새로운 3D 모델로 분석한 2024년 노토 반도 지진의 역학

1. 지진의 배경

2024년 새해 첫날, 일본 북중부의 노토 반도에서 7.5의 규모를 가진 대규모 지진이 발생하여, 이 지역에 막대한 피해를 안겼다. 이 지진의 원인은 지구의 판이 움직이면서 발생한 상승으로, 지면은 일부 지역에서 최대 5미터까지 상승하였다. 이번 지진의 특성을 이해하기 위해 일본의 연구팀이 최근 고안한 시뮬레이션을 활용하여 상세한 단층 모델을 구축하였다. 이를 통해 지진의 역학을 보다 깊게 이해할 수 있을 것으로 기대된다.

지진 정보 요약 표

지진 발생일	규모	지역	최대 상승 고도
2024년 1월 1일	7.5	노토 반도	최대 5미터

 

2. 연구의 필요성과 목표

이 연구에서는 지진이 발생한 단층선의 특성이 지진의 역학에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 연구의 주도자인 도쿄대학교의 안도 리요스케 교수는 "노토 반도 지진 중 지역마다 심각한 상승 정도의 차이를 наблю했다"며, 단층의 형상적 특성과 변화를 통해 지진의 피해를 더욱 효과적으로 예측할 수 있기를 희망하고 있다.

연구팀은 과거 관측자료를 토대로 단층의 특성을 분석하였으며, 이 과정에서 단층의 모양, 방향, 높이 등의 다양한 요소가 지진의 역학에 미치는 영향을 검토하였다. 이러한 실험적인 접근은 지진의 발생 메커니즘에 대한 깊이 있는 이해를 제공하는 동시에, 향후 재난을 예방하는 데 필요한 이론적 근거를 마련할 수 있을 것이다.

 

3. 단층 모델의 구성

연구팀은 2024년 노토 반도 지진 모델을 구성하기 위해 세 가지 주요 단층을 분석하였다. 이 단층들은 상반되는 운동 방식을 가진 '합성 단층'으로 양쪽 방향으로 서로에게 힘을 가하고 있다. 두 개의 단층(몬젠 단층 및 노토 반도 호쿠간 단층)은 남동쪽으로 기울어져 있으며, 나머지 하나(토야마 트라우스 세이엔 단층)는 북서쪽으로 기울어져 있다.

이를 통해 연구팀은 단층의 기울기 방향과 형태, 과거 지진 활동을 바탕으로 3D 단층 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 시뮬레이션은 발생할 지진의 지형 변화를 정확히 예측할 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 이 결과는 노토 반도의 지진에서 발생한 지면 상승의 변화를 잘 재현하며, 지진 발생 시 단층의 기하학적 형태가 중요하다는 것을 지적하였다.

 

4. 향후 연구 개념

연구팀은 앞으로 이러한 모델을 바탕으로 새로운 지진의 동적 단층 파괴 시나리오 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. “정교한 단층 형상을 가진 시뮬레이션을 통해 대규모 지진 발생에 따른 단층의 특성을 사전에 파악할 수 있는 방법을 구축하려고 하고 있다”고 안도 교수는 전했다.

이런 연구는 방재 시스템 및 지진 발생 가능성을 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있으며, 지진 예측의 정확성을 높이는 데 기여할 것으로 예상된다.

 

5. 결론

이번 연구는 지진의 역학을 이해하는 데 있어 중요한 이정표가 될 것으로 보여진다. 특히, 세부적인 단층 모델링은 향후 지진 발생 시 피해를 줄이는 데 큰 도움이 될 것이다. 과학 기술이 발전함에 따라, 이제는 더 이상 단순히 지진이 발생했을 때의 피해를 분석하는 것에서 나아가, 사전에 지진의 특성을 파악하고 이에 대한 대비를 할 수 있는 시대에 접어들고 있다.

앞으로의 연구 결과들이 지진 예측 기술 개선에 기여하길 기대한다. 자연재해에 대한 과학적 접근 뿐만 아니라, 우리가 이러한 정보들을 바탕으로 어떻게 재설계할 수 있는지도 큰 과제가 될 것이다. 지진에 대한 보다 깊은 이해는 결국 인간 사회의 안전을 향상시키는 중요한 열쇠가 될 것이다.

 

참고 자료: L. Ryosuke Ando et al., "Nonplanar 3D Fault Geometry Controls the Spatiotemporal Distributions of Slip and Uplift: Evidence from the Mw 7.5 2024 Noto Peninsula, Japan Earthquake," Earth, Planets and Space (2025).