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해외 지진과 국내 지하수 변화의 상관관계

해외에서 대규모 지진 발생할 때 지진파 움직임이 국내 지하수위 변동에 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔습니다.

한국지질자원연구원 하규철 박사팀은 2011년 3월 동일본 지진 발생 시 지진파 변동과 비슷한 패턴으로 제주도 지하수위가 변동되는 것을 관측했습니다.

일본 진앙지와 제주도까지의 거리는 약 1500km로, 이번 연구를 통해 먼 거리 해외 지진이 국내 지하수 변동에도 영향을 미친다는 것이 입증됐습니다.

규모 9.0인 동일본 지진 발생 3분 후, 제주도 지하수위 변동이 관측 됐고, 변동 폭은 3~192.4cm였습니다.

이 때 지하수질 변동도 관측 됐습니다.

15개 관측소 중 9개 관측소에서 0.01℃~1.2℃의 온도변화가 있었고, 3개 관측소에서는 지하수 전기전도도 변화가 20μS/cm에서 35,500μS/cm로 관측됐습니다.

동일본 지진 진앙 위치 및 지하수위 변동 그래프

이런 수질변화는 지진에 의해 서로 다른 수질이 혼합되어 발생한 것으로 추정됩니다.

이번 연구는 제주도 지하수 관측공에 자동수위관측기를 장착, 1분 단위로 변동을 측정해 지진파와의 상관관계를 밝혀낸 것입니다.

이번 연구에서는 지하수질 변동을 알 수 있는 온도와 전기전도도 측정도 실시되었습니다.

관측 시간이 1시간 단위였던 기존 연구는 지하수위 변동만 파악했을을 뿐 지진과의 연관성을 찾기에는 미흡했습니다.

지진파는 수 초~수 분 내 측정되고, 지하수위 변화는 지진 발생 후 30분 이내 발생할 가능성이 크기 때문입니다.

앞서 2010년 6월에 발생한 인도네시아 수마트라 지진발생 때에도 제주도 지하수위 변동이 관측된바 있습니다.

규모 7.7인 인도네시아 수마트라 지진의 경우, 지진 발생 약 10분 후 제주도 지하수위는 지진파와 비슷한 진동형태로 변동하는 모습을 보였고, 변동 수위는 1.4~2.4cm 범위였습니다.

인도네시아 지진 진앙지와 제주도는 약 4600km 떨어져 있습니다.

인도네시아 수마트라 진앙 위치

한국지질자원연구원은 이번 연구결과를 바탕으로 국내외 지진에 따른 지하수 변동 관련 연구를 강화할 예정입니다.

동일본 지진 이후 대규모 지진 발생에 대한 우려가 높아지는 가운데 이 연구가 지하 암반 투수성 등 수리지질 조건의 변화를 관측함으로써 지진 예측 기술에 적용 될 수 있을 전망입니다.

posted by 이야기향기

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충북 제천의림지는 약 2000년 전에 축조됐습니다.

우리나라의 금속활자인 ‘증도가자’에서 먹을 채취해 측정한 결과 세계에서 가장 오래된 금속활자라는 사실이 밝혀졌습니다.

이 같은 옛 건축물이나 유물의 제작 연대는 어떻게 알 수 있을까요?

바로 한국지질자원연구원 지질자원분석실에 ‘가속기 질량분석기(AMS)’가 있기 때문입니다.

한국지질자원연구원 AMS는 외부로부터 의뢰받은 고고학 시료 연대 측정이나 학술 시료 분석 등 때문에 1년 365일 24시간 가동 중입니다.

AMS는 방사성 탄소를 이용해 다른 장비로는 측정 불가능한 5만 년 전 시료까지 연대 측정이 가능합니다.

AMS의 원리는 지구상에 초극미량만 존재하는 우주선 유발 동위원소를 측정하는 것입니다.

우주선 유발 동위원소는: 우주선이 지구 대기권으로 진입할 때 대기권 최상층부에서 대기 중의 원자핵들과 핵반응을 일으킬 때 만들어지는 동위원소로, 대표적으로 방사성탄소(탄소-14), 베릴륨-10, 알루미늄-26 등이 있으며, 그 존재량은 매우 적습니다.

이를 통해 연대측정이나 지질의 퇴적률, 암석의 융기율 등을 측정할 수 있습니다.

또 AMS는 단순한 연대측정 뿐만 아니라 고기후 관련 연구에도 활용됩니다.

최근 지질연은 충북대와 공동 연구에서 가속기 질량분석기를 활용해 과거 700년 간 우리니라 대기 중 방사성 탄소 농도를 복원하는데 성공했습니다.

이러한 연구 성과는 향후 기후변화를 예측하는 중요한 자료로 활용되고 있습니다.

또 AMS는 화석연료 사용으로 발생되는 이산화탄소 비율을 측정해 인구 밀집지역의 오염도를 나타낼 수도 있습니다.

지질연 AMS는 매년 1000개 이상의 연대측정 의뢰를 받고 있어 정부가 투자한 거대 장비 중의 대표적 성공사례로 꼽히고 있습니다.