기상청은 9일 오전 북한에서 대규모 인공지진이 발생한 것과 관련, 그 지진규모를 5.0으로 분석하고 핵실험이 진행된 것으로 추정했다. 핵실험이 맞다면 지난 4차 핵실험에서의 지진 규모가 4.8이었음을 감안하면, 그 폭발력은 2배 크다. 규모가 0.1 올라갈때 폭발력은 1.4배, 0.2 올라가면 2배 커진다.
기상청은 이날 “오전 9시30분경 북한지역에서 지진발생 후 진동을 감지하고, 이 지진이 자연지진 또는 인공지진인가에 대해 상세히 분석한 결과 대규모 폭발에 의한 인공지진으로 추정하고 있다”고 밝혔다. 기상청 관계자는 “인공지진규모로 볼때 핵실험 가능성이 농후하다”고 했다.
미국지질조사국(USGS)은 이번 지진 규모를 5.3으로, 중국 지진센터는 4.8이라고 추산했다. 진원의 깊이는 유럽지진센터가 2km, USGS는 0㎞라고 설명했다.
이런 가운데 지진 규모, 그리고 그 폭발력에 대해 관심이 집중된다. 지진 규모에 따라 핵실험이 맞다면 그 위력과 폭발 강도가 가늠되기 때문이다.
그동안 북한은 1차에서 4차까지 핵실험을 했다.
지난 2006년 10월9일 1차 실험때는 실험지역이 풍계리 동쪽 갱도였으며, 인공지진 규모 3.9였다. 폭발위력은 1kt이하였다. 1kt은 TNT 1000t의 폭발력을 지닌다.
2009년 5월25일 2차 핵심험은 역시 풍계리 서쪽 갱도였으며, 인공지진 규모는 4.5였다. 폭발위력은 3~4kt이었다.또 3차 핵실험(2013년 2월12일)때의 지진 규모는 4.9였고 원료는 고농축 우라늄으로 분석됐다. 폭발위력은 6~7kt으로 추정됐다.
4차 핵실험이 있던 올해 1월 6일에는 실험지역이 풍계리 핵시설에서 3㎞ 지점에 위치했고, 기상청 추정의 지진 규모는 4.8이었다. 이때의 폭발위력은 6kt 정도로 예측됐다.
이런 점에서 9일 인공지진 규모가 5.0으로 추정됨에 따라 그 폭발위력은 1~4차때의 핵실험 이상으로 크다고 볼 수 있다. 일각에선 이번 인공지진 폭발 위력이 7kt 이상일 것으로 보고 있다.
한편 핵실험에 의한 인공지진 가능성이 제기되면서 각 기관에서도 분주하게 움직이고 있다.핵실험 여부는 1차적으로 지진의 유형을 분석해 확인할 수 있다.
핵실험의 조건에 따라 다르지만, 핵폭발이 발생하면 이중 1% 정도의 에너지가 지진파를 형성하며 주위로 퍼져나간다. 이 때 발생한 지진파는 초속 3~7㎞의 속도로 퍼져나가 수 분 안에 한국에 있는 지진관측기에 포착된다. 지난 2013년 3차 북한 핵실험이 발생했을 때도 44초만에 전방 지역에 설치된 지진관측기가 충격파를 감지했다.
보통 핵실험으로 인해 발생한 지진파는 에너지 방출시간이 짧아 수직파인 P파가 주로 나타난다. 반면, 자연적으로 발생한 지진은 P파 이후에 수평파인 S파가 뒤이어 나타난다. 기상청은 “지진 정밀 분석에 시간이 걸리고 있다”며 “향후 지진파가 분석되면 핵실험 여부를 판단할 수 있다”고 했다.
지진 규모가 좀더 명확해지면 핵실험 규모도 구체적으로 예측해볼 수 있다. 이론적으로 지진 규모가 4.0일 때는 1kt의 핵실험이 있었다고 추측한다. 지진의 규모가 1씩 늘어날 때마다 에너지 규모는 32배 차이가 나기 때문에 규모 6.0은 1메가톤 규모의 핵실험을 의미한다.
한편 정부 소식통은 “9일 북한이 정권수립기념일을 맞아 핵실험을 단행했을 가능성이 크다”고 했다.
유오상 기자/osyoo@heraldcorp.com
