최근 들어 돌발 기후와 지질 사건에 의한 피해가 크게 늘어남에 따라 지진이 환경에 미치는 영향에 대한 연구는 정부와 사회, 그리고 과학자들의 관심을 불러일으키고 있다. 저주파수, 고강도의 기후와 지질 구조 사건에 의해 지표 과정 및 탄소 순환 등이 중대한 영향을 받는다는 것이 많은 연구에서 속속 발견되고 있다. 그러나 그 과정 및 지속 시간이 얼마나 되는지 등에 대하여서는 체계적인 연구가 부족하고 인식이 제한적이다.

지진은 흔히 초목, 도로, 건축물을 파괴하고 하류(河流) 형성을 차단해 호수가 형성되지 못하는 직접적인 피해와 대량의 산사태를 일으킨다. 또한 지진 발생 후의 몇 년에서 수십년 동안 지진에 의해 생성된 토사와 암석 조각들이 심각한 2차 피해를 유발(예를 들면, 산사태, 하천 유사 등)하여 하유의 생명 재산, 생태 시스템 등에 영향을 끼칠 뿐만 아니라 유역 수자원, 수력발전 등에 영향을 미친다.

그렇다면 지진에 의해 생성된 토사와 암석 조각 등이 얼마 동안 지표면에 남아 있으며 또 어떻게 없어지는지 등에 관한 과제를 풀기 위해 중국 과학원 환경연구소 진장둥(金章东) 연구진은 영국과 미국 대학의 관련 과학자들과 손잡고 지난 2008년에 발생된 원촨(汶川) 지진의 전후의 부유물 통과량을 비교 분석했다.

지난 2008년 5월 12일 발생된 중국 쓰촨성(四川省) 원촨(汶川) 특대지진에 의해 6만 개에 가까운 산사태가 일어났으며 대부분 산사태에 의한 물질들이 지금까지 지진 발생 지역의 산비탈과 골짜기에 남아있다. 진장둥(金章东) 연구진은 민쟝(岷江), 퉈쟝(沱江), 푸쟝(涪江) 등 3대 하류의 16곳 지역에 대한 지진 전후의 부유물 통과량을 비교 분석하였다.

연구진은 위성 사전을 이용하여 산사태 지도를 제작하고 산사태에 의한 물질의 체적 계산과 함께 하류에 의한 모래 수송 제어 과정과 이에 영향을 미치는 가능한 시간을 평가하였다. 연구 결과에 따르면, 지진 전에 비해 3대 하류의 모래 수송량이 3~7배 증가한 것으로 나타났다.

2008년부터 2012년까지 매년 3대 하류의 모래 수송량 속도 측정을 근거로 연구진은 산사태에 의한 토사는 면적이 약 7만Km2에 달하는 구역 내에서 수십년에서 수백년 정착된다는 것을 발견했다. 이 중 사이즈가 25mm보다 작은 과립은 약 33에서 24년 정도 정착되며 사이즈가 큰 과립은 수천년 이상 지속된다.

특히 심층적인 연구를 통해 서로 다른 유역에서 산사태에 의한 토사 정착 시간이 크게 다르다는 것을 발견했다. 몇 년에서 수백년 차이를 보인다. 단열지역에 가깝고 하류가 경유하는 유역이 적을 수록 토사의 정착 시간이 길다. 뿐만 아니라 유역 내의 산사태 수량과 매년 고강도의 경유 날자와도 밀접한 관련이 있다. 이는 최초로 특대지진 사건을 가지고 지표침식에 대한 정량적 평가를 한 사례로 된다. 뿐만 아니라 이 연구성과는 지표 물질의 이동과 탄소 순환을 연구하는데 중요한 과학적 근거를 제공할 뿐만 아니라 지진후 2차 피해 평가와 예방 퇴치에 과학적 근거가 될 것으로 예상된다.

연구진의 관련 연구성과는 2015년 2월에 ‘지질학(Geology)’ 학술지에 발표될 예정이며 ‘포인트 논문（Featured Articles）’ 논문으로 선정되었다. 또한 이 연구성과는 중국과 미국 자연과학기금, 영국황실학회의 자금 지원을 받아 수행되었다.

그림:중국 과학원 환경연구소가 발견한 특대지진이 환경에 미치는 지속 시간.

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 2월 4일]