한반도 지진의역사

한반도
   역사지진 이야기

  • 많은 이들이 지진은 한반도와는 관계없는 이야기라고 생각하기 쉽지만, 한반도의 지진 역사를 살펴보면 우리나라 역시 지진 영향권에서 안전하지 않다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 조선시대에는 진도 7 이상의 강진이 수 차례 발생했으며, 2000년대 이후에도 진도 4 이상의 지진이 아홉 차례 이상 발생한 기록이 있습니다.
  • 삼국시대 : 우리나라 문헌 가운데 지진을 기록으로 남긴 최초의 책은 삼국사기입니다. 삼국사기에 따르면 우리나라 총 지진 발생건수는 107건입니다. 당시 지진계 등 측정 기기가 없었기 때문에 유감지진만 대상에 포함된 것으로 추정됩니다. 또한 삼국의 수도를 중심으로 기술되었다는 점을 감안하면 실제 지진은 훨씬 많았을 것 입니다. 대표적 지진으로는 779년 경주에서 발생한 지진으로 100여명이 사망했습니다.
  • 고려시대 : 고려시대 지진은 고려사와 고려사절요 등에서 확인할 수 있습니다. 자료에 따르면 149건의 지진 발생으로 삼국시대보다 잦은 땅울림 기록이 있습니다. 그러나 이는 지진 활동이 활발해진 것이 아니라 지진 관측 시스템의 체계화에서 비롯된 것으로 판단됩니다.
  • 조선시대 : 조선시대에 들어서 지진에 대한 기록은 큰 폭으로 늘어나, 1392년부터 1863년까지 472년간 무려 1967회에 이릅니다. 대표적인 사례로는 1518년 7월 서울지진으로 당시 진도가 7정도일 것으로 추정됩니다. 진도 7정도의 지진은 1597, 1643, 1681, 1810년에도 기록되어 있습니다.
  • 근대 이후 : 우리나라 첫 계기 측정은 1905년으로 이후 규모 5.0 이상의 강진은 1936년 쌍계사 지진, 1978년 충남 홍성 지진, 1978년 평북 의주 지진, 2003년 백령도 지진, 2004년 경북 울진 지진이 있습니다. 관측장비의 발달로 지진 숫자는 통계상 크게 늘고 있습니다.

1. 한반도 역사지진 목록

국내 역사지진 자료의 발굴 및 평가 등은 和田(1912) 이후 1980년대에 접어들어 여러 기관에서 수행되어 오면서 많은 자료의 축적이 이루어져 왔습니다. 역사지진 평가는 각 지진에 관한 포괄적인 사료가 있어야 진앙 및 크기에 관한 합리적 평가가 가능하게 됩니다. 2009년 이후 3년간에 걸쳐 기존 연구의 자료를 검증하고, 현재까지 수집 가능한 우리나라의 관변 사료와 민간 사료를 포괄적으로 모아 지진에 관한 피해상황이나 지진현상을 목록화하였습니다. 그 이후 조사를 통해 밝혀진 지진 사료를 바탕으로 각 지진의 감진 지역을 상세하게 구획화하였습니다. 지진요소 중 가장 중요한 지진의 진앙 위치를 일정한 기준에 따라 정하였으며, 각 지진의 진도를 평가하는 방법과 규모를 산출하는 방법을 고안하여 이를 적용하고 감진 구역과 함께 지도화하는 노력을 해왔습니다. 옛 지명이나 행정구역은 현재 지명으로 표시하였으며, 감진 구역은 역사 시대 당 시의 행정 조직과 행정 편제를 고려하여 설정하였으며, 진앙 위치, 진도, 규모 평가 는 기존의 연구들을 기초로 최대한 객관적이고, 타당한 방법들을 도출하고자 노력하였습니다.

1.1 역사지진의 기사(記事)

역사 지진 목록은 각 지진에 대하여 일련번호, 발생연월일, 감진 반경, 진앙위치(위도, 경도), 지진의 기사, 지진의 진도, 규모 순으로 기술되어 있습니다.

역사지진 기록 예시

역사지진 기록 예시

발생연월일 표기

  • 삼국시대 - 삼국시대 연력 표를 참고하여 서기 연도와 음력 표기
  • 고려시대 - 고려시대 연력 표를 참고하여 서기 연도와 음력, 양력 표기
  • 조선시대 - 음양력 환산에 따라 서기 연도와 음력, 양력 표기
시각표기
시각 표기: 역사문헌시각
시대별 도읍 표기
연도 수도 위도/경도
고구려
  • B.C.37~A.D.2
  • 2~427
  • 427~668
  • 졸본 (환인시)
  • 국내성 (집안시)
  • 평양
  • 41.3/ 125.4
  • 41.2/ 126.2
  • 39.0/ 124.8
백제
  • B.C.18~A.D.475
  • 475~538
  • 538~660
  • 한성 (서울)
  • 웅진 (공주)
  • 사비 (부여)
  • 37.5/ 127.1
  • 36.5/ 127.1
  • 36.3/ 126.9
신라 B.C.57~A.D.935 경주 35.8/ 129.2
고려
  • 918~1232.6
  • 1232.7~1270.5
  • 1270.5~1392
  • 개성
  • 강화도
  • 개성
  • 38.0/ 126.6
  • 27.7/ 126.5
  • 38.0/ 126.7
조선
  • 1392.7~1394.11
  • 1394.11~1904
  • 개성
  • 경성(서울)
37.6/ 127.0
시대별 도읍표기

1.2 역사지진의 진앙

진앙에 대한 신뢰도는 각 지진에 대한 역사자료의 서술이 얼마나 충실한가에 달려 있습니다. 또한 피해나 감진 구역의 범위, 피해나 지진동에 대한 평가자의 지진학적인 해석에 따라 달라질 수 있습니다.

1.3 역사지진의 진도

지진의 크기를 평가하는 데에는 척도로 규모(magnitude)와 진도(intensity)가 있습니다. 규모는 지진발생시 방출하는 파동에너지를 나타내는 척도임에 비해 진도는 지진에 의한 지반진동이 구조물, 인체 및 지표면에 초래하는 효과를 나타내는 척도입니다. 규모는 지진파의 진폭, 주기 등을 고려하여 산출되며 지진의 크기를 나타내는 절대적인 척도로서 진앙거리와 지표지질과는 무관합니다. 이에 반해 진도는 지반진동의 크기에 연관되는 상대적인 척도로서 일반적으로 진앙거리에 따라 감소하며 평가 지점의 지표 지질에 큰 영향을 받습니다(Reiter, 1990). 특정 지역의 지진활동을 평가할 때, 지진에너지가 중요한 변수가 되므로 규모가 지진의 크기를 평가하는 적절한 척도가 됩니다. 그러나 지진계의 기록으로 규모를 결정할 수 없는 역사지진의 크기를 평가할 때는 불가피하게 진도를 사용할 수밖에 없습니다. 진도가 거리에 따라 변하므로 이 경우 진앙 근처의 최대 진도가 지진의 크기를 평가하는 척도로 이용됩니다.

진도 결정 방법

우리나라 역사지진의 MM 진도는 지진 피해나 감진 정도인 지진 효과의 기록, 감진 반경 등을 고려하여 구하였습니다. 어느 지역에서 발생한 지진의 지진 피해나 지진 효과에 대한 기록이 있는 경우, MM 진도 평가 준거(Richter, 1958)의 각 MM 진도 계급에 우리 역사문헌 기록을 재 분류하여 등급화한 진도 평가 준거에 따라 MM 진도를 부여하였습니다. 지진 피해나 지진 효과에 대한 기록이 없으나 감진 면적 산출이 가능한 지진의 경우, 감진 지역의 평균 반경을 산출하여 구한 진도-진앙거리 관계식인 I-Io = 3.4503 - 1.0463× lnR - 0.00467×R을 적용하여 구하였습니다.

  • 가. 어느 한 지역에서 발생하되 지진 피해나 지진 효과에 대한 기록이 없는 경우: MM진도 II-IV로 평가하였다. 이러한 지진은 당시의 시대 상황(보고체계, 기록여부, 인구분포 등)으로 보아 더 상세하게 등급화 하여 단일 등급을 부여하기 어렵다.
  • 나. 감진 면적이 작은 경우: 예를 들면 oo지역등관(고을)에서 지진이 발생하였다고 기록된 경우에는 어느 한 지역보다 감진 지역이 넓었다고 추정하여 MM 진도 IV를 부여하였다.
  • 다. 감진 지역이 여러 지역인 경우(지진 피해나 지진 효과에 대한 기록은 있거나 없음): MM진도 - 진앙거리 관계를 이용하여 진도를 결정한다. 이를 위해 전체 감진 지역을 포함하는 폐곡선을 그려 폐곡선 내부의 감진 면적을 산출하고 평균 반경을 구한다. 감진 면적은 실제로 각 위도 별 단위 면적(위도 1〫× 경도 1〫)을 구하고, 단면적을 구성하는 픽셀 수를 헤아리고 위도 별 1픽셀의 면적을 구한 다음 특정지진의 감진 구역내의 위도 별 픽셀 수를 헤아려 전체 감진 면적을 구한다. 그 다음 면적 값(km2)을 면적(A)과 평균반경 혹은 진앙거리(D)와의 관계식 A = πD2 에 따라 적용하여 진앙거리(km)를 결정한다.
  • 라. 어느 지역에서 발생한 지진의 피해, 자연현상의 변화, 지진 효과에 대한 기록이 있는 경우: 진도 평가 준거에 따라 MM 진도를 부여하였다. MM 진도 평가 준 거는 Richter(1958)의 각 MM 진도 계급에 기초하여 우리 역사문헌 기록을 재 분류하여 등급화하였다. 어떤 지진에 대하여 이들 현상이 1개 이상 언급되었을 때 해당 진도를 그 지진의 진도로 평가하였다.
  • 마. 감진 지역도 기록되고 지진 피해나 지진 효과도 동시에 기록된 지진의 경우: 감진 지역의 면적을 통해 평가된 진도와 지진피해나 지진효과에 기초하여 평가된 진도 중 더 큰 진도 값을 해당 지진의 MM진도로 평가하였다.
  • 바. 단일 진도 평가가 어려운 지진의 경우: 진도 계급에 일정 범위를 주어 평가하였다(예: VIII-IX). 이는 진도를 단일 수치로 나타내기 어려운 경우에는 일정한 범위로 평가하는 것이 추천되기도 하기 때문이다 (Musson and Cecic, 2002).

역사지진의 진도를 평가할 때, 지진에 대한 서술이 불충분한 것은 큰 문제가 됩니다 (Ambraseys et al., 2002). 또 지표지질이나 건조물의 양식이 진도를 고안한 서구 지역과 다른 경우, 이들 지역에 적용되는 진도에 대한 서술을 다른 지역에 문자 그대로 적용하는 것은 문제가 있습니다. 이 외에도 진도를 평가하는 사람의 주관적인 판단이 다를 개연성 또한 있습니다. 이러한 이유로 역사지진의 진도를 객관적으로 정확히 평가하는 것은 매우 어려운 작업입니다.

우리나라 역사지진의 MM 진도 추정 기준표2 우리나라 역사지진의 MM 진도 추정 기준표2

우리나라 역사지진의 MM 진도 추정 기준표

1.4 역사지진의 규모

규모는 진앙거리와 평가지점의 지표지질에 좌우되는 진도와 달리 지진발생시 방출되는 총 파동 에너지와 연관되어 결정되는 값입니다. 따라서 지진의 크기를 규정할 때 진도보다 규모가 물리적으로 더 의미 있고 안정한 변수입니다. 일반적으로 지진의 규모는 지진계에 기록된 지진파형의 최대 진폭, 주기, 진앙거리 등을 이용하여 구합니다. 그러나 역사지진의 경우 지진계의 기록이 없고 역사 지진 관련 피해나 감진 정도만으로는 규모를 산출하기 어렵습니다. 따라서, 역사지진의 규모 추정은 20세기 이후 동일 지역 내에서 발생한 지진들에 대하여 관측된 계기지진 자료에서 구한 규모, 진도, 감진 구역 사이에 어떤 관계가 성립하는지를 산출하여 역사지진에 적용하여 산출하는 수밖에 없습니다. 일반적인 방법으로 규모-최대 진도 관계를 이용하여 구하는 방법과 규모-감진 면적 관계를 이용하여 구하는 방법이 있습니다.

역사지진 기록의 관리 및 정리는 우리나라의 역사지진에 관심 있는 전문가나 일반인, 지진활동, 지진위험도, 지진예지 및 방재 연구를 하는 학자들이 원전을 찾는 불편함 없이 이 자료들을 이용하고, 각 지진의 특성을 이해하여 지진의 이해와 연구의 기초자료로 활용할 수 있도록 함에 있습니다. 본 연구의 결과로 총 2161 개 역사지진의 진앙, 진도, 규모가 재 결정되었으며, 약 612여 개 지진의 감진 구역을 지도화하여 나타내었습니다. 위 결과들은 앞으로 더 많은 역사문헌이나 민간사료의 발굴을 통해 수정 및 보강 될 수 있으며, 일반인들의 지진에 대한 이해, 전문가들의 국내 지진학 연구의 기초자료로 요긴하게 활용될 수 있으리라 기대됩니다.

세기, 진도 별 지진 발생 횟수

2. 한반도 역사지진 기록

현재 대부분의 우리나라 국민들이 한반도를 지진안전지대로 인식하고 있지만 역사적으로 큰 규모의 지진이 꽤 많이 발생하였습니다. 보통 우리나라와 같은 판 내부 지역에는 수백에서 수천 년 간격으로 대규모 지진이 발생합니다. 즉, 한반도의 지진활동 특성을 바탕으로 앞으로의 발생 가능지진과 그에 따른 지진피해 추정이 필수적입니다. 그러나 지진계에 의한 지진관측 역사가 짧고 1905년부터 1977년까지의 관측기록이 체계적으로 정리되어 있지 않아 과거 지진은 선조들의 역사문헌조사, 지질조사 등 에 의존하여 추정하는 수 밖에 없습니다. 이러한 관점으로 볼 때 한반도의 역사지진 기록은 중추기능이 됩니다. 역사지진은 1912년 일본인 학자 와다(和田)에 의해 국내 역사지진 자료의 발굴 및 평가가 시작되어 1980년대에 여러 기관에 의해 수행되었습니다.

  • 1905 – 조선총독부관측소(인천 소재)에 기계식 지진계 1대 설치
  • 일제강점기 - 조선총독부관측소, 부산, 경성, 대구, 평양, 추풍령측후소등 6개 지점에 지진계 설치
  • 한국전쟁 - 당시 자료(지진발생 시각, 진앙, 진도) 모두 소실. 현재 분석결과만 조선기상30년보, 기상50년보 책자에 남아있음.
  • 1945 - 광복 이후 중단
  • 1963 - 미국지질조사소의 세계지진관측망 사업의 일환으로 국립중앙관상대(현 기상청)에 지진계 1대가 설치됨으로써 재개
  • 1978 - 홍성지진(5.0)을 계기로 지진장비 현대화 사업 진행 ->아날로그 지진관측망을 구축
  • 1997 - 경주지진(4.2)을 계기로 디지털 지진관측망이 구축되기 시작
2014 - 기상청 지진관측소 총 127개

2.1 한반도 역사지진의 특징

진앙의 분포도에 따르면 북한 지역에 비해 남한 지역에서 많은 지진이 발생하였습니다. 특히 서울, 경주, 평양과 같이 역사시대 수도 지역을 중심으로 많은 진앙이 분포하는데, 이것으로 이 지역들에만 지진이 많이 발생했다고 단정하기는 어렵습니다. 수도 지역은 인구 밀도가 높고 비교적 정보 전달이 정확, 신속하기 때문입니다. 즉, 역사시대의 지진분포는 인구밀도와 정보전달 및 기록의 정확도 등에 의한 오차를 포함하고 있음을 유의해야 합니다. 그렇지만 계기지진 목록에 의한 진앙분포도와 비슷한 경향의 진앙분포도(예: 피해 발생 가능한 진도 V이상 지진의 진앙분포–충청도 이남 지역과 평안도 서부 지역)는 한반도 지진활동의 특성을 나타내는 것으로 볼 수 있습니다.

지진의 진도 별 발생 현황

  • 대부분은 진도 IV 이하
  • 진도 V (피해발생) 이상: 약 20%
  • 진도 VIII-IX (인명피해가 발생, 성첩 붕괴, 지면이 갈라짐 등의 피해): 15회(전체의 1%)
  • 779년 신라 혜공왕 15년 3월에 발생한 지진: 가장 큰 인명피해
  • 종종 지진 해일 발생
진앙분포도

2.2 역사지진의 한계

많은 역사적 기록들이 남아있다고 하더라도 역사지진에는 모호한 부분이 많습니다. 지진계에 의한 관측자료로 진앙이나 규모를 계산하는 계기지진 기록과 달리 역사지진의 경우 기록자의 서술에 의존해야 하기 때문입니다. 이 경우 장소, 진앙, 피해 정도 등의 언급 없이 지진발생 사실만 기록되어있는 경우가 많기 때문에 정확한 자료를 얻기 힘듭니다. 또한, 현재 건물이나 도시 형태의 피해 정도와 진도를 산정하는 방법으로 건축양식이나 도시 형태, 인구밀도가 다른 역사시대의 지진에 그대로 적용하는 것은 정확도가 떨어집니다. 더욱이 같은 지진에 대한 서술내용이라 하더라도 해석하는 사람이나 방법에 따라 진앙이나 진도, 규모에 대한 평가 결과는 차이가 있음을 유의하고 보아야 합니다.

3. 우리나라 지진발생 현황

우리나라는 판 경계로부터 아주 멀리 떨어진 지역에 위치하여, 이러한 지역에서 발생하는 판내부지진(intraplate Earthquake)은 판경계부지진(interplate Earthquake)에 비해 일반적으로 규모가 작고 발생빈도도 작습니다. 판내지역환성에서는 대규모 지진의 발생 재래주기는 지역에 다라 수백 년에서 수만 년에 이르기도 합니다. 근래 한반도 주변에서 대규모 피해를 주는 지진이 발생하지 않고 있으나 앞으로도 계속 우리나라에서 큰 규모의 지진이 발생하지 않는다고 속단할 수 없습니다. 우리나라는 지진활동의 시간적 변화도 매우 불규칙하며 15~17세기에는 특이할 정도로 많은 지진활동을 보였습니다. 약 2,000년에 걸친 우리의 역사문헌 기록에는 대규모 지진이 발생하여 100여명의 인명피해를 내는 등 상당한 정도의 피해를 발생시킨 지진기록이 다수 존재합니다. 19세기 이후로는 비교적 미약한 지진활동이 지속되었으며, 우리나라에서 20세기 이후로 피해를 일으킨 지진은 1963년 지리산 쌍계사 지진과 1978년 홍성에서 발생하였던 지진으로 알려져 있습니다. 또한 동해에서는 규모 5.7 이상의 지진이 1960년대에 2회 발생한 사실이 있고 특히 1952년 한국전쟁 동안에 북한의 평양부근 강서에서 발생한 지진은 북한 지진연구소에 따르면 규모 6.3으로 평가되었습니다. 따라서 한반도는 지진으로부터 완전하게 안전하다고 말할 수 없습니다.

1978~2000(23년): 총 469회(=연평균 약 20회 빈도)

  • - 규모 3.0이상의 지진 연평균 약 9회
  • - 실제 유감지진 150회(=연평균 약 7회)
진앙분포도
  • 0~1300s 총 15회, 백 년에 1~2회 발생.
  • 1400~1600s 총 107회 빈번하게 발생
  • 1800s 총 1회
진앙분포도
연도별지진발생현황
  • - 규모 2.0 이상 총 49회 (지진 발생 연평균 횟수인 47.7회와 유사)
  • - 규모 3.0 이상 총 8회 (예년 연평균 9.7회보다 적음)
  • - 유감지진 발생 횟수 11회 (예년 연평균 8.7회보다 2회 증가)
  • - 가장 큰 규모의 지진: 2014.4.1 충남 태안군 서격렬비도 서북서쪽 100km 해역에서 발생(5.1) : 1978년 기상청의 계기지진 관측 이래 역대 4위 규모의 지진
  • - 내륙에서 발생한 가장 큰 지진은 2014.9.23 경북 경주시 동남동 쪽 18km 지역에서 발생(3.5)
  • - 내륙과 해역에서 각각 23회, 26회 발생 : 내륙에서는 대구, 경북 지역에서 10회/ 서해 해역에서 12회로 가장 많이 발생
2014년 지역별 지진발생횟수
2014년 국내 지진 발생 현황
  • 지역별 지진발생분포
  • 전체 469회 (해역과 북한지역 제외)
  • 경북지역(대구포함) - 57회, 충남지역(대전포함) - 33회, 강원도 - 26회

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