본 연구에서는 서해 남부 지각 및 상부맨틀 구조 규명 및 지진발생과의 상관관계 구명을 위한 한·중 국제공동 심부 탄성파 탐사를 수행하였다. 탄성파 탐사 측선은 한국 해역과 중국 해역을 동서로 가로지르는 최적의 측성을 선정하여 수행하였다. 이를 통해 과거 연구가 부족했던 지각구조에 대한 정보를 획득하여 지진발생과 관련한 지진지체구조 연구의 기반을 마련하고자 한다.
역사문헌에 의하면 우리나라 서해에서 많은 지진이 발생하였으며, 기상청에서 발표한 1978년 이후 우리나라 지진발생 현황을 살펴보면, 규모 2이상의 지진은 육상과 해상을 가리지 않고 넓은 지역에 걸쳐 산발적으로 발생하고 있다. 최근에도 서해에서 서격렬비도 해역지진(2014년 4월 1일, 규모5.1), 흑산도 해역지진(2013년 4월 21일, 규모 4.9), 백령도 주변해역 연속지진 (최대규모 4.9, 2013년 5월 18일 발생) 및 보령 앞바다 연속지진 (최대규모 3.5, 2013년 6월부터 8월까지 미소지진 110회 이상 발생) 등 규모 4.5 이상 지진이 여러 차례 발생하였고 100회 이상의 군지진이 발생하기도 해서 국민들의 우려가 고조되어있다 (Fig. 3-2-2-1).
2011년 3월 11일 동일본 대지진 및 지진해일 피해를 목격하면서 국민들의 지진과 지진해일 그리고 그 피해에 대한 관심과 우려가 매우 고조되어 있으므로 서해지역 지진, 지진지체구조 및 단층활동 특성에 대한 이해와 대책이 요구되고 있다. 그러나 서해의 경우 지진발생지역 접근의 한계성으로 인하여 지진의 발생현황 및 발생원인 규명 연구에 많은 어려움을 겪고 있다.
우리나라를 포함한 동아시아 지체구조 형성을 설명하기 위한 여러 모델이 주로 육상에서 관측/수집된 자료를 바탕으로 제안되었다 (Fig. 3-2-2-2). 대부분의 모델에서 한반도 혹은 서해에 대규모 지구조선 혹은 판 경계가 존재하는 것으로 제안하고 있지만, 동아시아 지체모델의 핵심이 되는 서해에서 직접 관측한 자료는 절대 부족하다. 특히 최근 제안되고 있는 여러 모델에서 서해에 판 경계의 존재 가능성을 보여주고 있으며, 판 경계가 서해에 존재할 경우 서해를 포함한 우리나라 전역에 대한 지진위험성 연구의 재정립이 필요하다.
서해는 많은 수의 퇴적분지로 구성되어 있으므로 퇴적분지의 형성과 관련된
지구조적 작용과 지각의 변화가 활발히 발생한 지역이다. 특히, 이번 연구에서 지각구조를 구명하고자 하는 서해 남부는 군산분지를 포함하는 남서해분지가 (South Yellow Sea Basin) 중국 본토의 연안에서 한반도의 연안까지 연결되어 있지만 한국과 중국의 해역으로 나뉘어져 있어 중국 본토에서 한반도까지의 긴 측선을 따라 지각구조 연구를 수행하지 못하였다. 연구지역 접근의 한계성을 극복하고 서해 남부지역의 지각 및 상부맨틀구조 구명, 분지형성에 관련된 지각의 변형, 그리고 지각구조가 지진발생에 미치는 영향을 파악하기 위하여 한·중 국제공동 심부탄성파 탐사를 추진하였다.
seismic stations.
Fig. 3-2-1-2. Models for tectonic structure of East Asia.