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[IT뉴스]지진 반사파, 일본 열도를 동쪽으로 밀어냈다

온카뱅크관리자

2026-06-25 09:37:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 곽노필의 미래창 2011년 동일본대지진 발생 15분 뒤 6mm 지구 핵 부딪히고 돌아오며 지각판 흔들어 
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 <img alt="2011년 3월11일 동일본대지진으로 발생한 쓰나미에 잠겨 버린 항구도시 센다이 전경. 위키미디어 코먼스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/hani/20260625093634069cpub.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="fBeS2u4qrp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/hani/20260625093634069cpub.jpg" width="658">
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 2011년 3월11일 동일본대지진으로 발생한 쓰나미에 잠겨 버린 항구도시 센다이 전경. 위키미디어 코먼스
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 2011년 3월11일 일본을 뒤흔든 규모 9.0의 동일본대지진 때 지진 반사파(ScS파)의 영향으로 일본 열도 전체가 미세하게 동쪽으로 이동한 것으로 나타났다. 지진 반사파란 지구 핵에 도달한 뒤 반사돼 다시 돌아오는 지진파를 말한다.
 미국 시카고대 박선영 교수(지구물리학)가 이끄는 연구진은 당시 기록된 위치확인시스템(GPS) 데이터와 지진파를 분석한 결과, 지진 발생 약 15분 뒤 남북 길이 약 3000km에 이르는 일본 열도 전체가 지역별로 최대 6mm만큼 동쪽으로 이동한 것으로 드러났다고 국제학술지 사이언스에 발표했다. 연구진은 이때는 여진이 발생하기 전으로, 이는 지진파가 지하 2900km 아래 지구 중심부 핵까지 내려갔다가 반사돼 올라오면서 지표면을 다시 한 번 강타했기 때문으로 보인다고 밝혔다.
 지진으로 발생한 파동이 지구 핵에 부딪힌 뒤 반사될 수 있다는 것은 알려진 사실이지만, 반사된 지진파가 지표면에 가까운 지각판을 이동시킬 수 있다는 것이 밝혀진 건 이번이 처음이다. 박 교수는 “반사된 지진파가 또 다른 지진을 일으킬 수 있다는 점은 그동안 알려지지 않았던 위험 요인”이라고 말했다. 박 교수는 2021년 시카고대의 첫 지진학 분야 교수로 임용됐다.
 당시 동일본대지진은 최고 40m에 달하는 거대한 쓰나미를 몰고 와 약 2만명의 목숨을 앗아가고 후쿠시마 원전 사고를 일으키는 등 막대한 피해를 냈다.
 지진 직후 진앙에서 가까운 일부 지역의 지각이 수m 이상 이동하는 것은 지질학적으로 자연스러운 현상이다. 그러나 여진이나 추가 지진 없이 북쪽 홋카이도부터 남쪽 규슈에 이르기까지 일본 열도 전체가 거의 동시에 동쪽으로 수mm 일제히 이동한 것은 일반적인 지진 현상이 아니었다. 지역별로 시간차가 나타나는 보통 지진과 달리, 일본 전역 관측소에 정확히 같은 시각에 이동이 감지됐다. 본진 발생 지역 인근이 5.5mm로 이동 폭이 가장 컸고, 최북단과 최남단 지역에서도 지각이 2~3mm 움직였다.
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 <img alt="일본은 4개의 서로 다른 지각판이 만나는 지점에 위치해 있다. 시카고대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/hani/20260625093635371keww.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="4YvGPKMVI0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/hani/20260625093635371keww.jpg" width="658">
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 일본은 4개의 서로 다른 지각판이 만나는 지점에 위치해 있다. 시카고대 제공
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 새로운 유형의 지진 위험 첫 입증
 연구진은 해저 산사태 등 생각할 수 있는 원인들을 지진 데이터와 비교해 검토한 결과, 지진으로 발생한 파동이 땅속으로 더욱 퍼져나가 액체금속 덩어리인 지구의 외핵에 부딪힌 후 다시 지각으로 돌아와 또 다른 지각 변동을 일으킨 것이라는 결론을 내렸다. 지진파가 지구 외핵까지 갔다 오는 데 걸린 시간은 약 15분, 왕복 거리는 5800km였다. 새로운 지진파가 감지된 지역은 길이가 약 3000km로 태평양판과 오호츠크판의 교차점, 필리핀해판과 유라시아판의 교차점 등 여러 지각판 경계에 걸쳐 있었다. 본진 발생 지역의 7배나 되는 길이다. 이때 표출된 에너지는 본진 때보다는 다소 약해진 규모 7.5에 가까운 수준이었다.
 연구진은 지진 본진의 강력한 진동이 일본 열도가 위치한 4개 판의 경계면을 느슨하게 만든 상태였기에, 지구 핵에 부딪혀 돌아오면서 약해진 반사파의 충격에도 판 전체가 동쪽으로 미끄러지는 연쇄 반응이 일어날 수 있었다고 밝혔다.
 이번 연구는 거대 지진이 발생한 이후, 지진파가 시차를 두고 넓은 영역에 걸쳐 새로운 지각 변동을 일으킬 수 있음을 처음으로 입증했다는 의미를 갖는다. 뉴질랜드 캔터베리대의 로빈 리 교수는 과학전문지 뉴사이언티스트에 “이번 연구는 대형 지진이 발생하고 몇분 뒤, 예상보다 훨씬 더 넓은 지역에서 단층 운동을 촉발할 수 있음을 보여준다”고 말했다.
 *논문 정보
 ScS-triggered slip on megathrust interfaces after the 2011 MW 9.0 Tohoku-Oki earthquake.
 DOI: 10.1126/science.aec4190
 곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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