 감지되어 우리나라가 더 이상 지진 안전지역이 아니라는 불안감과 함께 많은 논쟁을 벌이는 계기가 되었다. 1978년부터 2007년까지 M4.0 이상의 주요지진은 표 1과 같다. 이 경향을 보면 울산지역(4회), 울진지역(3회), 백령도, 홍도(2회) 등은 지진발생이 잦을 수 있어 주의할 필요가 있다고 판단된다.

지진규모 작은 대신 발생지역 전국에 분포
우리나라의 경우 지진의 규모가 작은 대신 발생지역이 전국에 분포되어 있어 일반적으로 일부 단층 이외에는 지진 발생에 큰 영향을 끼치지 않는 특징이 있다. 즉 대다수의 단층이 활단층이 아닌 안정기에 있다는 것으로, 그런 이유인지는 몰라도 단층에 대한 조사는 충분하다고는 할 수 없다.

구조물 건축 시 ‘지진 평가’ 이뤄져야
지진에 안전한 구조물을 만들기 위해서는 튼튼하게 만드는 것만이 아니라 경제적이고 합리적으로 만들어야 한다. 즉 전호에서도 언급하였지만, 지진에 대한 대책은 보험과 같아 발생 가능성이 고려된 경제적인 측면이 중요하기 때문이다.

지진기술 선진국인 일본이 아프리카에 NGO로 건물을 지어주려고 할 때 일본과 같은 내진 기술을 적용하려고 하자 상대국에서 경제적인 이유로 거절을 당한 적이 있다고 한다. 발생할지 안할지도 모르는 요인 때문에 비용이 추가되는 것에 대하여 경제적으로 여유가 없는 곳에서는 단지 사치일 뿐이기 때문이다. 그러기 때문에 구조물을 만들 때 지진에 대해서는 내진설계에서의 구조물의 안전에 대한 개념의 확립과 함께 지진의 평가가 중요하다.

구조물의 안전에 대한 개념이란, 어떠한 지진에 대해서도 구조물이 온전하다는 것이 아니라 <표 2>의 범위 내에서의 안전을 뜻한다. 이러한 개념에 의거하여 지진평가의 기준이 이루어진다. 우리나라의 경우 경제적인 이유도 있지만 지진 발생이 드물고 규모가 작았던 탓으로, 1976년 홍성지진에 의한 피해발생에도 불구하고 지진이 도심지에 영향이 없었기 때문에 1988년 이전까지 내진에 대한 고려가 없었다.

1985년 멕시코 지진(M8.1)에서 진원지와 350km나 떨어졌음에도 불구하고 수도 멕시코시티의 중·고층빌딩의 1/3이 붕괴되고 5,900명 이상의 사상자가 발생하는 참사에 자극을 받은 것과, 올림픽 특수에 따른 경기 활성화로 경제도 어느 정도 기반이 잡힌 것을 계기로, 1986년부터 연구를 시작하여 1988년 관계법령에 내진관련의 조항이 처음으로 적용되었다.

이후 2000년(AIK 2000), 2005년(KBC 2005)에 강화된 내진기준으로 개정되어, 2008년에도 개정될 예정이라고 한다. 지진평가는 모든 구조물에 똑같이 적용되는 것이 아니고, 경제적이며 효율적인 관점에서 다음과 같은 요인들이 고려되어 개별적으로 평가된다.

>>지역 특성
지진 발생 가능성에 따른 위험도를 고려하는 것으로, 역사적으로 지진의 위험이 적은 지역 등에 대해서는 가중치를 낮게 설정한다. 대표적인 지역으로 강원도 북부, 전라남도 남서부, 제주도 등이 위험도가 낮은 지역이다.
>>지반 특성
지진은 땅(지반)의 흔들림(진동)이기 때문에 구조물을 받치는 땅의 상태가 구조물에 끼치는 영향은 매우 중요하다. 즉 진동하기 쉬운 지반일수록 상부 구조물을 더 많이 진동시킬 것은 자명하게 때문이다. 좋은 예로 우리나라와 미국 기준을 개정하게 했던 1985년에 발생한 멕시코지진과 전보에서도 소개했던 1964년 일본 니이가타지진 등은 같은 규모의 지진임에도 불구하고 지반이 연약하여 진동이 커져 구조물에 피해가 다른 지진에 비해 큰 경우이다. 경반>연암>토사(모래>점토) 순으로 지반이 안정적이며, 특히 퇴적층이나 매립지 등에는 주의가 필요하다.
>>구조물의 특성
구조물을 철근콘크리트로 짓느냐 철골로 짓느냐에 따라 구조물이 나타내는 지진에 대한 움직임(동적 특성)은 다르다. 또한 이러한 동적특성은 구조형식이 벽식구조나 기둥과 보로 구성된 라멘구조 등에 따라 다르며, 고층구조나 저층구조에 따라서도 다르며, 심지어 계단이나 엘리베이터의 위치에 따라서도 다르다. 이러한 동적 특성은 지반 특성과도 연동되어 지진에 강한 구조가 될 수도 있고 그렇지 못한 경우도 있어, 내진설계 시 매우 중요한 요소이다. 한편 구조물이 손상을 입을 수밖에 없는 대지진의 경우에도 상기와 같은 구조물의 특성 등에 따라 붕괴하기 쉬운 것과 붕괴가 안 되어 인명을 보호할 수 있는 경우가 있어, 그에 따른 구조물의 평가가 내진설계에 반영되도록 해야 한다.
>>사회적 특성
지진에 의해서 창고가 무너진다면 물건에 대한 손실만 있겠지만, 주택이 무너진다면 인명피해가 발생하기 때문에 문제가 달라진다. 마찬가지로 병원, 관공서, 원자력 발전소 등과 같은 곳이 무너진다면 개개인의 문제만이 아닌 사회 전체의 문제이다.

이처럼 구조물에 따라 피해의 중요성이 다르기 때문에 그에 따른 가중치를 설정한다. 이 항목은 비 공학적인 개념이나, 사회적·경제적으로는 상기의 다른 항목과도 같이 중요한 요소이다. 이러한 항목을 조합하여 지진을 평가하는 방법은 기본적으로 세계 공통으로 각국의 형편에 맞는 기준을 정하면 되는 것이다.

우리나라의 경우 실지로 지진피해가 거의 전무하기 때문에 독자적인 기준을 만들 자료와 연구자 등이 부족해 우리 고유의 연구 노력에 의한 것이 아니고 미국 기준에 전적으로 의존하고 있다. 그러다 보니 우리나라 실정이 아닌 미국 실정에 따르는 경향이 있어, 특히 미국의 2000년 개정판(IBC 2000)이 수용된 2005년 개정된 기준은 지진 다발국 일본과 비교해도 손색이 없고 어느 부분은 과한 부분도 있다.

내진구조를 전문으로 하는 사람으로서 환영할 일 일지 모르지만, 일본에서 지진을 경험하고 배운 필자로서 느끼기는 너무나 과한 것이 아닌가 하는 느낌이다. 마치 소형차는 위험하니 기름 값이 많이 들어도 무조건 대형차를 선호하는 것 같은 기분으로 과연 우리나라가 정말로 이러한 기준이 필요하며 또한 경제가 이런 기준을 받쳐줄 수 있을 만큼 성장하였는지 궁금하다. 정신 못 차릴 만큼 올라가는 아파트 공사비를 생각하면 수긍할 때도 있지만, 아파트만이 구조물은 아니기 때문에 혼란스럽다.

지진 평가는 강화돼야 하는가

	구조물을 만들때 지진에 대해서는 내진설계에서 구조물의 안전에 대한 개념 확립과 함께 지진의 평가가 무엇보다 중요하다.

2007년 1월에 발생한 강원도 평창지진 이후, 우리나라가 지진의 활성기에 들어서기 시작하여 이에 대한 대처가 필요하다는 주장이 많이 대두되고 있다.

그럼 얼마만한 지진 규모에 대처를 해야 하는가. 우리나라에서 과학적으로 관측된 지진의 최대 규모는 M5.3로 이정도 규모는 근처에서 발생했을 경우에도 진도 Ⅴ가 최대로 거의 모든 사람들에 의해 느끼며, 많은 사람들이 잠을 깨고, 불안정한 물체는 뒤집어 지는 등 공포를 느낄 수 있고 일부 열등한 구조물에서 균열정도의 피해가 발생할 수도 있으나 인명에 관계되는 피해를 끼칠 정도의 위력은 아니다.

일반적인 구조물에 피해를 끼칠 정도는 진도 Ⅶ 이상으로 규모로 따지면 M5.8 이상은 되어야 한다. 언뜻 M5.3과 M5.8이 0.5 정도의 차이라 대단치 않게 생각할지 모르지만 에너지로 비교하면 6배 이상의 규모로 큰 차이이다. 그렇기 때문에 일부 구조물이라도 붕괴되어 인명에 중대한 영향을 끼칠 정도의 중대형 지진이 우리나라에서 발생할 가능성에 대해서는 많은 의구심이 든다.

재산과 인명에 관한 것이기 때문에 개인적인 사견을 주장하는 것은 옳지 않지만 지진에 대한 평가는 대단히 조심스럽게 진행되어야 한다고 생각된다. 한편 발생가능성이 있을 법한 M5.8 정도의 규모에서는 철근콘크리트나 철골로 지어진 구조물에서는 시공불량이 아닌 이상 피해 규모는 작고, 벽돌이나 블록으로 지은 조적식의 단독주택에 피해가 크다.

그러나 내진기준은 어느 나라도 이러한 조적식의 소규모 구조물에 대한 기준이 가장 미비하여, 지진에 만전을 기한 것 같았던 일본에서도 1995년 고베지진(M7.3)에서 6,434명의 사망자중 대다수인 5천여 명이 개인주택의 붕괴에 의한 것이었다.

마치 전쟁에서 죽은 사람보다 감기로 죽은 사람이 더 많듯이, 사회적으로는 대규모 구조물의 붕괴 등이 문제가 되겠지만 실상 인명피해가 발생하는 곳은 기준의 관심 밖인 소규모 구조물인 것이다. 물론 개인의 재산권의 문제로 엄한 규제가 어렵겠지만, 우리나라에서 내진기준을 강화한다면 가장 피해가 클 조적식의 소형구조물에 대한 대책이 우선시 되어야 할 것이다.

물론 엄한 기준을 적용만 하는 것이 아니라, 지진에 강한 벽돌형식을 개발하든가 구조방식을 개선한다든가 방법은 얼마든지 있을 것이다. 다른 대안으로, 일본에서 2000년 4월부터 시행된 ‘주택성능표시제도’나 우리나라에서 2007년부터 아파트에 시행되는 ‘주택성능등급인정’ 제도의 활성화와 그에 따른 기준의 유연성을 활용하는 것도 방법일 것이다.

가령 지진의 경우 가격은 비싸지만 대지진에도 안전한 경우나 가격은 저렴하나 중지진에만 안전하고 대지진에는 손상이 있을 수 있는 경우 등 소비자가 자신의 능력에 맞게 선택 할 수 있게 하는 것이다.

지진재난에서의 인명구조, 시기가 가장 중요

	1999년 터키 대지진때 우리나라 소방대가 파견되어 인명구호에 나섰지만, 시기가 너무 늦어 별다른 도움을 주지 못했다.

1999년 16,000명의 사상자를 낸 터키대지진(M7.4)의 경우 인명피해의 대부분이 건물 붕괴에 의한 매몰사고로, 삼풍백화점 붕괴에서의 인명구조 경험이 있는 우리나라 소방대가 파견된 일이 있었다. 구조를 위한 준비 등으로 지진 발생 후 1주일 이상 경과되어 현지에 도착하여, 열심히 구조 활동을 하고 있으나 성과는 미미하다는 보도를 들은 적이 있다.

삼풍백화점 같은 국지적인 재난의 경우 시간을 들여서라도 인명을 구하면 박수갈채를 받을 수 있겠지만, 지진이나 전쟁 등에 의해 도시전체가 피해를 입은 경우에는 인명구조에 시간적인 제한이 있다. 왜냐하면 대규모 재난지역의 경우 가능한 한 빨리 사체를 포함한 부패할 수 있는 오물 등을 정리하고, 도로·가스·수도 등 생활유지에 필요한 시설(Lifeline이라고 부름)을 복구하여, 난민들에게 위생적이며 안정적인 환경을 만들어 주지 않으면 병원균의 전염이나 민심의 불안 등으로 2차 재난이 발생하여 더 많은 피해를 입을 수 있기 때문이다.

그렇기 때문에 가슴 아픈 일이지만 인명구조는 3~4일 이내로 집중적으로 하며 그 이후에는 2차 재난을 방지하기 위한 조치를 취해야만 한다. 다시 말해 일주일 후에 도착한 인명구조대는 고마운 것이 아니라 오히려 재난복구의 방해꾼이 되는 것이다. 누구나 매몰된 가족이 구조되기를 바라기 때문에 가능성이 없어도 옆에 구조대가 있다면 피해자 가족들은 다른 모든 것을 제쳐놓고 구조를 부탁할 거고, 그러면 2차 재난을 방지하기 위한 조치를 취할 수 없게 되기 때문이다.

프랑스에는 상시 대기 상태로 발생 당일 날 급파되어 인명구조를 하고 3~4일 정도 지난 뒤에는 2차 재난을 방지하기 위한 조치를 위해 귀환 하는 구조대가 있다고 하는데, 이러한 구조행위는 짧은 시간만의 활동이라도 모든 나라로부터 박수를 받을 것이다. 이러한 시스템이 우리나라에도 있는지는 모르겠지만, 향후 발생되는 재난 구호에서는 웃음거리가 아니라 모범이 되는 나라가 되었으면 한다.