[뉴스핌=조동석 기자] 2006년 10월 9일 한국은 대혼돈에 빠졌다. 북한의 1차 핵실험으로 추정되는 지진이 발생했다. 그러나 우리 기상청은 인공지진이라는 이유로 한발 물러섰다. 인공지진 탐지와 분석은 그때까지만 해도 한국지질자원연구원 몫이었다.

물론 우리 기상청도 지진을 감지하고 있었다. 당시 기상청은 인공지진이 지질자원연구원의 영역이라고 했다가 여론의 뭇매를 맞는다.

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국가 위기 상황에서, 그것도 북한의 첫 핵실험을 놓고 내탓 네탓 논쟁이 벌어졌기 때문이다. 이후 인공지진과 자연지진의 탐지는 기상청 몫이 됐다.

1차 핵실험에서 규모 3.9의 인공지진이 일어났다. 2017년 9월4일 규모 5.7의 지진이 발생했다. 11년만에 북핵의 위력은 엄청나게 커졌다. 핵실험 원료도 플루토늄에서 수소탄(북한 주장)이 됐다.

전날 기상청은 7분만에 인공지진 발생을 신속하게 발표했다. 북한의 핵실험이 잦아질수록, 우리의 탐지 능력도 향상된 것으로 풀이된다. 과거 우왕좌왕하던 모습과 사뭇 다르다. 1∼5차 핵실험 때 공표까지 평균 38분이 걸렸다.

북핵 위력 파악능력도 향상됐다. 기상청은 규모와 진도 등을 파악해 "6차 인공지진의 에너지 규모는 5차 핵실험과 비교해 5~6배 크다"며 "폭발력은 50kt(킬로톤) 정도"라고 밝혔다.

아울러 지진파는 P파(Primary wave·종파)와 S파(Secondary wave·횡파)로 두 가지 파형이 나타나는데, P파의 전달 속도는 초당 7∼8㎞ 정도로 초당 4∼5㎞인 S파에 비해 먼저 감지된다.

인공지진의 경우 P파의 진폭이 S파에 비해 훨씬 큰 반면 자연지진은 S파의 진폭이 더 크게 나타난다.

4일 오전 동해안에서 우리 F-15K 전투기가 사거리 270km인 SLAM-ER(슬램이알) 장거리 공대지 정밀유도미사일을 발사하고 있다. [뉴시스]

즉 인공지진은 폭발 에너지가 초기에 압축적으로 나타나고 사라지기 때문에 발생 초기 P파가 우세하게 나타나고, S파는 거의 나타나지 않는다. 그러나 자연지진은 지각 에너지가 단층운동으로 방출되므로 초기에 발생하는 P파보다는 나중에 나타나는 S파가 더 뚜렷하게 관측된다.

이날 북한에서 발생한 지진이 P파만 감지되자 기상청은 인공지진으로 판단했다.

인공지진이 발생하면 폭발 에너지의 일부가 대기 중으로 나와 저주파를 발생시킨다. 따라서 자연지진은 음파가 관측되지 않는 반면 인공지진은 폭발에 따른 압력 변화 등으로 발생한다.

아울러 진원의 깊이에서도 차이가 나타난다. 자연지진은 지구 내부의 급격한 지각 변동에 따른 충격으로 지반이 진동을 하기 때문에 진원이 통상 수십킬로미터 이하로 다양하다. 반면 땅속에서 핵실험을 할 경우 발생하는 인공지진은 진원의 깊이가 지표면 근처거나 수백미터 이하로 매우 얕다.

[뉴스핌 Newspim] 조동석 기자 (dscho@newspim.com)