2017년 포항 지진

알찬 글 후보 검토 진행 중 (참여하기)

다른 뜻에 대해서는 포항 지진 문서를 참고하십시오.

2017년 포항 지진

지진으로 포항시 흥해읍의 한 빌라 외벽이 무너져 차량이 파손된 모습
전진
최대 전진	ML 2.6 (2017년 11월 15일 14시 22분 44초)
본진
UTC 시각	2017-11-15 05:29:31
ISC 지진번호	611461139
USGS-ANSS	ComCat
현지일	2017년 11월 15일
현지시간	14시 29분 31초 (KST)
규모	ML 5.4 Mw(USGS) 5.5, Mw (기상청) 5.4
최대 진도	수정 메르칼리 진도 계급 진도 VI : 경상북도 포항시
최대지반가속도	0.3739 g (포항관측소, 진앙거리 약 9 km)
진원 깊이	7 km
진앙	경상북도 포항시 북구 흥해읍 남송리 (포항시 북구 북쪽 9 km) 북위 36.109° 동경 129.366°  / 36.109; 129.366
종류	역단층 성분을 가진 우수향 주향 이동 단층
여진
횟수	규모 2.0 이상 100회 (2017년 76회, 2018년 24회)(2018년 4월 4일 기준)
최대여진	ML 4.6 (2018년 2월 11일 05시 03분 03초)
피해
피해 지역	경상북도 포항시를 비롯한 대한민국 동남권
피해액	재산피해 850억 원 (5만 7천여 건)
지진해일	없음
산사태	7개소
사상자	부상 135명

2017년 포항 지진(2017年 浦項 地震) 또는 11.15 지진은 2017년 11월 15일 14시 29분 31초(KST) 대한민국 경상북도 포항시 북구 흥해읍 일대에서 일어난 국지 규모 M_L5.4의 지진이다. 진앙은 포항시 북구 북쪽 8 km 지점, 진원의 깊이는 약 7 km이며 이는 2016년 경주 지진에 이어 기상청이 1978년 계기지진관측 및 지진통보업무를 시작한 이래 두 번째로 큰 규모이다. 정부 조사는 이 지진을 진앙 가까이에서 진행되던 지열발전 실증연구의 물 주입이 촉발한 지진으로 결론지었다.

진앙에서 약 510 m 떨어진 곳에서는 2010년부터 한국 최초의 인공 지열저류층 생성(EGS) 방식 지열발전 실증연구가 진행되고 있었다. 사업단은 깊이 4 km가 넘는 지열정 두 개를 뚫고 2016년 1월부터 2017년 9월까지 다섯 차례 고압의 물을 주입했으며, 그 사이인 2017년 4월 15일에는 부지 부근에서 규모 M3.1의 지진이 일어났다. 본진은 마지막 주입이 끝나고 두 달 만에 포항 분지의 얕은 곳에서, 그때까지 지도에 없던 단층이 역단층 성분이 섞인 주향 이동 운동을 하며 일어났다. 규모 M2.0 이상의 여진은 100회 이어졌고, 가장 큰 여진은 2018년 2월 11일의 규모 M4.6 지진(2018년 포항 지진)이다.

최대 진도는 경상북도에서 수정 메르칼리 진도 계급 기준 VI이고 흔들림은 전국 대부분에서 느껴졌다. 규모는 경주 지진보다 작았지만 진원이 얕은 데다 두꺼운 퇴적층이 중·저주파의 지진동을 키워 3~5층 건물과 필로티 구조 주택에 피해가 몰렸고, 계기관측 이래 한국에서 처음으로 지진에 따른 토양액상화가 공식 확인되었다. 2018년 2월의 여진을 포함한 피해는 부상자 135명, 최대 1,797명의 이재민, 시설 피해 5만 7천여 건, 재산 피해 850억 2천만 원으로, 행정안전부는 이를 지진 관측 이래 최대 규모의 피해로 평가했다. 정부는 지진 이튿날로 예정된 2018학년도 대학수학능력시험을 처음으로 1주일 연기했고, 11월 20일 포항시를 특별재난지역으로 선포했다. 경주 지진 뒤 개선된 긴급재난문자는 지진 35초 만에 전국으로 발송되었다.

지진 직후부터 지열발전 사업과의 관련성이 제기되었고, 2018년 4월 과학 학술지 《사이언스》에 관련성을 지적한 논문 두 편이 실렸다. 산업통상자원부가 꾸린 포항지진 정부조사연구단은 2019년 3월 20일 지열정에 고압으로 주입한 물이 임계 응력 상태에 있던 단층을 자극해 지진을 촉발했다고 결론지었고 정부는 같은 날 사업을 영구 중단하겠다고 밝혔다. 이 결론은 이후 법령과 법원 판결의 전제가 되었으나, 촉발의 과정과 자연적 요인의 비중을 두고는 서로 다른 해석도 이어졌다. 국외 학계는 이 지진을 강화 지열 시스템 사업과 관련된 지진 가운데 기록적인 사례로 보고, 주입량으로 최대 규모를 가늠해 온 유발지진 관리 방식을 다시 검토하는 계기로 삼았다.

2019년 12월 31일에는 《포항지진의 진상조사 및 피해구제 등을 위한 특별법》이 제정되어 포항 지진을 "지열발전사업으로 촉발된 지진"으로 규정했다. 이 법에 따라 꾸려진 포항지진진상조사위원회는 2021년 조사 결과를 발표하며 사업 관계자에 대한 수사를 요청했고, 피해 주민에게는 피해구제 지원금이 지급되었다. 이와 별도로 포항 시민 약 49만 명이 국가 등을 상대로 위자료 청구 소송을 냈다. 2023년 11월 1심은 국가 등의 배상 책임을 인정했으나 2025년 5월 한 사건의 항소심은 청구를 기각했고, 2026년 7월 사업 관계자 5명에 대한 형사 1심은 무죄를 선고했다. 정부는 2018년 지진방재 개선대책으로 내진 보강을 앞당겼으며, 피해가 컸던 흥해읍에서는 특별재생사업과 포항트라우마센터 건립이 이루어졌다.

배경

지질학적 환경

한반도의 지진 활동

 이 부분의 본문은 한국의 지진입니다.

한반도는 대륙판인 유라시아판 내부에 자리하며, 남동쪽에 놓인 해양판인 태평양판, 필리핀해판과 상호작용하는 지구조 환경에 속한다. 판과 판이 맞닿는 경계부는 강한 지체응력이 작용해 큰 지진이 잦지만 한반도는 판경계에서 멀리 떨어진 판 내부 환경이어서 지진 발생 빈도가 상대적으로 낮다. 판경계에 걸쳐 있는 이웃 일본에서 규모 M3.0 이상의 지진이 연평균 약 3,500회, 규모 M6.0 이상의 지진이 약 7회 발생하는 것과 대비된다.

대한민국의 본격적인 계기 지진 관측과 지진 통보 업무는 1978년에 시작되었다. 기상청 지진 목록에 따르면 관측 개시 이후 2016년 경주 지진 직전까지 모두 1,257회의 지진이 관측되어 연평균 약 35회가 발생했으며, 이 가운데 규모 M3.0 이상은 연평균 약 10회, 사람이 느낄 수 있는 유감지진은 연평균 약 8회였다. 계기관측 기간에 규모 M5.0 이상의 지진은 드물었으나, 약 2,000년에 걸친 한국의 역사지진 기록에는 수정 메르칼리 진도 계급 기준 최대진도 VIII~IX로 평가되는 지진이 10회 이상 나타나 한반도에서도 중규모 이상의 지진 피해가 되풀이되어 왔음을 보여 준다.

2000년 이후 한반도에서 발생한 지진은 대부분 주향이동성 단층면해를 보이며, 동쪽 또는 동해 쪽으로 갈수록 역단층 성분이 함께 나타난다. 단층면해로 계산한 한반도의 수평 최대 응력 방향은 동북동-서남서(약 73°)이고, 서해 쪽에서 동북동-서남서이던 방향이 동해 쪽으로 갈수록 동서 방향에 가까워진다. 이러한 응력 환경에서는 두 지괴가 수평으로 어긋나는 주향이동단층형 지진, 한 지괴가 다른 지괴를 타고 오르는 역단층형 지진, 또는 두 성분이 섞인 지진이 일어날 것으로 예상된다. 또 한반도의 지진은 대개 깊이 10~20 km에서 일어나며, 계기관측 이래 가장 컸던 2016년 경주 지진의 진원 깊이도 약 14 km였다.

포항 지진 직전 1년여 사이 한반도 동남권에서는 규모 M5.0 이상의 지진이 잇달았다. 2016년 7월 5일 울산 해역에서 규모 M5.0의 지진이, 9월 12일 경주에서 규모 M5.1의 전진과 규모 M5.8의 본진이 발생해 지진 정보의 신속한 전파를 요구하는 목소리가 높아졌다.

포항 분지와 주변 단층

 이 부분의 본문은 포항 분지, 연일층군 및 포항시의 지질입니다.

포항 지진의 진앙이 있는 포항시 북구 흥해읍 일대는 지질학적으로 마이오세에 만들어진 포항 분지에 속한다. 한반도의 기저를 이루는 선캄브리아기 영남 육괴 위에 백악기 경상 분지의 충전물인 경상 누층군이 쌓였고, 그 남동부에 마이오세 포항 분지가 발달했다.

포항 분지는 약 2,500만 년 전부터 1,500만 년 전 사이에 일본 열도가 한반도에서 갈라져 나가며 동해가 확장될 때 동해안 육상에 가해진 북북서 방향의 우수향 전단력으로 가라앉은 분지다. 서북서-동남동 방향의 인장응력을 받으며 벌어졌고, 시계 방향으로 약 30° 회전한 동쪽 호미곶 지괴와 회전하지 않은 서쪽 지괴 사이에서 열린 쐐기 모양의 당겨열림 분지(pull-apart basin)로 해석된다. 분지의 서쪽 경계는 양산 단층에서 동쪽으로 2~5 km 떨어진 곳에 북동~북북동 방향 정단층과 북서 방향 전이단층이 지그재그로 이어진 단층이, 남쪽 경계는 북북서 방향의 우수향 주향이동단층인 연일구조선이, 동쪽 경계는 북동~북북동 방향 단층으로 이루어진 오천단층계가 이룬다. 포항 분지를 채우는 연일층군은 약 1,700만 년 전부터 1,000만 년 전 사이에 쌓인 지층으로, 진앙은 그 북동부의 사암과 이암이 분포하는 곳에 있다.

분지가 벌어지는 동안 분지 안쪽에도 북동~북북동 방향의 퇴적동시성 성장 정단층이 여럿 만들어졌는데, 그 가운데 규모가 가장 큰 곡강 단층이 포항 지진의 진앙 가까이에 있다. 한국지질자원연구원이 2002년부터 2014년에 걸쳐 흥해 일대에서 수행한 심부 전자탐사와 반사법 탄성파탐사에서도 포항 분지 안에 북동-남서 방향의 파쇄대 또는 단층대가 제3기 퇴적층과 기반암 모두에 여러 개 발달해 있는 것이 확인되었다. 이들 구조의 방향은 지표에서 확인되는 곡강 단층 등의 방향과 대체로 일치한다. 같은 탐사에서 흥해 지역 제3기 퇴적층의 두께는 약 200~500 m로, 분지 남쪽으로 갈수록 두꺼워지는 것으로 추정되었다.

지열발전 부지를 고르기 전후에 이루어진 조사에서는 부지 가까이에 활성단층이 확인되지 않았다. 한국의 지질학계는 제4기 지층을 자른 단층을 활동성이 있는 '제4기 단층'으로 보는데, 2017년 지진 이전까지 부지 주변에서 확인된 제4기 단층은 없었고, 부지에서 15 km 안쪽의 양산 단층과 왕산 단층의 노두에서만 제4기 단층이 보고되어 있었다. 한국지질자원연구원이 시추에 앞서 실시한 자기지전류(MT) 탐사에서는 부지 아래에 서쪽으로 기운 전기 전도성 구조가 나타나 파쇄대로 해석되었으나 모델의 공간 해상도가 낮아 큰 단층이 있는지를 판단할 수는 없었다. 정부조사연구단도 물리탐사 자료에서 부지 인근에 북북동 방향의 저비저항대가 보이지만 지진을 일으킨 단층과의 관계를 명확히 파악하기 어렵다고 보았다.

지열발전 부지에서 이루어진 지표 지질조사와 시추 조사는 이 일대의 층서를 더 자세히 보여 준다. 얇은 제4기 충적층 아래에 두께 200~400 m의 제3기 이암이 놓이고, 그 아래로 시신세 화산암이 관입한 두께 약 1,000 m의 백악기 사암, 이암층과 두께 약 900 m의 백악기 화산암층이 이어지며, 깊이 약 2.2 km 아래는 화강섬록암 기반암이다. 지열정 시추 시료를 분석한 결과 포항 분지와 경상 분지의 경계는 지표에서 약 186~208 m 깊이에, 경상 분지와 영남육괴의 경계는 약 2,348~2,356 m 깊이에 있는 것으로 확인되었다.

연일층군은 퇴적 단계에서 속성 작용이 제대로 진행되지 못한 관계로 대부분 미고결되어 있어 쉽게 부서지고 강도가 약하여 포항 지역에서는 '떡돌'이라 불린다. 진앙 일대가 연일층군의 해성층과 미고결 퇴적층으로 덮여 있다는 점은 뒤에 이 지진의 피해를 키운 조건으로 지목되었다. 중앙지진재해원인조사단은 단단한 화강암 지반인 경주 지역과 달리 포항 지역은 연일층군 퇴적암 위에 놓여 있어 지진파 증폭 현상이 나타났다고 분석했다. 연일층군의 약한 암석으로 인해 지진파의 증폭 현상이 확대되어 토양액상화 현상이 발생하였다.

포항 지열발전 사업

 이 부분의 본문은 포항 지열발전소입니다.

사업 추진

포항 일대의 지온 구배가 한국의 다른 지역보다 높다는 사실은 1960년대부터 알려져 있었다. 한국의 평균 지온 구배가 1 km당 약 25 °C인 데 비해 포항은 그보다 훨씬 높아, 한국지질자원연구원이 2003년부터 2008년까지 실시한 탐사 시추와 지구물리탐사에서 깊이 5 km의 온도가 약 180 °C에 이르는 것으로 나타났다. 2010년에 시작된 포항 지열발전 실증연구와 두 지열정의 시추는 이 결과를 근거로 삼은 것이다.

사업의 공식 명칭은 《MW급 지열발전 상용화 기술개발》이다. 산업통상자원부는 2010년 5월 25일 〈200 kW급 파일럿 플랜트 과제〉가 신규과제 선정평가에서 탈락하자 같은 해 9월 3일 MW급 상용화 과제를 기획하도록 지시했고, 2010년 12월 20일 1단계 협약(2010년 12월 ~ 2012년 11월), 2012년 12월 21일 2단계 협약(2012년 12월 ~ 2015년 12월)이 잇따라 체결되었다. 주관기관은 주식회사 넥스지오였고 한국지질자원연구원, 한국건설기술연구원, 서울대학교 산학협력단 등이 컨소시엄으로 참여했다. 총사업비는 391억 원으로, 사업기간 연장은 모두 다섯 차례 신청되어 네 건이 승인되었다.

사업 부지는 과제에 착수한 뒤에 정해졌다. 에너지기술평가원이 2011년 1월 18일 착수회의에서 부지를 포항으로 한정하지 말고 다른 지역도 함께 조사하라고 요구하자 컨소시엄은 강릉시, 석모도, 울릉도, 제주도, 포항 다섯 곳을 후보지로 놓고 기존 지질조사 자료를 비교했다. 참여연구원 18명을 대상으로 한 계층화 분석(AHP)에서 포항이 42.1%로 가장 높게 나왔고, 2011년 4월 20일 부지선정 자문위원회의 자문을 거쳐 포항이 사업지역으로 정해졌다. 컨소시엄은 4월 26일 포항시와 업무협약을 맺고 흥해읍 일대 약 2,200평을 연구부지로 확정했다.

사업이 채택한 인공 지열저류층 생성(EGS) 방식은 심부에 특별한 지열원이 따로 없는 비화산지대에서 쓰는 방법으로, 고온 암반은 존재하지만 자연적인 유체·투수성이 부족한 곳에서 지하 깊은 곳까지 지열정을 뚫은 뒤 물을 높은 압력으로 밀어 넣어(수리 자극) 암반에 유체가 흐를 통로를 만들고, 그 통로로 물을 순환시켜 심부의 열을 지상으로 끌어올린다. 포항 실증연구는 최고 온도 160 °C의 지열수를 생산해 1.2 MW의 전기를 만드는 지열발전소를 짓고 운영하는 것을 목표로 삼았다.

지열정 시추

부지에서는 2012년 9월부터 2016년 11월까지 시추가 이루어져 PX-1과 PX-2 두 지열정이 완공되었다. PX-1은 2012년 9월부터 2013년 10월까지 시추해 시추장 기준 심도 4,127 m에 이르렀으나, 공벽을 정리하던 중 드릴파이프가 끊어져 하부 구간이 시추공 안에 잠겼다. 2015년 11월부터 파이프를 회수하고 공을 복원하려는 시도가 이어져 2,485 m까지는 복원했으나 그 아래는 여의치 않아, PX-2 굴착을 마친 뒤 심도 2,419 m 지점에서 서북서 방향으로 경사시추를 해 새 경로를 뚫은 끝에 2016년 11월 심도 4,362 m의 지열정을 완성했다. PX-2는 2015년 4월부터 12월까지 시추되었다. 두 공의 수직 심도는 PX-1이 4,215 m, PX-2가 4,340 m이며, 지표에서는 약 6 m 떨어져 있으나 바닥에서는 약 600 m 벌어져 있다. 두 공 모두 하부 구간(PX-1 313 m, PX-2 140 m)을 뺀 나머지는 케이싱으로 둘러쌌고, 케이싱이 없는 이 나공 구간을 통해 물을 주입하고 배출했다.

PX-2가 깊이 약 3,800 m의 단층대를 지나던 2015년 10월 29일부터 11월에 걸쳐 비중 1.6 g/cm³의 무거운 굴착 이수(泥水) 약 652 m³가 주변 지층으로 새어 나갔다. 누출은 대부분 깊이 3.8~4.0 km 구간에서 일어났다. 해외조사위원회는 이수 기둥의 무게 때문에 지층에 20 MPa가 넘는 압력이 더해졌다고 보았다.

수리자극과 미소지진

수리자극은 2016년 1월 29일부터 2017년 9월 18일까지 모두 다섯 차례 실시되었다. 1·3·5차는 PX-2에서, 2·4차는 PX-1에서 이루어졌으며, 인근 저수지의 물을 끌어와 주입했다. PX-2의 최대 주입압력은 차례로 89.2 MPa, 88.8 MPa, 84.6 MPa에 이르렀고, PX-1은 27.71 MPa와 25.16 MPa로 상대적으로 낮았다. 주입량과 배출량은 PX-1이 각각 5,663 m³와 3,968 m³, PX-2가 7,135 m³와 2,989 m³로, 두 공을 합한 순 주입량은 5,841 m³였다.

컨소시엄은 첫 수리자극을 앞둔 2015년 12월 미국 에너지부의 유발지진 관리 프로토콜을 참고해 〈미소진동 관리방안〉을 세우고, 관측된 지진의 규모와 지반 진동에 따라 물 주입을 줄이거나 멈추도록 하는 신호등체계를 그 안에 두었다. 가장 높은 적색 단계의 기준은 기상청이 지진 발생을 일반에 알리는 규모인 M2.0이었고, 이 단계에서는 산업통상자원부, 에너지기술평가원, 포항시, 기상청에 보고하도록 되어 있었다. 그러나 2016년 12월 23일 2차 수리자극 도중 규모 M2.2의 지진이 일어나자, 컨소시엄은 사흘 뒤인 12월 26일 적색 단계의 기준을 규모 M2.5로 올리고 보고 대상에서 포항시와 기상청을 뺐다. 바뀐 신호등체계는 이튿날 에너지기술평가원에 이메일로 보고되었고, 산업통상자원부에는 2017년 4월 17일에야 처음 보고되었다.

실증시설 주변의 지진 활동은 시추, 수리자극의 진행과 시기적으로 겹쳤다. 정부조사연구단이 실증시설에서 진앙거리 5 km 이내, 진원 깊이 10 km 미만의 지진만 추려 본 결과 2009년 1월 1일부터 2015년 10월까지는 지진이 검출되지 않다가 PX-2를 굴착하던 중 이수가 새어 나가면서 미소지진이 잡히기 시작했고 그 뒤 다섯 차례의 수리자극과 시간적으로 밀접하게 연관된 지진이 이어졌다. 범위를 부지 반경 10 km로 넓혀도, 기상청 지진 목록에는 1978년부터 2015년까지 규모 M2.0을 넘는 지진이 없었고 2006년 이후 규모 M1.2~1.9의 지진 여섯 차례만 올라 있었다. 정부조사연구단이 정합 필터로 2009년 1월부터 2015년 10월까지의 연속 기록을 다시 뒤져 반경 10 km 안에서 새로 찾아낸 지진 여섯 차례도 모두 PX-2 바닥에서 7 km 넘게 떨어진 깊이 6~15 km에서 일어났으며, 가장 큰 것은 2013년 3월 깊이 12 km에서 일어난 규모 2.2의 지진이었다. 이후 2차 수리자극 기간이던 2016년 12월에는 23일과 29일에 각각 규모 M2.2와 M2.3의 지진이 일어났다.

3차 수리자극이 끝난 다음 날인 2017년 4월 15일에는 규모 M3.1(모멘트 규모 M_w3.2)의 지진이 일어났다. 지진은 지열정을 닫아 둔 상태에서 일어났고, 지열정은 곧바로 열려 주입한 물이 빠져나가게 했다. 그 뒤로도 여진이 5월 중순까지 이어졌다. 이 때 지진은 신호등체계의 최고 등급을 넘어선 규모였으며, 넥스지오는 4월 15일과 17일 두 차례 한국에너지기술평가원에, 에너지기술평가원은 4월 17일 산업통상자원부에 발생 사실을 보고했다. 마지막 5차 수리자극은 2017년 8월 30일부터 9월 18일까지 이루어졌고, 이 기간에 PX-2에 순주입된 물은 1,722 m³였다. 이로써 PX-2의 누적 순주입량은 4,932 m³에 이르러, 규모 M3.1의 지진이 일어나기 전날인 4월 14일의 3,724 m³를 1,208 m³ 넘어섰다. 5차 수리자극은 9월 18일 PX-2의 케이싱이 파손되면서 멈췄다. 그 뒤 포항 지진이 일어난 11월 15일까지는 물을 주입했던 PX-2의 밸브를 열어 주입수를 지표로 빼내고 있었다. 에너지기술평가원은 포항 지진 아흐레 뒤인 2017년 11월 24일 과제 수행을 중지시켰고, 2019년 5월 8일 지열 분야 특별평가위원회를 열어 과제를 중단했다.

해외조사위원회의 재분석에 따르면 다섯 차례의 수리자극은 모두 지진을 일으켰고, 지진은 대부분 깊이 3.7~4.4 km에 모여 두 지열정의 나공 구간과 비슷한 깊이에 머물렀다. PX-2에서 처음 실시한 1차 수리자극(2016년 1~2월) 때의 지진은 최대 모멘트 규모 M_w1.6으로 크지 않았으나, 주입을 마친 지 여섯 달이 넘은 뒤에도 같은 군집에서 모멘트 규모 M_w1.1의 지진이 일어났다. PX-1의 첫 수리자극인 2차 수리자극(2016년 12월)은 높이 약 800 m, 길이 약 500 m, 폭 약 230 m의 기울어진 판 모양 영역에서 지진을 일으켰다. 2017년 8월 PX-1의 4차 수리자극 때 지표 관측망으로 위치를 정할 수 있었던 지진은 모멘트 규모 M_w1.2의 한 차례였고, 그 뒤 4주가 지나 같은 영역에서 모멘트 규모 M_w2.0의 지진이 일어났다. PX-2의 마지막 5차 수리자극 때의 최대 지진도 모멘트 규모 M_w2.0이었으며, 위치를 정할 수 있었던 마지막 지진은 9월 26일에 일어났다.

2016년 경주 지진 이후의 지진 방재

 2016년 경주 지진 문서를 참고하십시오.

포항 지진은 계기관측 이래 최대 규모였던 경주 지진이 일어난 지 1년 2개월 만에 발생했다. 대한민국 정부는 1995년 고베 지진을 계기로 1996년 제1차 지진방재대책을 세운 뒤, 2005년 후쿠오카현 서부 해역 지진, 2008년 쓰촨성 대지진, 2016년 구마모토 지진 등 주변국에서 큰 지진이 날 때마다 대책을 보완해 왔다. 그러나 2016년 9월 경주 지진으로 한국도 지진 안전지대가 아니라는 인식이 퍼지면서 기존 대책을 원점에서 재검토할 필요가 제기되었고, 정부는 2016년 12월 16일 관계 부처 합동으로 '지진방재 종합대책'을 수립했다.

지진 정보 전달 체계도 이 시기에 손질되었다. 2015년 1월 22일 《지진·지진해일·화산의 관측 및 경보에 관한 법률》이 시행되면서 규모 M5.0 이상으로 예상되는 지진에 대한 지진조기경보 서비스가 시작되었으나, 울산 해역 지진과 경주 지진 당시 긴급재난문자가 늦게 발송된 문제가 드러났다. 이에 따라 2016년 11월 긴급재난문자 송출 업무가 국민안전처에서 기상청으로 넘어갔고, 지진조기경보 발표 시간도 당초 지진 관측 후 50초 이내에서 2017년 7월부터 15~25초 내외로 단축되었다. 경주 지진 본진 때 기상청은 지진 관측 후 26초 만에 조기경보를 발표했다.

건축물 내진설계 의무 대상은 1988년 6층 이상 또는 연면적 10만 m² 이상 건축물에서 출발해, 1995년 6층 이상 또는 1만 m² 이상, 2005년 3층 이상 또는 1,000 m² 이상, 2015년 3층 이상 또는 500 m² 이상으로 넓어졌고, 포항 지진이 일어나기 아홉 달 전인 2017년 2월에 2층 이상 또는 500 m² 이상으로 다시 확대되었다. 또한 경주 지진 이후 정부는 판내부 단층에 대한 체계적인 조사가 이루어지지 않았다는 문제의식에서 국가활성단층 조사에 착수해 국민안전처, 원자력안전위원회, 한국지질자원연구원이 공동으로 연구개발 기획을 추진하고 동남권 단층대를 2021년까지 우선 조사하기로 계획했다.

지진

전진

기상청 지진 목록에는 본진에 앞서 같은 날 오후 2시 22분에 일어난 두 차례의 전진이 올라 있다. 14시 22분 32초에 포항시 북구 북쪽 7 km 지점에서 규모 M2.2의 지진이, 12초 뒤인 14시 22분 44초에 북구 북서쪽 7 km 지점에서 규모 M2.6의 지진이 일어났다. 두 전진은 모두 규모가 작아 본진의 전조로 인식되지 못했고, 지진조기경보나 긴급재난문자의 발표 대상도 아니었다.

본진 닷새 전인 11월 10일 진앙 부근에 임시 관측망 여덟 곳을 설치해 두었던 부산대학교 연구진은 이 조밀한 관측 자료를 이중차분법으로 재분석해 규모 M2.6 이하의 전진 여섯 차례를 찾아냈다. 이 가운데 처음 두 차례는 본진보다 약 9시간 앞서, 나머지 네 차례는 6~7분 앞서 일어났다. 전진과 본진의 진원은 모두 지열정 PX-1의 바닥에 바로 인접해 있었다.

정부조사연구단 해외조사위원회의 재분석에서도 전진 활동이 확인되었다. PX-2 수리자극으로 활성화된 단층에서 11월 중순 지진 활동이 다시 시작되었고, 본진 약 10시간 전인 11월 15일 오전 4시 55분부터 오후 2시 22분까지 큰 전진 다섯 차례가 모멘트 규모 M_w1.6에서 M_w2.7로 점점 커지며 일어났다. 가장 크고 마지막인 모멘트 규모 M_w2.7의 전진은 본진 7분 전에 일어났다. 이 전진은 2017년 4월 수리자극 때 지진이 일어난 영역의 바로 남서쪽에서 일어나 단층의 활성 영역을 남서쪽으로 약 200 m 넓혔고, 본진은 그 바로 아래, 깊이 4.3 km에서 시작되었다.

본진

한국지질자원연구원이 제출한 포항 지진 단층면해의 분석 결과

미국 지질조사국이 제출한 포항 지진 단층면해의 분석 결과

본진은 2017년 11월 15일 14시 29분 31초에 일어났다. 기상청은 진앙을 경상북도 포항시 북구 북쪽 8 km 지점(북위 36.11°, 동경 129.37°), 규모를 M_L 5.4, 진원 깊이를 7 km로 확정했다. 이는 2016년 경주 지진(M_L 5.8)에 이어 1978년 계기 지진 관측과 지진통보업무가 시작된 이래 두 번째로 큰 규모이다. 기상청은 지진 직후 진앙을 북위 36.12°, 동경 129.36°(북구 북쪽 9 km), 깊이 9 km로 발표했다가 정밀분석 결과와 국외 연구를 대조해 11월 23일 북위 36.109°, 동경 129.366°, 깊이 7 km로 수정했다.

진원 깊이는 기관과 분석 조건에 따라 4 km에서 10 km까지 갈렸다. 기상청은 이 차이가 주로 사용한 지진관측소의 거리 분포에서 비롯한다고 분석했다. 진앙거리 15 km 이내의 관측소만 쓰면 진원 깊이가 2~5 km로, 50 km 이내의 관측소를 쓰면 7~10 km로 계산되어 같은 자료라도 관측소 분포, 속도모델, 분석 방법에 따라 최대 4 km가량 차이가 났다. 한국지질자원연구원은 진앙 반경 5 km 안팎에 설치한 이동식 관측소 자료를 더해 진원 깊이를 약 4 km로 재분석했고, 포항지진 정부조사연구단도 자체 속도모델로 4.27 km라는 값을 얻었다. 임시 관측망 자료를 쓴 부산대학교 연구진의 재분석에서도 본진의 깊이는 약 4.5 km였고, 지진군 전체의 진원 깊이는 대부분 4~6 km에 들었다. 반면 정태웅 등은 아홉 가지 지각구조 모델로 진원을 재결정한 뒤 잔차가 가장 작은 모델에서 6.0~11.5 km라는 값을 얻고, 여기에 지온 분석에서 깊이 7.5 km 부근에 지진발생층의 하한으로 알려진 300 °C 등온면이 놓인다는 점을 더해 진원 깊이가 7 km 부근이라고 보았다.

이처럼 값이 갈리는 까닭을 따진 연구도 나왔다. Jung 등은 배경 잡음 토모그래피(ambient noise tomography)로 만든 3차원 속도모델과 1차원 속도모델로 본진을 포함한 지진 32개의 진원을 각각 다시 결정했다. 3차원 모델로 구한 본진의 진원은 북위 36.1026°, 동경 129.3760°, 깊이 4.458 km였고, 같은 자료를 1차원 모델로 풀면 깊이가 7.143 km로 깊어졌다. 진앙에서 30 km 안쪽의 관측소만 쓴 경우와 임시 관측망을 뺀 상시 관측소만 쓴 경우를 비교하자 본진 깊이의 차이가 1차원 모델에서는 5.498 km에 이르렀으나 3차원 모델에서는 0.113 km에 그쳤다. 또 PX-2 안에 설치한 시추공 지진계 배열이 기록해 위치가 정밀하게 정해진 2017년 8월 13일의 모멘트 규모 M_w1.2 지진을 기준으로 삼은 Woo 등의 진원과 비교하면, 3차원 모델로 구한 본진 진원은 0.53 km, 1차원 모델로 구한 진원은 2.88 km 떨어져 있었다. 본진 전후 두 시간 안에 일어난 지진 32개의 진원 깊이 중앙값도 3차원 모델에서는 4.456 km, 1차원 모델에서는 6.505 km로 갈렸다. 연구진은 가까운 관측소 자료를 쓰면 얕게, 먼 관측소만 쓰면 깊게 나오던 기존 결과의 차이가 포항 분지의 복잡한 형태와 지각 두께의 변화를 반영하지 못하는 1차원 속도모델에서 비롯한다고 보았다.

기관·연구별 본진 진원요소

분석 주체	규모	진원 깊이	진앙 좌표	비고
대한민국 기상청	ML 5.4 Mw 5.4	7 km	36.109°N, 129.366°E	2017년 11월 23일 수정값
한국지질자원연구원	ML 5.4	약 4 km	—	이동식 관측소를 포함한 재분석
포항지진 정부조사연구단	Mw 5.5	4.27 km	36.1061°N, 129.3726°E	자체 속도모델에 따른 정밀 재분석
Kim 외 (2018)	ML 5.4 Mw 5.4	약 4.5 km	—	임시 관측망 8개소, 이중차분법
Grigoli 외 (2018)	Mw 5.5	4~5 km	36.100°N, 129.383°E	DInSAR 지표변형 역산
Jung 외 (2022)	Mw 5.5	4.458 km	36.1026°N, 129.3760°E	3차원 속도모델
정태웅 외 (2018)	—	약 7 km	—	지각구조 모델 비교와 지온 분석
국제지진센터(ISC)	mb 5.4 MS 5.2	3.5 km ± 2.9 km	36.1067°N, 129.3537°E	국제지진센터의 주 해
일본 기상청	MJMA 5.6 Mw 5.5	11 km	36.1958°N, 129.3942°E
글로벌 CMT	Mw 5.5	12 km	36.13°N, 129.21°E	중심 모멘트 텐서
미국 지질조사국	Mww 5.5	10 km	36.074°N, 129.280°E

진원 메커니즘

단층면해

기상청은 규모 3.5 이상의 지진을 대상으로 P파 초동의 극성을 쓰는 FOCMEC과 저주파 대역 지진파를 역산하는 TDMT_INV 두 가지 방법으로 단층면해를 구했다. 그 결과 본진의 단층면해는 FOCMEC에서는 역단층으로, TDMT_INV에서는 역단층 성분을 포함한 주향 이동 단층으로 계산되어 두 방법의 결과가 갈렸다. 기상청은 본진의 P파 기록에서 큰 진동이 도달하기 약 0.5초 전에 작은 진동이 먼저 나타나는 점을 들어 FOCMEC이 초기 파열 과정을, TDMT_INV가 주된 파열 과정을 각각 반영한 것으로 해석했다. 본진을 뺀 나머지 지진에서는 두 방법의 결과가 서로 비슷했다.

기상청은 뒤에 《2018 지진연보》에서도 본진의 단층면해를 TDMT 결과(주향 230°/경사 69°/면선각 152°)로 다시 실으면서 모멘트 규모를 M_w5.4로 산정했다. 분석 주체에 따른 차이는 있으나 본진의 단층면은 대체로 북동-남서 방향의 주향과 북서 방향의 경사를 가진 것으로 일치했다. 한국지질자원연구원은 주향 222°, 경사 61°의 역단층성 우수향 주향이동단층으로, 포항지진 정부조사연구단은 주향 214°, 경사 51°, 미끌림각 128°로 결정했다. Grigoli 등은 지진파 분석과 별개로 DInSAR 지표변형 자료만을 역산해 주향 225°±12°, 경사 75°±11°, 미끌림각 123°±35°라는 값을 얻어 서남서-동북동 주향에 북서쪽으로 기운 역단층이라는 결론에 이르렀다.

Woo 등은 임시, 상시 관측소 자료를 합쳐 지진군에서 단층면해 53개(품질 A 28개, B 25개)를 구했다. 단층 유형은 주향이동 14개, 역단층 22개, 주향이동 성분을 동반한 역단층 15개였고 정단층형은 하나도 없었다. 53개 단층면해의 평균 P축 방향은 방위 96°·침강 4°였으며, 응력 역산으로 얻은 최대주응력(σ₁)의 방위와 침강은 276°와 7°로 한반도의 수평 최대 응력 방향과 들어맞았다. 또 지진군의 규모-빈도 분포에서 얻은 b값은 0.66±0.08로, 흔히 가정하는 1보다 뚜렷이 작았다.

기관·연구별 본진 단층면해

분석 주체 · 방법	주향	경사	미끌림각	비고
기상청 · FOCMEC	5.02°	45.22°	82.95°	두 절면
	194.98°	45.22°	97.05°
기상청 · TDMT_INV	230°	69°	152°	두 절면
	331°	64°	24°
한국지질자원연구원	222°	61°	—	역단층성 우수향 주향이동
포항지진 정부조사연구단 · Woo 외 (2019)	214°	51°	128°	P파 초동 극성 53개 해 가운데 본진
글로벌 CMT	221°	69°	131°	중심 모멘트 텐서 두 절면
	333°	45°	30°
미국 지질조사국 · W-phase	203°	45°	108°	두 절면
	359°	47°	73°
방재과학기술연구소	222°	35°	143°	두 절면
	343°	70°	60°
Grigoli 외 (2018) · DInSAR	225°±12°	75°±11°	123°±35°	지표변형 역산
Kim 외 (2018) · 진원 분포 평면적합	N36°E	65°NW	—	주 파열면(남서), 역단층 우세
	N19°E	60°NW	—	부 파열면(북동), 주향이동 우세

진원 단층과 파열 과정

포항 지진을 일으킨 단층은 지진 이전에 지표에서 확인된 적이 없는 단층이었다. 기상청이 본진 이후 보름 동안의 지진 432회를 분석한 결과 진앙은 북동-남서 방향으로 길게 늘어섰고, 진원 깊이는 0~15 km에 걸쳐 있었으나 약 81%가 5~10 km 구간에 몰렸다. 여기에 한국지질자원연구원의 임시 관측소 자료를 더하자 진원 깊이는 6~10 km 범위로 좁혀지면서 북서쪽으로 갈수록 깊어지는 경향이 뚜렷해져 단층면이 북서쪽으로 기울어 있음을 보여 주었다.

한국지질자원연구원은 진앙 주변 관측소가 기록한 약 1,000개 지진의 파형 유사성을 이용해 위치를 정밀 분석했다. 여진의 평면 분포는 단층면의 주향과 잘 맞았고, 주향 방향에서 본 분포는 단층면해의 경사각 약 60°와 일치했으며, 여진의 깊이는 약 3~7 km에 분포했다. 이로부터 본진을 일으킨 단층면의 길이는 약 7 km, 폭은 약 3.5 km로 추정되었다.

파열면이 하나가 아니었다는 분석이 국외 학술지에 잇따라 실렸다. Kim 등은 본진 전후 3시간의 진원 분포를 평면적합해 파열면이 남서쪽의 주 분절과 북동쪽의 부 분절 두 개로 이루어졌다고 보았다. 주 분절은 주향 N36°E·경사 65°NW로 주향이동 성분을 조금 가진 역단층 운동을, 부 분절은 주향 N19°E·경사 60°NW로 경사이동 성분을 조금 가진 주향이동 운동을 보였다. 여진이 주 분절에서 먼저 일어나고 전진과 본진도 주 분절에 놓인 점으로 미루어 주 분절이 먼저 파열한 것으로 추정되었다. Grigoli 등도 겉보기 진원시간함수의 방위각 분포를 분석해 본진이 발생 시각이 가까운 두 개의 소사건으로 이루어졌으며 두 소사건 사이의 거리가 3.5~4.0 km라고 보고, 이를 방향이 조금 다른 두 단층이 동적으로 연쇄 파열한 결과로 해석했다. 이 해석은 본진의 모멘트 텐서에 나타난 비이중우력 성분과 P파 기록의 복잡함도 함께 설명한다.

Cho 등은 경험적 그린함수를 이용한 유한단층 역산으로 파열 과정을 세 단계로 나누었다. 첫 0.6초 동안에는 진원에서 남서쪽으로만 미끌림이 번졌고, 0.6~2.4초에는 남서쪽과 북동쪽에서 동시에 미끌림이 일어나 지진 모멘트의 약 59%가 이 단계에서 방출되었으며, 2.4~6.0초에는 진원에서 먼 단층면 가장자리, 특히 북동쪽 깊은 부분이 미끌렸다. 세 단계의 모멘트 방출 비율은 각각 약 6%, 59%, 35%였고, 연구진은 첫 단계를 본진 파열의 일부가 아니라 본진 직전에 일어난 별개의 전진으로 해석했다. 이 연구에서 계산한 포항 지진의 평균 응력강하는 약 1 MPa로, 가까운 곳에서 자연적으로 일어난 2016년 경주 지진의 약 20 MPa보다 크게 낮았다.

지표 변형 자료를 이용한 분석도 이루어졌다. 한국지질자원연구원은 강원대학교와 함께 인공위성 InSAR 자료로 지진 전후의 지표변위를 구하고 이를 선형 역산해 유한단층 지진원 모델을 만들었는데, 주된 파열 면적은 약 4 km × 6 km이고 변위는 진원의 북동쪽에 주로 나타났다. Grigoli 등의 DInSAR 분석에서 지표변형의 최댓값은 약 5 cm였고, 이를 하나의 직사각형 단층면으로 역산한 결과 길이 5.0±0.7 km, 폭 1.6±0.4 km, 미끌림량 1±0.22 m, 단층면 상단 깊이 4.3±0.3 km라는 값이 나왔다. 다만 지표변위의 영향 범위는 넓지 않아 기상청이 진앙에서 35 km 이상 떨어진 위성항법시스템 관측점의 좌표를 살펴본 결과 지진 당일의 좌표는 이전 일주일간의 오차 범위 안에 있었다. 지진과 동시에 일어난 지표 균열과 액상화 현상은 있었으나, 단층면이 지표까지 이어져 드러나는 지표 파열은 일어나지 않았다.

여진

여진은 본진 직후 집중적으로 일어났다. 임시 관측망 자료로는 본진 이후 3시간 안에만 여진 210회가 기록되었다. 기상청이 관측한 전진과 여진을 합한 지진은 2018년 5월 31일까지 618회였는데 이 가운데 432회가 2017년 11월 30일까지, 곧 본진 이후 보름 사이에 발생해 전체의 약 70%를 차지했다. 규모 M2.0 이상의 여진은 2017년에 76회, 2018년에 24회로 모두 100회였고, 마지막은 2018년 3월 31일에 일어난 규모 M2.0의 지진이다. 미소지진까지 포함하면 2018년 5월 31일까지 615회가 관측되었다. 한국지질자원연구원은 진앙 주변 관측소 자료로 2017년 11월 15일부터 2018년 2월 28일까지 모두 1,350회의 지진을 확인했다.

여진 활동이 잦아드는 속도는 경주 지진보다 빨랐다. 기상청의 비교에 따르면 본진 이후 한 달 동안 규모 M2.0 이상의 여진은 포항 지진이 70회로 경주 지진의 142회보다 적었고, 하루 여진 횟수가 1회 이하로 줄어드는 데 포항 지진은 약 45일이 걸린 반면 경주 지진은 약 6개월이 걸렸다.

규모별 여진 발생 횟수

기준 시점	규모			계
	2.0~3.0	3.0~4.0	4.0~5.0
2017년 12월 31일	69	6	1	76
2018년 4월 4일	92	6	2	100

출처: 행정안전부 《2017 재해연보》

규모 3.0 이상의 여진

발생 일시 (KST)	규모 (ML)	진원 깊이	진앙	좌표
2017년 11월 15일 14:32:59	3.6	8 km	포항시 북구 북쪽 7 km	36.10°N, 129.36°E
2017년 11월 15일 15:09:49	3.5	8 km	포항시 북구 북북서쪽 6 km	36.09°N, 129.34°E
2017년 11월 15일 16:49:30	4.3	10 km	포항시 북구 북쪽 9 km	36.12°N, 129.36°E
2017년 11월 16일 09:02:42	3.6	8 km	포항시 북구 북쪽 8 km	36.12°N, 129.37°E
2017년 11월 19일 23:45:47	3.5	9 km	포항시 북구 북쪽 9 km	36.12°N, 129.36°E
2017년 11월 20일 06:05:15	3.6	12 km	포항시 북구 북쪽 11 km	36.14°N, 129.36°E
2017년 12월 25일 16:19:22	3.5	10 km	포항시 북구 북쪽 8 km	36.11°N, 129.36°E
2018년 2월 11일 05:03:03	4.6	9 km	포항시 북구 북서쪽 5 km	36.08°N, 129.33°E

출처: 2017년의 지진은 행정안전부 《2017 재해연보》에 전재된 기상청 지진목록, 2018년 2월 11일 여진은 기상청 《2018 지진연보》

본진 당일 16시 49분 30초에 일어난 규모 M4.3의 여진은 당일에 일어난 지진 중 본진 다음으로 컸으며 기상청 단층면해 분석에서 역단층 성분이 강하게 나타났다. 반면 2017년 11월 20일 규모 M3.6의 여진은 본진에서 북북동쪽으로 약 3.3 km 떨어진 좁은 범위에 미소지진과 함께 모여 있고 경사가 수직에 가까워, 한국지질자원연구원은 이를 본진의 영향으로 주변의 다른 단층이 주향이동 운동을 일으킨 것으로 추정했다.

여진의 공간 분포에도 특징이 있었다. 임시 관측망 자료를 분석한 Kim 등은 여진이 시간이 갈수록 남서쪽으로 번지면서 그때까지 알려지지 않았던 단층 분절들을 드러냈고, 주 파열면의 양 끝에 몰리는 대신 본진 진원 주변에는 오히려 드물게 나타났다고 보고했다. 연구진은 이를 본진과 초기 여진 단계에서 진원 주변의 응력이 거의 다 풀렸다는 뜻으로 보아 가장자리에 견주어 진원 부근에서 다시 중규모 이상의 지진이 일어날 가능성은 낮다고 해석했다. 또 최대여진인 규모 M4.6의 지진 뒤에는 주 파열면의 남서쪽 가장자리를 따라 새로운 파열이 일어났다. 여진의 진원은 대략 깊이 2~7 km, 남남서-북북동 방향으로 약 11 km 길이의 띠 안에 분포해, 그에 앞서 수리자극으로 일어난 지진들이 차지한 약 1 km 크기의 영역보다 한 자릿수 넓었다.

2018년 2월 11일 여진

 이 부분의 본문은 2018년 포항 지진입니다.

본진에서 약 석 달이 지난 2018년 2월 11일 5시 3분 3초, 포항시 북구 북서쪽 5 km 지점(북위 36.08°, 동경 129.33°)의 깊이 9 km에서 규모 M4.6의 여진이 일어났다. 진앙은 본진에서 남서쪽으로 4.6 km 떨어진 곳이다. 이는 포항 지진의 최대 여진이자 2018년 대한민국에서 일어난 가장 큰 지진이었으며 방출한 에너지는 본진의 약 16분의 1이다. 최대진도는 경상북도와 울산광역시에서 IV, 대구광역시와 경상남도에서 III, 충청북도, 전라북도, 부산광역시에서 II였다. 최대지반가속도는 진앙에서 13.1 km 떨어진 포항관측소(PHA2)에서 1.696 %g가 관측되었다.

기상청은 이 여진의 단층면해를 TDMT_INV와 FOCMEC 두 방법으로 분석해 모멘트 규모 M_w4.56을 얻었다. 두 방법의 결과는 큰 차이가 없었으나 TDMT_INV 쪽에서 역단층 성분이 더 강하게 나타났다. 본진이 수직, 수평 성분이 모두 발달한 역단층성 주향이동단층 운동이었던 것과 달리 이 여진은 단층을 밀어 올리는 역단층성 운동이 우세했고, 단층면의 주향도 본진의 북동-남서 방향과 달리 남북 방향으로 추정되어 기상청은 두 지진의 단층면 방향이 서로 다르다고 보았다. 한국지질자원연구원도 이 여진이 깊이 약 4.3 km에서 발생했고 단층면이 동남쪽으로 약 55° 기울어 있어 본진과는 다른 단층면에서 일어났다고 분석했으며, 이 여진이 일으킨 여진으로 추정한 단층면의 길이와 폭은 모두 약 1.4 km였다.

2018년 2월 11일 여진의 단층면해

방법	제1절면			제2절면
	주향	경사	면선각	주향	경사	면선각
TDMT_INV	21°	55°	117°	159°	43°	57°
FOCMEC	29°	58°	132°	149°	51°	43°

이 여진으로 본진 때 약해졌던 시설물에 균열 확대와 외벽 탈락 같은 추가 피해가 생겼고, 정부는 복구계획을 세 번째로 변경해야 했다.

지진동

진도 분포

본진의 흔들림은 전국 대부분 지역에서 감지되었다. 기상청이 발표한 최대진도는 경상북도에서 VI으로 가장 컸고 강원도, 경상남도, 대구광역시, 부산광역시, 울산광역시, 충청북도에서 IV, 전라북도에서 III이었다. 수정 메르칼리 진도 VI은 모든 사람이 흔들림을 느끼고 많은 사람이 놀라 밖으로 뛰어나가며, 무거운 가구가 움직이기도 하는 정도다.

본진의 시도별 최대진도

진도	지역
VI	경상북도
IV	강원도, 경상남도, 대구광역시, 부산광역시, 울산광역시, 충청북도
III	전라북도

출처: 중앙지진재해원인조사단 《지진 피해현장조사 결과보고》

기상청은 관측소 기록과 별도로 실제 피해를 근거로 진앙 주변의 진도를 다시 평가했다. 지방자치단체가 수집한 피해조사 자료 가운데 중복 신고 등을 뺀 20,074건을 피해 정도에 따라 수정 메르칼리 진도 계급 V~VIII로 분류한 것으로, 경미한 건물 균열은 V, 벽체 균열과 물건·타일 탈락, 담장 파손 등은 VI, 주택 반파와 소규모 액상화 피해는 VII, 안전점검에서 '위험' 판정을 받은 건물은 VIII로 보았다. 그 결과 피해는 대부분 진앙 반경 30 km 안팎에서 일어났고 경주 주변에서도 일부 나타났으며, 최대 진도 VIII은 주로 진앙 반경 15 km 이내에 분포했다. 진도 VIII로 평가된 곳이 337곳으로 진도 VII의 193곳보다 많았는데 이를 기상청은 아파트 같은 공동주택 단지에서 심각한 피해가 났기 때문이라고 보았다. 피해 지점을 토지피복도에 겹쳐 보면 전체 피해의 66%가 주거지역에서 일어났고, 진도가 높을수록 주거지역의 비중이 커져 진도 VIII 피해지역은 99%가 주거지역이었다.

피해조사에 근거한 진도별 피해 건수

진도	건수	그 가운데 주거지역	주거지역 비율
V	11,920	8,089	67.86%
VI	7,624	4,766	62.51%
VII	193	141	73.06%
VIII	337	332	98.52%
계	20,074	13,328	66.39%

출처: 기상청 《포항지진 분석 보고서》

피해는 2016년 경주 지진보다 좁은 범위에 몰렸다. 피해 조사로 평가한 진도 V 이상 지역은 경주 지진이 진앙 반경 약 30 km에 걸친 데 비해 포항 지진은 반경 약 15 km 이내에 분포했고, 진도 VIII 지점도 경주 지진은 5천여 건의 피해신고 가운데 7곳이었으나 포항 지진은 약 2만 건 가운데 337곳이었다.

지반 진동 특성

본진의 최대지반가속도는 진앙에서 약 9 km 떨어진 포항관측소(PHA2)에서 수평성분의 벡터합으로 0.3739 g가 관측되었다. 경주 지진 때 진앙거리가 비슷한 울산관측소(USN2)에서 관측된 0.6092 g의 약 60% 수준이다. 그런데도 피해가 더 컸던 까닭으로 행정안전부는 진원이 경주 지진보다 얕았다는 점을 들었고, 기상청은 지진파의 주파수 특성에 주목했다. 비슷한 거리의 두 관측소 기록을 비교하면 경주 지진은 5~10 Hz의 고주파 에너지가 강했던 반면 포항 지진은 0.1~5 Hz의 상대적인 저주파 에너지가 강했고, 특히 0.1~1 Hz 대역에서는 포항 지진의 수평성분 진폭이 경주 지진의 두 배를 넘었다. 일반적으로 저주파 에너지는 높은 건물에, 고주파 에너지는 낮은 건물에 더 큰 영향을 준다. 실제로 경주 지진에서는 지붕, 담장 파손과 1~2층 저층 건물의 균열이 주를 이루었으나 포항 지진에서는 학교, 아파트 같은 비교적 높은 건물의 피해가 두드러졌다. 기상청은 위성영상으로 확인된 진앙 주변의 최대 4 cm 지표변위도 피해에 영향을 주었을 것으로 보았다.

본진의 관측소별 최대지반가속도

관측소 부호	진앙거리 (km)	최대지반가속도 (%g)
PHA2	9.2	37.43
DKJ	29.7	5.36
HDB	41.9	3.59
MKL	43.6	1.59
ADO2	50.5	5.72
DAG2	57.1	2.09
BBK	59.3	0.83
ULJ2	65.9	0.77
MIYA	88.9	1.05
UJN	98.1	9.56
BUS2	98.6	0.51
BSA	115.9	0.56

출처: 기상청 《2017 지진연보》 2017년 129호 지진 관측 및 분석 결과. 원자료는 소수 다섯째 자리까지 적으며, 여기서는 셋째 자리에서 반올림했다. 최대지반가속도가 기록되지 않은 관측소는 뺐다.

지반 증폭과 액상화

포항 지진의 피해가 규모에 비해 컸던 데에는 진앙 주변 지반의 성질도 작용했다. 진앙 일대는 포항 분지의 두꺼운 퇴적층 위에 도심과 주거지역이 자리해 지진동의 증폭이 두드러졌다. 한국지질자원연구원이 지진 직후 실시한 긴급 현장조사에서 이 일대는 부지분류체계상 C3~D1의 부지로 분류되었고, 중·저주파수 대역에 지진파 에너지가 집중되어 지반운동이 크게 증폭될 가능성이 높았다. 특히 장성동과 환호동 일대는 주거지 조성 토목사업으로 5 m가 넘는 두꺼운 매립토층이 쌓여 D1 이상의 높은 부지응답 특성을 보였고, 이 지역의 3~5층 건물은 피해조사 등급의 약 80% 이상이 '중간(Moderate)' 또는 '심각(Extensive)'으로 평가되었다.

기상청은 진앙 주변에 설치한 임시 관측소의 상시미동 기록으로 수평 대 수직 스펙트럼 비(HVSR)를 분석해 부지 특성을 추정했다. 포항기상대(남구 송도동)와 흥해읍의 지하댐 양수장에 설치한 관측소에서는 우세주파수가 저주파 대역에 나타났고, 지표 아래 30 m까지의 평균 전단파속도(V_s30)가 각각 120~186 m/s와 120 m/s 이하로 추정되어 장주기 진동이 크게 증폭될 것으로 파악되었다. 반면 신광면, 강동면, 현북면의 관측소는 우세주파수가 단주기 대역에 나타나 장주기 진동의 증폭이 상대적으로 작을 것으로 판단되었다. 나머지 관측소는 자료의 신뢰도 문제로 분석에서 빠졌다.

지형이 흔들림을 키운 사례도 보고되었다. 진앙에서 동쪽으로 약 3.5 km 떨어진 흥해읍 곡강리는 논을 사이에 두고 작은 구릉 두 곳 위에 북쪽과 남쪽 마을이 자리한 65가구의 마을로, 집은 대부분 1980년대 이전에 지은 단층 건물이었고 목조가 약 39%, 조적조가 약 44%, 철근 콘크리트조가 약 17%였다. Kang 등이 모든 가옥의 피해를 다섯 단계로 나누어 살펴본 결과 폭 5 mm가 넘는 균열부터 완전한 붕괴까지를 아우르는 심한 피해를 입은 37채 가운데 36채가 진앙 쪽을 향한 북쪽 비탈과 그 뒤편 대지·능선에 있었고, 반대쪽을 향한 남쪽 비탈의 가옥은 대부분 피해가 없거나 가는 균열에 그쳤다. 심한 피해를 입은 가옥의 구조 형식 비율이 마을 전체와 비슷해, 피해의 차이는 구조 형식과 크게 관련이 없어 보였다. 연구진이 마을에 임시 지진계 네 대를 두고 규모 M2.0~4.6의 여진 여덟 차례를 기록한 결과 관측소 네 곳의 지질과 토질은 비슷했으나(지표 아래 30 m까지의 평균 전단파 속도 200~400 m/s) 북쪽 관측소의 응답 스펙트럼은 기준 관측소보다 주기 0.06~0.3초 대역에서 대체로 1~3배 컸다. 연구진은 큰 입사각으로 들어온 지진파가 진앙 쪽 비탈의 지형 굴곡을 만나 표면파로 바뀌고 보강 간섭을 일으킨 것이 북쪽의 피해가 컸던 원인이라고 결론짓고 이를 수치 모의로 뒷받침했다. 이들은 이것이 한국에서 처음 보고된 지형에 의한 지반운동 증폭 현상이며, 국토의 약 70%가 구릉과 산지이고 주요 시설이 완만한 비탈에 자리하는 경우가 많은 한국에서는 이 효과를 이해하는 것이 특히 중요하다고 덧붙였다.

액상화

 토양액상화 문서를 참고하십시오.

포항 지진에서는 1978년 계기관측이 시작된 이래 한국에서 처음으로 지진에 따른 액상화가 공식 확인되었다. 한국지질자원연구원은 위성영상, 드론 영상 분석과 야외조사로 진앙 반경 15 km 안에서 약 600개의 모래화산 등 지표 분출 퇴적물을 확인했으며, 이들은 모두 제4기 퇴적물이 분포하는 곳에서 나타났다. 분출물은 진앙 북서쪽의 경작지에, 지표 균열은 진앙 동남쪽 지괴에 비교적 많이 몰렸다. 분출물이 집중된 흥해읍에서도 액상화에 따른 지반 침하는 관찰되지 않았다. 분출 지점의 92.7%는 진앙에서 3 km 안에 있었으며, 분출 흔적 하나의 넓이는 0.03~95.82 m², 평균 2.76 m²였다. 분출 지점은 포항 분지를 가로지르는 하천을 따라 몰려 있었고, 분출 퇴적물은 약 60%가 모래, 30%가 자갈 섞인 모래, 10%가 진흙(점토·실트) 섞인 모래였다.

정부의 공식 조사는 국립재난안전연구원과 기상청이 2017년 11월 19일부터 2018년 1월 17일까지 함께 수행했다. 1차 조사에서는 액상화 신고 지역 등 10곳을 시추하고 12월 1일 중간 발표에서 액상화 발생을 확인했다. 2차 조사에서는 액상화 가능성이 있는 다섯 시추공을 상세 분석해 LPI를 '높음' 1곳, '낮음' 2곳, '없음' 2곳으로 평가했고, 기존 시추 자료 3,128공 가운데 추린 212공으로 포항 일대의 액상화 분포도를 작성한 결과 송도동 등 일부 주택지와, 논밭을 원래 지반으로 하는 철도, 도로 같은 기반시설에서 LPI가 높게 나타났다. 액상화 피해 신고가 들어온 31곳은 지표투과레이더로 조사해 25곳에서 지하 빈 공간을 찾아냈으며, 2018년 1월 7일까지 모르타르를 주입하는 등의 조치를 마쳤다. 2018년 1월 18일 국내외 전문가 10명이 참여한 자문회의는 포항 지진으로 생긴 액상화 현상과 피해가 경미한 수준이라고 평가하면서도, 주요 구조물과 달리 일반 건축물의 설계기준에는 액상화 고려가 부족하다며 《건축구조기준》의 보완을 요청했다.

Kim 등은 기존 시추 자료 166공을 이용해 진앙 주변 논에서 나타난 수백 개의 모래 분출을 분석했는데, 이 가운데 20개 지점에서 계산한 액상화 가능 지수(LPI)와 액상화 심각도 수(LSN)가 19곳에서 실제 분출 위치와 들어맞았다. 중규모 지진에서 액상화가 관찰된 예는 한국뿐 아니라 세계적으로도 드물다. 이어서 Ji 등은 모래가 분출된 14곳과 분출되지 않은 15곳에서 표면파의 다중채널 분석(MASW)과 시추공 검층으로 전단파 속도 분포를 구했다. 분출되지 않은 곳은 겉보기 지반 조건이 비슷한 평지에서 골랐고 대부분 논이었다. 깊이 8 m까지의 전단파 속도는 분출된 곳이 93.1~209.8 m/s로 분출되지 않은 곳(116.3~564.6 m/s)보다 느렸다. 연구 지역에는 지진동 기록이 없어 각 지점의 최대 지반 가속도는 지반운동 예측식으로 0.16~0.35 g로 추정했다. 이 값으로 전단파 속도에 기반한 기존의 액상화 판정법 두 가지를 적용하자, 두 방법 모두 분출된 14곳 가운데 12곳, 분출되지 않은 15곳 가운데 11곳을 맞혀, 두 적중률의 평균인 정확도가 79.5%였다. 29곳의 LPI를 공간 보간해 만든 액상화 위험 지도도 약 90 m × 100 m 격자 단위로 실제 분출 분포와 견주었을 때 최대 약 77%의 정확도를 보였다. 다만 진앙에서 약 1.1 km 떨어진 한 지점은 분출이 관찰되지 않았는데도 LPI가 높게 나와, 연구진은 분출이 보이지 않았다고 해서 액상화가 일어나지 않았다고 단정할 수는 없다고 지적했다. 연구진은 분출이 대부분 논에서 일어나 액상화에 따른 큰 피해는 없었다고 보았으며, 기존 판정법을 한국에서 일어나는 중규모 지진의 액상화 평가에도 쓸 수 있다고 결론지었다.

액상화의 분포를 지질 구조와 연결 짓는 해석도 나왔다. Naik 등은 모래 분출 지점이 대부분 진앙 가까이, 여기에 흥해 단층에 가깝게 몰려 있다는 점을 들어 흥해 단층이 지진파 전파를 가로막는 장벽 구실을 했을 가능성을 제시하고 산지로 둘러싸인 분지 효과나 숨은 역단층에 따른 증폭도 원인 후보로 들었다. 연구진은 규모 M5.5 미만의 지진에서 이처럼 뚜렷한 액상화가 일어나는 일은 드물다고 지적했다.

액상화는 과거 지진의 흔적도 드러냈다. 한국지질자원연구원이 지표투과레이더 탐사와 트렌치 조사를 한 결과, 깊이 약 3 m에서 지층의 매질이 급격히 바뀌고 약 6 m까지 단열이 발달해 있었으며, 액상화를 일으킨 모래층은 위의 점토층을 스스로 뚫지 못하고 기존 점토층의 균열을 따라 올라왔다. 트렌치 단면에서는 포항 지진 이전의 지진으로 생긴 액상화 흔적도 발견되었는데, 방사성 탄소 연대 측정 결과 이 과거 액상화는 최대 760년 전에서 최소 130년 전 사이에 일어난 것으로 추정되었다. Gihm 등은 진앙에서 1 km 떨어진 논에 생긴 길이 30 m의 모래 분출을 트렌치로 조사해, 지표의 분출구와 아래로 이어진 연성 퇴적물 변형 구조(하중 구조·탈수 구조)를 확인하고, 이러한 구조가 선사 시대의 피해 지진(M_W 5.0 초과)을 찾는 데 쓰일 수 있다고 보았다. 이호일 등은 범람원 트렌치에서 분출 모래의 입도가 해발 2.6~3.0 m 구간의 모래와 비슷하다는 점을 들어 그 구간을 분출 모래의 기원으로 보았고, 해발 2.53 m 부근의 렌즈 모양 조립질 모래층을 과거 지진에 따른 액상화의 흔적으로 해석해 서기 1360~1640년 사이에 규모 5 이상의 지진이 있었을 것으로 추정했다.

지하수와 하천의 변화

지진은 지하수의 성질도 바꾸었다. 한국지질자원연구원이 운영하는 관측정과 한국농어촌공사의 지하수 관측망 자료를 분석한 결과 진앙 주변의 모든 관측정에서 지하수위, 수온, 전기전도도의 전부 또는 일부가 변했으며 이러한 변화는 진앙에서 약 43 km 떨어진 경주와 약 76 km 떨어진 양산의 관측정에서도 나타났다. 최명락 등이 국가지하수관측정 6곳의 5분 간격 자료를 분석한 바로는 본진 직후 네 곳에서 지하수위가 짧은 시간에 내려가고 한 곳에서는 올라갔으며 그 변동 폭은 최대 42.0 cm에 이르렀다. 진앙에 가까운 두 관측정에서는 수위가 내려간 뒤 한동안 그 상태가 이어졌다. 비가 거의 오지 않던 시기였는데도 형산강의 수위와 유량이 지진 직후 줄었다가 다시 늘어나는 변화를 보였다. 모래가 분출된 진앙 주변 논에서는 지하수위가 올라가기도 했다. 국립재난안전연구원은 이 일대의 지하수위가 지진 뒤 5일 안에 지표 아래 0.83 m까지 올라왔다고 보고했는데, Ji 등은 지진동이 원인일 수 있다고 보면서도 정확한 원인은 밝혀지지 않았다고 적었다.

발생 원인

 유발지진 및 인공지진 문서를 참고하십시오.

포항 지진의 진앙은 포항 지열발전 실증연구 부지에서 약 510 m 떨어져 있었다. 지열정에 물을 주입하는 수리자극이 끝난 지 두 달 만에 이 부지 바로 아래에서 규모 M5.4의 지진이 일어나자 지진 직후부터 이 지진이 자연적인 지진인지, 지열발전 사업이 일으킨 지진인지를 두고 논란이 일었다. 2018년 4월 국외 학술지에 지열발전과의 관련성을 지적한 논문 두 편이 실렸고, 산업통상자원부가 꾸린 포항지진 정부조사연구단은 1년 동안의 조사 끝에 2019년 3월 20일 포항 지진을 지열발전 실증연구가 촉발(triggered)한 지진으로 결론지었다. 이 결론은 이후 포항지진 특별법의 정의 규정과 법원의 판단에 그대로 받아들여졌으나, 지진이 일어나기까지 어떤 요인이 얼마나 작용했는지에 대해서는 그 뒤에도 서로 다른 해석이 나왔다.

유발지진 가설의 제기

지열발전소가 지진의 원인일 수 있다는 주장은 지진 당일 처음 공개적으로 제기되었다. 고려대학교 교수 이진한은 2017년 11월 15일 JTBC 《뉴스룸》에 출연해 이 가능성을 거론했고, 이튿날 보도에서 연구진이 지열발전소 주변에서 지진계에만 기록되는 미소지진이 자주 일어나 위험하다고 논의해 왔다며 "지열발전소 때문에 이번 포항 지진이 발생했다고 100% 단언을 할 수는 없지만, 가능성은 상당히 크다"고 말했다. 사업 주관기관인 주식회사 넥스지오는 같은 날 보도자료를 내고 지진이 지열발전과 관련이 없다고 반박했다. 넥스지오는 두 시추공이 지진과 관련될 것으로 예상되는 단층과 무관한 위치에 있고, 물 주입으로 지진이 일어나는 경우는 주입 중이거나 주입 뒤 일주일 이내이며, 현장은 9월 18일 이후 두 달 동안 작업을 모두 멈추고 지열정의 압력을 개방해 둔 상태였다고 설명했다.

논쟁은 2018년 4월 27일 과학 학술지 《사이언스》에 포항 지진과 지열발전의 관련성을 다룬 논문 두 편이 잇따라 실리면서 본격화되었다. 부산대학교와 고려대학교 연구진의 Kim 등은 1978년부터 2015년까지 지열발전 부지 반경 10 km 안에서 규모 M2.0을 넘는 지진이 한 번도 기록되지 않았다는 점, 수리자극과 지진 활동의 시간적 대응, 전진과 본진이 주입정 바닥 가까이에 놓인다는 점을 들어 포항 지진이 임계 상태에 가까운 단층대에 직접 주입된 유체로 유발되었다고 보았다. 이들은 기존의 유발지진 판별 기준에 따르면 포항 지진이 "거의 확실히 유발된"(almost certainly induced) 지진에 해당하며, 인공 지열저류층 생성(EGS) 부지에서 알려진 가장 큰 유발지진이라고 적었다. 또 주입량과 유발지진의 최대 규모 사이의 경험식을 적용하면 규모 M5.4의 지진에는 약 4.7×10⁶ m³의 유체가 필요한데 이는 포항에서 실제로 주입한 양의 810배가 넘는다는 점도 지적했다. 스위스 연방 공과대학교 취리히 등의 Grigoli 등은 지진파와 위성 레이더 자료를 함께 분석해 본진을 일으킨 단층이 지열발전 부지 바로 아래, 주입정 끝에서 약 1 km 안을 지난다고 보고, 지진이 산업 활동의 영향을 받았다는 것은 "그럴듯하다"(plausible)고 결론지었다. 이들은 같은 경험식으로 추정한 이 부지의 최대 규모가 모멘트 규모 M_w3.5 안팎이어서 규모 M5.5의 지진을 설명하려면 세 자릿수 더 많은 주입량이 필요하다고 계산하면서도, 이 관계식에 들어맞지 않는 반례가 여럿 있다고 덧붙였다. 논문 제목에도 포항 지진을 '유발지진의 가능한 사례'(a possible case)로 적었다.

국내 학계는 두 논문에 유보적인 반응을 보였다. 산업통상자원부의 조사연구단을 이끌고 있던 서울대학교 교수 이강근은 "포항 지진은 마지막 수리자극 후 두 달 뒤에 일어났다. 두 논문 모두 이런 지연 시간을 설명할 근거가 없다"고 지적했고, 전남대학교 교수 여인욱은 단층대의 지질학적·수리적 특성을 실제로 조사한 결과가 반영되어야 한다고 말했다. 대한지질학회는 "지열발전과 포항지진이 연관돼 있을 가능성을 부인할 수는 없지만" 명확한 유발지진인지 판단하려면 땅속의 응력과 공극압이 충분했는지 등의 증거가 더 제시되어야 한다고 밝혔고, 지열발전 부지에서 연구를 진행하던 유럽연합의 DESTRESS 연구팀도 마지막 수리자극 두 달 뒤에야 본진이 일어난 것을 설명할 정량적인 모델과 분석법이 없다며 두 논문의 결과를 "아직 잠정적인 것"으로 평가했다.

정부조사연구단의 조사

정부조사연구단은 대한지질학회가 주관해 2018년 3월부터 1년 동안 조사를 벌였다. 대한지질학회장인 서울대학교 교수 이강근이 단장을 맡았고 지진학, 수리지질학, 지질역학 및 구조지질학, 지구물리탐사 네 분야의 국내 전문가 12명으로 이루어진 국내조사단, 각 분야의 국외 전문가 5명으로 이루어진 해외조사위원회(ORAC), 자문위원 2명으로 구성되었다. 국내조사단장은 전남대학교의 여인욱이고 해외조사위원회는 콜로라도 대학교의 Shemin Ge와 스위스 연방 공과대학교 취리히의 Domenico Giardini가 공동위원장을 맡고 스탠퍼드 대학교의 William L. Ellsworth, 중국 지진국의 Toshihiko Shimamoto, 빅토리아 대학교 웰링턴의 John Townend가 참여했다. 조사연구단은 지열발전 실증연구팀에서 지진 관측, 시추, 물리탐사, 수리자극 자료를 넘겨받아 분석하는 한편 두 지열정에 대한 시추공 영상검층과 온도·압력 검층, 지표 물리탐사를 새로 수행했다.

조사연구단은 우선 지열발전 부지 주변의 지진을 다시 분석했다. 2009년 1월 1일부터 본진 직전까지 포항 일대에서 지진 520개를 찾아내고, 그 가운데 부지에서 진앙거리 5 km 이내, 깊이 10 km 미만인 지진 98개의 위치를 정밀하게 다시 결정했다. PX-2를 이용한 수리자극과 관련된 지진은 3차원 공간에서 거의 하나의 평면(주향 214°·북서 경사 43°)에 놓였는데, 이 평면은 본진의 단층면해(주향 214°·북서 경사 51°)와 거의 일치했고 평면을 연장하면 PX-2와 약 3,800 m(측정 심도) 깊이에서 만났다. 본진의 진원도 이 단층면에서 앞서 일어난 지진의 분포 범위 안에 있었다. 또 세 차례의 PX-2 수리자극에 따라 지진이 일어난 위치는 시간이 지날수록 이 평면을 따라 남서쪽으로, 더 깊은 쪽으로 옮겨 갔다. 조사연구단은 이를 근거로 PX-2 수리자극과 관련된 지진들과 본진이 이미 있던 같은 단층면에서 비슷한 단층 운동으로 일어났다고 판단했다.

이 단층의 흔적은 시추 자료에서도 확인되었다. PX-2를 뚫을 때 회수한 암편 가운데 깊이 3,790~3,815 m 구간의 암편은 다른 구간보다 둥글고 풍화를 많이 받았으며 점토 함량이 매우 높아 단층핵의 단층암으로 볼 만한 구조를 보였다. 2018년 8월 두 지열정에 검층 장비를 넣었을 때 PX-1에서는 4,098 m까지 내려갔으나 PX-2에서는 3,783 m에서 더 내려가지 못하고 시추공 영상도 갑자기 끊겼는데, 조사연구단은 본진의 단층 파열이 이 구간을 지나면서 PX-2의 케이싱을 부순 것으로 해석했다. 본진 이후 PX-2의 지하수위는 740 m 깊이까지 떨어져 113 m였던 PX-1과 크게 달랐고, PX-2에서 나오는 물의 성분도 주입수의 특징에서 심부 지열수의 특징으로 빠르게 바뀌었다.

조사연구단은 수리자극으로 높아진 공극압이 어떻게 퍼졌는지도 모델링했다. 계산에 따르면 모멘트 규모 M_w3.2의 지진이 일어난 2017년 4월 15일에는 PX-2 주변에 0.1 MPa 이상의 공극압 변화가 형성되었고, 본진이 일어난 11월 15일에는 공극압 증가가 단층면을 따라 더 넓게 퍼져, 5차 수리자극이 끝나고 약 두 달이 지난 뒤에도 0.02 MPa 이상의 증가가 두 지열정과 단층에 널리 남아 있었다. 임계 응력 상태의 단층에서는 0.01 MPa 이상의 쿨롱 응력 변화도 지진을 늘리거나 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 시추 도중 새어 나간 이수 651.6 m³는 주변 지하수보다 20 MPa 이상 높은 압력으로 지층에 들어가 수리자극과 비슷한 영향을 주었는데, 이수 누출 직후 아주 작은 지진들이 일어났고 가장 큰 지진(모멘트 규모 M_w0.9)은 누출이 크게 일어난 때부터 약 한 달 뒤인 11월 30일에 일어났다. 조사연구단은 이를 인위적인 주입과 그와 연관된 최대 규모 지진 사이에 시간 지연이 있을 수 있음을 실제로 관측한 사례로 보았다. 지중 응력 분석에서는 본진을 일으킨 단층의 전단성향이 0.57로, 가장 미끄러지기 쉬운 방향의 단층이 가지는 값의 92~95%에 이르렀다. 조사연구단은 이 단층이 자연 상태에서 이미 임계치이거나 그에 가까운 응력을 받고 있었다고 판단했다.

이런 결과를 종합해 조사연구단은 2019년 3월 20일 다음과 같은 결론을 발표했다.

지열발전 실증연구 수행중 지열정 굴착과 두 지열정(PX-1, PX-2)을 이용한 수리자극이 시행되었고, 굴착시 발생한 이수 누출과 PX-2를 통해 높은 압력으로 주입한 물에 의해 확산된 공극압이 포항지진 단층면 상에 남서방향으로 깊어지는 심도의 미소지진들을 순차적으로 유발시켰다. 시간의 경과에 따라 결과적으로 그 영향이 본진의 진원 위치에 도달되고 누적되어 거의 임계응력상태에 있었던 단층에서 포항지진이 촉발되었다.

— 포항지진 정부조사연구단, 요약보고서

해외조사위원회도 따로 같은 결론에 이르렀다. 위원회는 조구조 응력, 부지 지질, 시추 자료, 다섯 차례의 수리자극, 주입으로 일어난 지진을 법과학적으로 검토한 결과 PX-2에 고압으로 주입한 물로 유발된 작은 지진이 결국 규모 M5.5의 지진으로 파열된 단층을 활성화했다는 "결정적인 증거"(definitive evidence)를 얻었다고 밝히고, 이 결론이 위원 전원의 일치된 의견이라고 적었다. 위원회는 본진 전 24시간 동안 일어난 전진의 파형이 5차 수리자극 기간인 9월 15~16일에 PX-2 주변에서 일어난 지진의 파형과 같아, 이들이 같은 지진 계열로서 본진과 같은 단층면에서 일어났다고 보았다. 수리자극이 끝나고 58일 뒤에 본진이 일어난 점에 대해서는, 1960년대 미국 덴버 인근 로키산맥 병기창의 폐수 주입 때도 가장 큰 모멘트 규모 M_w4.8의 지진이 주입을 멈춘 지 1년 넘게 지나 일어났고 스위스 바젤에서도 압력을 뺀 뒤 1년 넘게 지진이 이어진 사례를 들어 이 정도의 시간 간격이 인과관계를 배제할 이유가 되지 못한다고 판단했다. 해외조사위원회 보고서를 줄인 논문은 2019년 8월 미국 지진학회의 《Seismological Research Letters》에 실렸다.

위원회는 여기서 얻은 교훈도 함께 제시했다. 본진 이후에 이루어진 분석들은 거의 2년에 걸친 수리자극 기간에도 할 수 있는 것이었고, 지진 위험을 다시 평가하는 데 필요한 자료는 모두 수집되어 있었으며, 가장 중요한 증거는 PX-2의 두 번째 수리자극이 끝난 2017년 4월에 이미 나와 있었다는 것이다. 위원회는 또 사업 부지가 대도시, 항만, 산업단지와 가까워 지진 위험과 거버넌스의 문제가 분명히 제기되는 곳이었다고 지적했고, 사업 운영에 관한 결정이 사업팀 내부에서만 이루어졌다며 독립적인 감독 기구를 둘 것을 권고했다.

산업통상자원부 제1차관 정승일은 발표 당일 "피해를 입은 포항시민께 깊은 유감을 표한다"고 밝혔다. 정부는 지열발전 상용화 기술개발 사업을 포항시와 협의해 영구 중단하고 부지를 안전하게 원상 복구하겠다고 밝혔으며, 사업의 진행 과정과 부지 선정의 적정성도 조사하겠다고 했다.

촉발지진이라는 판단

인간 활동이 일으킨 지진을 가리키는 말로 학계에서는 '유발'(induced)과 '촉발'(triggered)이 함께 쓰이는데, 두 말의 쓰임은 일정하지 않다. 산업 활동이 만든 변형을 주로 방출하는 지진을 유발지진으로, 자연의 조구조 변형을 주로 방출하는 지진을 촉발지진으로 나누기도 하지만 사람만이 지진을 유발할 수 있다는 뜻에서 인위적인 지진 전체를 유발지진이라 부르기도 한다. 해외조사위원회는 이 혼란을 피하려고 포항 지열발전 사업에 한정한 정의를 따로 세웠다. 요약보고서가 옮긴 두 용어의 정의는 다음과 같다.

'유발'지진은 지구 내부에서 유체 주입의 영향으로 공극압과 응력이 변화된 암석의 공간적 범위 내에서 일어날 수 있는 규모의 지진으로, 이 때의 지진은 유체 주입과 조구조 운동으로 축적된 변형에너지를 방출한다. '촉발'지진은 인위적인 영향이 최초의 원인이지만 그 영향으로 자극을 받은 공간적 범위를 크게 벗어나는 규모의 지진으로, 이 때의 지진은 대부분 조구조 운동으로 축적된 변형에너지를 방출한다.

— 포항지진 정부조사연구단, 요약보고서

조사연구단은 이 정의가 보고서의 용어를 설명하는 데 국한되며 국제적으로 확립된 정의는 아니라고 밝혔다. 포항 지진이 유발이 아니라 촉발지진으로 분류된 까닭은 그 크기에 있다. 해외조사위원회에 따르면 PX-2 수리자극으로 활성화된 단층 부분은 길이 약 1,000 m, 높이 약 600 m였는데 본진은 이 범위를 넘어 바깥으로 자라났고 여진은 남남서-북북동 방향으로 약 11 km에 걸쳐 분포했다. 유발지진의 최대 규모는 주입한 유체의 부피로 제한된다는 가설에 따르면 포항의 주입량으로 일어날 수 있는 지진은 모멘트 규모 M_w3.7 정도였으나, 실제 지진은 그보다 규모가 거의 2 컸고 주입량은 규모 5.5의 지진에 필요한 양의 500분의 1도 되지 않았다. 위원회는 포항 지진이 일단 시작된 뒤에는 주입량에 제한되지 않고 조구조 응력을 방출하며 커졌다고 보았다.

이 판단은 뒤의 법령과 판결에 그대로 받아들여졌다. 2019년 12월 31일 제정된 《포항지진의 진상조사 및 피해구제 등을 위한 특별법》은 제2조 제1호에서 '포항지진'을 "2017년 11월 15일과 2018년 2월 11일 경상북도 포항시에서 발생한 지열발전사업으로 촉발된 지진"으로 정의했다. 시민이 국가를 상대로 낸 손해배상 소송의 1심은 이 사건 과제의 수리자극으로 연구부지 일대의 임계응력 상태에 있는 단층에서 지진이 발생한 것으로 봄이 상당하다고 판단했고, 2심도 지진이 과제 수행으로 "촉발되었거나, 적어도 위 과제 수행의 영향을 받았다고 보는 것이 타당하다"고 보았다. 다만 두 판결은 관련 기관의 과실과 국가의 배상 책임에 대해서는 판단이 갈렸다.

반론과 후속 연구

촉발 과정에 관한 연구

정부조사연구단의 결론 이후에도 지진이 일어나기까지의 과정을 밝히려는 연구가 이어졌다. 조사연구단에 참여한 연구자가 중심이 된 Woo 등은 2019년 12월 발표한 논문에서, 정합 필터로 찾아낸 PX-2 반경 5 km 안의 첫 지진이 다량의 이수가 새어 나간 2015년 11월 1일의 규모 M−0.1 지진이었고 이후 PX-2 수리자극에 따른 지진들이 단층면을 따라 남서쪽으로 옮겨 가 본진의 위치에 이르렀다고 보고했다. 이들은 본진의 지진 모멘트가 주입량에 따른 최대 규모 관계식이나 에너지 균형으로 추정할 수 있는 범위를 크게 넘어선다는 점을 들어, 본진이 유체 주입으로 재활성화된 단층대에서 시작되었으나 유체 주입이 직접 유발했다기보다는 조구조 하중으로 쌓인 많은 에너지를 스스로 방출한 파열이었다고 결론지었다.

여인욱 등은 2020년 5월 《네이처 커뮤니케이션즈》에 발표한 논문에서 공극압과 지진 사이의 상호작용을 함께 계산했다. 본진 시점에 진원의 공극압은 PX-2의 3, 5차 수리자극으로 0.05~0.08 MPa 높아져 있었고, 먼저 일어난 지진 59개가 본진 진원에 전달한 쿨롱 정적 응력은 0.13 MPa(탄성계수를 80 GPa로 두면 0.15 MPa)로 둘을 합한 쿨롱 응력 증가는 약 0.16~0.20 MPa였다. 앞선 지진들이 전달한 응력이 공극압만의 효과를 두 배 넘게 키운 셈이며, 모델링한 지진의 66~71%가 쿨롱 응력이 높아진 영역에서 일어났다. 연구진은 공극압 증가가 임계 응력 상태의 단층에서 지진을 시작하게 하고, 지진들 사이의 응력 전달이 활동을 이어 가게 하면서 단층을 약하게 만들어 결국 더 큰 지진을 촉발한다는 인과 기제를 제안했다.

Lim 등은 같은 해 공극탄성 모델로 응력 변화의 시간적 추이를 계산했다. 이들은 2016년 1월부터 2017년 9월까지의 주입 이력과 지진 발생 사이에 뚜렷한 상관이 있으며, 주입이 끝난 뒤에 지진이 늦게 일어난 것은 기반암 속의 느린 유체 확산 때문이라고 보았다. 본진이 일어난 시점을 설명하려면 깊이 4~5 km의 손상된 화강섬록암의 수리 확산 계수가 1×10⁻⁴~5×10⁻⁴ m²/s 범위여야 하며, 이 경우 주입이 거듭될수록 응력이 거의 흩어지지 않고 쌓인다. 계산된 본진 진원의 쿨롱 응력 변화는 0.4~1.1 bar(중앙값 0.6 bar)로, 2016년 경주 지진이 포항 지진 진원에 준 0.005 bar보다 두 자릿수 컸다.

Shapiro 등은 2021년 여러 유발지진 사례를 비교해 최대 규모가 주입량보다 주입을 시작한 때부터 지진이 일어나기까지 걸린 시간의 로그에 비례한다는 관계를 제시하고, 포항 지진도 이 관계에 들어맞는다고 보았다. 단위 주입량당 유발 지진 활동의 세기를 나타내는 지진발생지수로 계산하면, 규모 M5.5 지진이 일어날 최악의 경우 확률은 결국 15~17%에 이르렀다. 연구진은 2017년 4월 15일의 모멘트 규모 M_w3.3 지진이 특히 경고할 만한 신호였다며 이 지진 뒤에는 두 지열정의 주입을 모두 멈췄어야 했고, 2016년 12월 PX-1 주입으로 모멘트 규모 M_w2.3의 지진이 일어났을 때 멈췄다면 규모 M5.5 지진의 확률을 약 3% 이하로 묶어 둘 수 있었다고 계산했다. 이들은 논문 제목에서 포항 지진을 "예측할 수 있었던 인공적 촉발"로 규정했다.

다른 해석

연세대학교 교수 홍태경 등은 2018년 발표한 논문에서, 2011년 동일본 대지진 이후 매질이 약해지고 응력이 교란된 한반도에서 중규모 지진의 발생 시기가 앞당겨졌다고 보고 2016년 경주 지진이 포항 지진의 진원에 쿨롱 응력을 더했다고 계산했다. 홍태경은 정부조사연구단의 발표 직후 "동일본대지진이나 경주지진이 없었다면 포항 지역의 규모 M3.1 지진이 M5.4의 지진으로 이어지지 않았을 가능성이 높다"며 물 주입만을 원인으로 단정하기 어렵다고 말했다. 이들은 2022년 논문에서도 역사지진 기록으로 보아 지열발전 부지 주변에 중규모 지진을 일으킬 수 있는 활성단층이 있었고, 경주 지진과 동일본 대지진의 쿨롱 응력 변화가 단층에 추가로 하중을 주었으며 2017년 4월의 규모 M3.1(모멘트 규모 M_w3.3) 지진이 본진 진원 주변에 수십 kPa의 응력을 더했다고 분석했다. 이들은 동일본 대지진과 국지적인 중규모 지진, 고압의 유체 주입이 함께 작용해 포항 지진이 일어났다고 결론지었다.

이 해석에는 반론이 뒤따랐다. 해외조사위원회에 참여한 엘스워스는 "포항과 경주는 지진이 서로 영향을 주기에는 너무 거리가 멀다"고 반박했다. 그와 해외조사위원은 기존의 계산을 들어 동일본 대지진이 한반도를 동서로 늘여 주향이동, 역단층의 쿨롱 응력을 오히려 3 kPa 미만으로 낮추는 '응력 그림자' 효과를 냈으며, 경주 지진이 포항에 더한 약 200 Pa의 응력도 흔히 알려진 촉발 문턱(약 0.01 MPa)보다 훨씬 작다고 지적했다. 또 경주 지진 이후 포항 부지 주변에서 규모 M2 이상의 지진이 나타난 것은 그 위치와 시기, 단층면해로 보아 지열발전 활동으로 유발된 것이지 경주 지진과의 인과관계를 뜻하지 않는다고 보았다. Grigoli 등도 경주 지진이 포항 지진의 단층에 더한 정적 응력을 약 0.0005 MPa로 계산하며 이 값이 작다고 보았는데, 다만 이 정도로도 지진의 발생 시기를 앞당겼을 가능성은 제기할 수 있다고 덧붙였다.

유발지진 연구자인 Arthur McGarr와 Ernest L. Majer는 2023년 포항 지진이 "자연지진이거나 촉발지진이며, 유발지진은 아니다"라는 제목의 논문을 냈다. 이들은 본진의 지진 모멘트가 주입량에 비해 지나치게 커서 '유발'은 배제된다고 보면서, 자연지진이든 촉발지진이든 포항의 지진 위험의 근원은 유체 주입이 아니라 조구조 변형의 축적이었다고 주장했다.

b값을 둘러싼 논쟁

수리자극 기간에 일어난 지진들의 규모-빈도 분포도 논쟁거리가 되었다. 구텐베르크-릭터 법칙의 b값이 작을수록 큰 지진의 비율이 높다는 뜻인데, Woo 등은 포항 지열발전 부지 지진군의 b값을 0.66±0.08로, 해외조사위원회는 본진 이전에 유발된 지진들의 b값을 0.73으로 구하고 이것이 보통의 조구조 지진 계열보다 큰 규모의 지진이 차지하는 비율이 높다는 뜻이라고 보았다. 반면 영국 글래스고 대학교의 Rob Westaway는 2021년 발표한 논문에서 손실이 미리 예측 가능했고 사업을 중단했어야 했다는 주장이 약 0.61로 추정된 낮은 b값에 기대고 있다고 지적했다. 그는 이 지역 상시 지진관측소의 낮은 기록 대역폭, 국내 국지규모 산정식의 보정 오류, 템플릿 대조로 작은 지진의 규모를 추정한 방식 때문에 작은 지진의 규모가 과소평가되어 b값이 낮게 나왔으며, 2017년 8월 PX-1 수리자극과 관련된 지진의 실제 b값은 1.12이고 다른 수리자극에서도 비슷하다고 주장했다. 이에 따르면 b값으로 외삽해 미리 예측할 수 있었던 규모 M5.5 지진의 확률은 그동안 제기된 것보다 훨씬 낮다. b값과 이에 기댄 위험 예측은 뒤에 손해배상 소송에서 사고를 예견할 수 있었는지를 다투는 쟁점으로도 다루어졌다.

피해

2017년 포항 지진으로 상가 벽이 붕괴된 모습

포항 지진은 본진과 2018년 2월 11일의 규모 4.6 여진을 합쳐 부상자 135명, 최대 1,797명의 이재민, 5만 7천여 건의 시설 피해를 냈다. 재산 피해액은 850억 2천만 원으로, 규모가 더 컸던 2016년 경주 지진의 110억 2천만 원보다 일곱 배 이상 많았고 인명 피해는 경주 지진의 부상자 23명보다 약 여섯 배 많았다. 행정안전부는 이 재산 피해를 지진 관측 이래 최대 규모로 평가했다. 중앙지진재해원인조사단은 진앙이 인구와 시설이 밀집한 구도심 가까이에 있었다는 점을 피해를 키운 요인의 하나로 들었다. 진앙이 자리한 흥해읍에는 2016년 기준 주택 1만 3,280채에 3만 6,949명이 살아 경주 지진의 진앙이었던 내남면(주택 2,349채, 인구 5,071명)보다 훨씬 밀집해 있다. 재산 피해액 가운데 845억 7,400만 원이 포항시에서 났으며, 주택 피해가 집중되면서 이재민의 구호소 생활이 길어졌다.

인명 피해

지진 직후 접수된 지진 감지 신고는 5,973건이었고, 지진 직후 초기에 집계된 인명 피해는 경상자 4명이다. 부상자는 이후 계속 늘어 본진으로 92명, 2018년 2월 11일 여진으로 43명이 다쳐 모두 135명이 되었다. 지역별로는 경북 125명, 울산 6명, 대구 3명, 부산 1명이고 여진 부상자는 모두 경북에서 나왔다. 부상은 대부분 대피하다 계단 등에서 넘어지거나 넘어진 텔레비전, 떨어진 책장·전등처럼 고정되지 않은 물건 때문에 입은 것이었다. 본진 당일 119 구급대는 31건(포항 29건, 부산·대구 각 1건)에 출동해 26명을 병원으로 옮겼다. 대부분 가벼운 부상이나 어지럼증, 불안 증세였고 포항시 북구 장성동에서 무너진 담에 깔린 70대 여성이 발목에 개방성 골절을 입은 것이 가장 큰 부상이었다. 11월 15일부터 12월 10일까지 119에 들어온 신고는 9,572건으로 그 가운데 8,348건이 첫날에 몰렸다. 안전조치 출동은 291건이었는데, 추락 위험이 있는 시설을 떼어 내는 등의 건축물 안전조치가 가장 많았고 문 개방과 승강기 갇힘 사고가 그 뒤를 이었다.

정부 통계에서 지진으로 인한 사망자는 없다. 그러나 포항시는 뒤에 포항시의 인명 피해를 사망 1명, 부상 117명의 118명으로 집계했다.

이재민과 대피

2017년 11월 18일 이재민 구호소로 쓰인 흥해실내체육관

흥해실내체육관 이재민 구호소 내부 모습

언제 올지 모르는 여진 때문에 많은 주민이 집으로 돌아가지 못하고 체육관, 학교, 교회, 수련원 등에 마련된 실내구호소에서 밤을 보냈다. 지진 첫날 1,316명이 흥해실내체육관 등 5곳에 대피했고, 이틀 뒤인 11월 17일 11시에는 흥해실내체육관 등 9곳에 최대 1,797명이 나뉘어 머물렀다. 초기에는 구호소가 너무 붐벼 대피 인원조차 제대로 집계되지 않았고 운영된 구호소 수가 한때 49곳까지 늘었다. 행정안전부는 구호소 운영 과정을 이 혼란기(11월 15~19일), 시설을 개선하고 관리 체계를 갖춘 정비기(11월 20일~12월 23일), 여진과 정밀점검 결과 발표로 운영이 길어진 과도기로 나누었다. 구호소 인원은 한국토지주택공사 임대주택 입주가 시작된 11월 22일부터 줄기 시작했지만, 피해 건물의 위험도 평가에서 일부 공동주택이 '위험' 판정을 받자 긴급 대피하는 주민이 다시 늘었다. 지하 기둥이 파손된 공동주택의 주민이 11월 24일 구호소에 들어왔고, 2018년 1월 1일에는 다른 아파트 단지의 주민이 두 번째로 대피했다.

줄어들던 대피 인원은 2018년 2월 11일 여진으로 413명까지 다시 늘었다. 여진 직후 점검에서 흥해실내체육관에 안전상 문제가 확인되어 구호소 이전이 논의되었으나, 이재민들이 이전에 반대해 천장 스피커를 떼어 내고 안전모를 나눠 주는 등의 응급조치를 한 뒤 계속 운영했다. 이 여진으로 체육관 지붕의 트러스가 뒤틀렸다. 2018년 3월 8일부터는 흥해실내체육관 한 곳만 구호소로 남았다.

이재민 수는 집계 기준과 시점에 따라 다르다. 1차 복구계획을 세울 당시에는 544세대 1,392명이고 여진 피해까지 합친 《2017 재해연보》의 확정 통계는 1,945명이다. 포항시는 이재민을 804가구 2,030명으로 집계했다. 정부와 포항시가 국민임대, 매입임대, 전세임대 주택과 조립식 임시주택 등을 마련해 2018년 4월 20일까지 670가구가 이주를 마쳤으나 집을 잃거나 수리하지 못한 주민의 구호소 생활은 해를 넘겨 이어졌다. 지진 2년 뒤인 2019년 11월 12일에도 90가구 205명이 이재민으로 등록되어 있었고, 흥해실내체육관에 머물던 마지막 이재민들은 2021년 10월 19일에야 모두 거처로 돌아갔다. 지진 발생 1,435일 만이었다.

건축물과 시설

정부 집계로 사유시설 피해는 5만 6,622건이고 이 가운데 주택이 5만 5,181동(전파 671동, 반파 285동, 소파 5만 4,225동)이다. 흥해읍의 한 빌라 단지에서는 외벽에 붙인 벽돌이 한꺼번에 떨어져 담 옆에 세워 둔 승용차 10여 대가 부서지는 등 구조체가 아닌 외장재와 마감재가 떨어져 나간 피해가 많았다.

2차 피해를 막기 위해 포항시는 11월 16일부터 피해 시설물 위험도 평가단을 운영했다. 중앙 점검반과 경상북도, 포항시 점검반을 합쳐 777개 반 1,880명이 투입되었고 12월 15일까지 3,330곳을 점검해 2,996곳은 '사용 가능', 166곳은 '사용 제한', 132곳은 '위험'으로 판정했다. '위험' 판정 건물에는 먼저 폴리스라인을 쳤다. 그러나 '사용 제한'이라는 표현이 주민의 불안을 키워 많은 사람이 갑자기 구호소로 몰려드는 일이 생겼고, 행정안전부는 뒤에 판정 용어를 순화하고 판정별 후속 절차를 마련하겠다고 밝혔다. 1차 점검 때 지하를 파 보지 않았던 한 아파트 단지는 여진 뒤 굴착 조사에서 기초 설비층의 기둥과 보에 균열과 철근 변형 같은 중대한 결함이 드러나 50세대의 피해가 소파에서 전파로 조정되기도 했다. 위험 건축물은 철거가 진행되어 2018년 3월 4일까지 철거 대상 239동 가운데 103동이 헐렸고 재난 폐기물 6,949 t이 처리되었다.

필로티 구조 건축물

1층 필로티 빌라 주택의 기둥이 큰 피해를 입은 모습

피해가 컸던 다세대 주택은 대부분 필로티 구조였다. 필로티 구조는 1층을 기둥이나 일부 벽만 남기고 비워 두는 건축 형식으로 위층을 떠받치는 힘이 기둥에 몰린 상태에서 지진의 수평력이 더해지면 기둥 윗부분이 갈라지고 건물이 무너질 수 있다. 국토교통부와 지방자치단체의 조사에 따르면 전국 도시형 생활주택 42만 2,800가구 가운데 88%인 37만 가구가 필로티 구조였다. 필로티 구조에 대한 내진설계기준은 2005년부터 국내 기준에 반영되어 있었으나 배근 상세 같은 구조 설계가 복잡해 기준을 잘못 적용하는 사례가 잦았다.

필로티 건물의 피해는 진앙에서 약 3 km 떨어진 장성동 일대에 몰렸다. 2000년 이후 조성된 이 주거지역의 주택은 주차장을 확보하려고 1층을 필로티로 비우고 건축법의 높이 제한에 맞춰 4층 규모로 지은 것이 많았는데, 이 일대 필로티 건물 약 131동 가운데 47동(36%)이 큰 피해를 입었다. 연구진은 이들 건물이 주차 공간 때문에 1층에는 기둥을 주로 쓰고 위층 주거 공간은 내력벽으로 지어 층 사이의 강성 차이가 매우 컸고(수직 비정형), 계단실과 벽체가 평면의 한쪽으로 치우쳐 강성 중심과 질량 중심이 어긋났다는 점(평면 비정형)을 피해의 주요 요인으로 꼽았다. 지진 직후 장성동의 필로티 건물 131동을 조사한 부산대학교 연구진은 구조 부재의 잔류 균열 폭과 층간 변위를 재어 피해 정도를 세 등급으로 나누고, 필로티 건물이 밀집한 지역이 진앙에 가까웠고 필로티 건물의 내진 성능이 일반 건축물보다 뛰어나지 않았다는 점을 피해가 많았던 까닭으로 들었다. 필로티 피해는 곧바로 사회적 관심사가 되었다. 지진 이튿날부터 도시형 생활주택 대부분이 필로티 구조라는 보도가 이어졌고, 국토교통부는 2017년 12월부터 필로티 등 지진에 취약한 건축물의 방재 대책을 마련하기 위한 연구 용역에 들어갔다.

학교와 대학

한동대학교 건물 외벽이 무너진 모습

학교 피해는 경북 115곳(포항 110곳)과 울산 44곳, 경남 10곳 등 모두 173곳에서 보고되었다. 이튿날로 예정되어 있던 대학수학능력시험의 포항 시험장 14곳 가운데 12곳에서 피해가 확인되었다. 교육 당국은 구조 전문가와 함께 구조체 피해가 우려되는 포항 지역 학교 72곳을 109차례 점검해, 건물의 구조 안전성이 우려되는 8곳에 긴급 임시 보강과 사용 제한 조치를 하고 정밀 안전진단을 실시했다. 흥해초등학교는 본관 1층 전면의 기둥과 벽돌로 쌓은 벽체 여러 곳이 부서졌고, 흥해중학교는 교실 벽체가 바깥으로 휘고 외벽의 치장 벽돌이 떨어져 나갔다. 2018년 2월 11일 여진으로 피해를 입은 학교 51곳 가운데 50곳은 본진 때 이미 피해를 입은 곳이었다. 최종 집계된 학교시설 피해는 154곳, 129억 3,300만 원으로 공공시설 피해액의 절반가량을 차지했다.

진앙에서 가까운 한동대학교에서는 일부 건물 외벽의 치장 벽돌이 떨어지고 건물 안의 천장재와 벽 파편이 떨어졌으며, 학생 2명이 가벼운 부상을 입었다. 대학은 1차 안전진단에서 건물 구조가 손상되지 않았다고 판단했으나 11월 19일까지 휴강했다. 기숙사에서는 건물 일부에 금이 가고 전기가 끊겨 학생들이 운동장으로 대피했다. 교내 건물에서는 지진 충격으로 넘어진 난로 때문에 불이 나기도 했다.

산업 및 기반시설

포항역 천장의 판넬이 떨어진 모습

원자력안전위원회는 지진 당일 원자력발전소와 중·저준위 방사성폐기물 처분시설의 안전에 이상이 없고, 지진으로 출력이 줄거나 자동 정지한 원전도 없다고 발표했다. 진앙에서 약 45 km 떨어진 월성 1호기에서 지진 감지 경보가 울렸지만 설비 고장이나 방사선 누출은 없었고, 국내 원전 24기는 모두 정상 운전을 이어 갔다. 원안위와 한국원자력안전기술원의 전문가 24명이 월성 1~4호기와 신월성 1·2호기를 점검한 결과도 주요 기계, 설비에서 특이사항이 없었다. 포스코도 포항제철소의 고로와 열연 설비 가동에 이상이 없다고 밝혔다. 다만 포항 지역 중소기업 24곳이 천장 침하, 벽체 균열, 배관 파손 등의 피해를 입었다.

포항항에서는 54개 선석 가운데 영일만항 6개 선석 등 9개 선석의 에이프런에 균열과 단차가 생겼고, 피해가 심한 1개 선석은 하역을 멈췄다. 상수도에서는 11월 15~16일 이틀 동안 공공 상수관 누수 36건이, 17~30일에 127건이 발생했다. 지진 전 포항시의 누수는 하루 평균 9건 정도였다. 포항시 북구 약 21만 명에게 물을 공급하고 포항 생활용수의 40%를 맡는 양덕정수장은 진앙에서 약 2 km 떨어져 있었는데, 1996년 내진설계 없이 지어진 건물 5동과 수질 검사 장비가 크게 부서져 식수 부족과 오염이 우려되었다. 포항역에서는 천장 마감재가 떨어지고 스프링클러 설비가 부서져 물이 샜으나 승객을 대피시킨 뒤 2시간 만에 운행이 정상화되었고, 포항시외버스터미널은 기둥 균열로 일부 출입이 금지되었다. 포항시 북구청은 청사가 부서져 임시 지지대를 받친 채 민원 업무를 보았다.

지진 충격으로 모두 5건의 화재가 나 8,559만 4천 원의 재산 피해가 발생했다. 전기 단락이 3건, 난로가 넘어진 것과 벽체 균열로 아궁이 불씨가 옮은 것이 각 1건이었다. 가장 큰 피해를 낸 포항시립미술관 화재는 지진 충격으로 지하 전기실의 고압 전기가 합선되어 일어났으며, 피해액 7억 6,700만 원에 전기실이 불타고 유해 연기가 건물 전체로 퍼졌다. 이 밖에 포항시가 관리하는 저수지 224곳과 한국농어촌공사가 관리하는 저수지 56곳을 점검한 결과 5곳의 제방에 균열이 생겼으나 구조적 안전성에는 문제가 없었다. 포항시 북구 용흥동에서는 산지의 땅밀림 계측기에 6.5 cm의 변위가 감지되고 등산로에 최대 폭 약 6 mm, 길이 약 60 m의 인장 균열이 생겨 주민을 대피시키고 응급 복구를 했다.

문화유산

문화재청은 지진 당일 19시까지 경주 양동마을, 기림사 대적광전 등 국가지정문화재 8건, 시·도지정문화재 7건, 문화재자료 2건 등 17건의 피해를 확인했다. 피해는 기와가 떨어진 것이 12건으로 가장 많았고, 경주의 첨성대, 석굴암, 불국사 같은 주요 문화재에는 피해가 없었다. 영남 지역 문화재 1,220건을 점검한 뒤인 11월 23일까지 피해는 국가지정 11건, 시·도지정 14건, 문화재자료 6건 등 31건으로 늘었으며, 벽체 균열(13건)과 기와 탈락(12건)이 대부분이었다. 이 가운데 11건은 그때까지 복구를 마쳤다. 정부 복구계획에 반영된 문화재시설 피해는 본진 14곳과 여진 1곳(포항 보경사 대웅전의 처마 균열·이탈)을 합친 15곳, 14억 2,300만 원이다.

피해액 집계

재난 피해는 보통 한 번의 조사로 복구계획을 세우지만, 포항 지진은 복구계획을 세 차례 세웠다. 2017년 12월 5일 본진 피해를 바탕으로 1차 계획을 확정한 뒤, 복구계획 확정 이후 추가로 신고된 주택 피해와 정밀 안전진단 결과를 반영해 2018년 2월 13일 계획을 바꾸었고, 2018년 2월 11일 여진으로 피해가 급증하자 다시 조사해 4월 18일 최종 확정했다. 그사이 포항시는 2017년 11월 20일 특별재난지역으로 선포되었다.

포항 지진 복구계획별 재산 피해액과 복구비 (단위: 백만 원)

구분	확정일	재산 피해액 증가분	누적 재산 피해액	복구비 증가분	누적 복구비
1차 (본진)	2017-12-05	55,057	55,057	144,466	144,466
2차 변경 (주택 피해 추가 접수)	2018-02-13	12,207	67,264	9,400	153,866
3차 변경 (2018년 2월 11일 여진)	2018-04-18	17,758	85,022	26,157	180,023
최종 (사유시설 / 공공시설)			85,022 (58,159 / 26,863)	180,023 (64,445 / 115,578)

출처: 행정안전부 《2017 포항지진 백서》, 《2017 재해연보》

최종 재산 피해액 850억 2,200만 원은 사유시설 581억 5,900만 원과 공공시설 268억 6,300만 원으로 이루어진다. 2017년 한 해 동안 한국에서 발생한 자연재해 피해액 1,873억 원의 45.4%로, 호우에 이어 두 번째로 컸다. 2차 변경에서 늘어난 피해는 모두 사유시설이었으며, 주택 전파 피해액이 86억 1천만 원 늘었고 소파는 5,766동이 늘었다. 복구비가 피해액보다 두 배 넘게 많은 것은 공공시설의 경우 기능 복원을 원칙으로 하되 근원적인 피해 원인을 없애야 하면 개선 복구를 하기 때문이다.

정부의 재산 피해액과 별개로 한국은행 포항본부는 2018년 5월 일본의 추계 방법을 참고해 포항 지진의 경제적 손실을 시험적으로 추정했다. 주택·공장·상가와 공공시설 같은 자산이 부서진 직접 피해를 약 2,566억 1천만 원, 그에 따라 2018년 1월 말까지 포항의 생산 활동이 위축된 간접 피해를 약 757억 4천만 원으로 보아 모두 약 3,323억 5천만 원 규모로 추산했다. 간접 피해는 2015년 포항시 지역내총생산의 약 0.45%에 해당한다. 포항지진 정부조사연구단의 해외조사위원회 보고서는 5만 7천여 개 시설물의 직접 피해를 7,500만 달러 이상으로 적고, 한국은행의 추정을 인용해 경제 전체에 미친 영향을 3억 달러 이상이라고 적었다.

대응

초기 대응과 재난 정보 전달

기상청은 본진을 처음 관측한 지 19초 만인 14시 29분 53초에 지진조기경보를 발표했다. 지진이 일어난 시각으로부터는 22초 뒤였다. 경주 지진 본진 때의 26초보다 7초 빨라진 것으로, 기상청은 경주 지진을 계기로 2017년 7월부터 조기경보 발표 시간을 관측 후 50초 이내에서 15~25초 안팎으로 줄여 두었다. 지진 긴급재난문자는 지진 발생 35초 만에 전국으로 발송되었다. 긴급재난문자 송출 업무는 경주 지진 때 문자가 늦게 발송된 문제로 2016년 11월 국민안전처에서 기상청으로 넘어가 있었다. 그 결과 진앙에서 약 100 km 이상 떨어진 곳에서는 강한 흔들림이 오기 전에 경보를 받을 수 있었고, 수도권 일부에서는 진동보다 문자가 먼저 도착했다. 다만 강한 진동을 일으키는 S파가 경보보다 먼저 닿는 진앙 반경 약 66~88 km 안쪽은 여전히 경보를 미리 받을 수 없는 지역이었고 이동통신사를 거쳐 문자가 전달되는 데 걸리는 시간만큼 이 범위는 더 넓어졌다.

지방자치단체도 곧바로 움직였다. 경상북도는 지진 3분 뒤인 14시 32분 재난위험 경보사이렌을 울리고 지역재난안전대책본부를 가동했으며, 14시 37분과 14시 44분 두 차례 안내방송으로 대피 방법을 알렸다. 포항시는 14시 30분 문자와 방송으로 직원과 주민에게 상황을 알리고 14시 40분 재난안전대책본부 상황실을 가동했으며 흥해실내체육관, 학교, 교회 등 6곳에 긴급 대피소를 열었다. 포항시가 긴급재난문자와 재난경보방송, 누리소통망으로 시민에게 상황을 알린 횟수는 모두 56회였다. 방송통신위원회는 68개 방송사에 신속한 재난방송을 요청했다. 대부분의 방송사가 본진과 16시 49분의 규모 4.3 여진 때 자막을 내보낸 뒤 정규 뉴스를 특보 체제로 바꾸었고, 재난방송 주관 방송사인 KBS는 자막과 함께 경보음과 음성 안내를 내보낸 뒤 지진 10분 뒤부터 뉴스특보를 라디오와 동시에 중계했다.

2018년 2월 11일 규모 M4.6 여진 때에는 긴급재난문자가 지진 약 7분 뒤에야 발송되었다. 기상청의 지진통보시스템과 행정안전부의 문자 송출(CBS) 시스템을 자동으로 잇는 과정에서 방화벽이 연결을 막아 문자가 자동 발송되지 않았고 중앙재난안전상황실 요원이 이를 알아채고 수동으로 발송하는 데 시간이 걸렸다. 기상청은 2018년 6월부터 행정안전부 시스템을 거치지 않는 자체 지진 문자 송출 시스템을 가동했다.

포항시의 재난 대응 자료를 분석한 국립재난안전연구원 연구진은 1년 전 경주 지진의 경험 덕분에 재난대책본부 설치와 재난문자 발송 같은 초동 조치는 비교적 잘 이루어졌지만, 대규모 건축물 피해와 이재민에 대한 대응과 수습·복구에서는 미비한 점이 많이 드러났다고 평가했다. 라정일 전 돗토리 대학 교수는 일부 지역에서 흔들림을 느끼기 전에 문자가 도착할 만큼 경보 체계가 나아졌다고 평가하면서도, 정부와 기관마다 발표하는 정보가 서로 달라 이재민과 국민에게 혼란과 불신을 불렀다고 지적했다.

정부와 지방자치단체의 대응

행정안전부는 지진 14분 뒤인 14시 43분 중앙재난안전대책본부 1단계를 가동하고 15시에 현장상황관리관을 보냈으며, 김부겸 장관은 16시 30분쯤 포항으로 떠났다. 동남아시아 순방을 마치고 귀국하던 문재인 대통령은 공군 1호기 안에서 지진 약 15분 뒤에 보고를 받았고, 16시 30분 청와대에서 긴급 수석·보좌관회의를 열어 원전과 산업시설의 안전을 철저히 점검하고, 수능 중에 일어날 수 있는 모든 상황에 대비하되 수험생의 심리적 안정까지 배려한 대책을 마련하라고 지시했다. 이튿날 오전 이낙연 국무총리는 12개 부처 장관이 참석한 관계 장관 회의를 주재했고, 11월 20일에는 17개 부처가 참석한 두 번째 회의에서 특별재난지역 선포와 이재민 주거 대책을 논의했다.

포항시는 11월 19일 정부에 특별재난지역 지정을 요청했다. 행정안전부는 피해액이 선포 기준을 넘는지 곧바로 예비조사를 한 뒤 중앙안전관리위원회 심의를 거쳐 대통령에게 건의했고 정부는 지진 5일 만인 11월 20일 포항시를 특별재난지역으로 선포했다. 이에 따라 포항시는 일반적인 재난 지원 외에 복구비의 국고 추가 지원과 함께 건강보험료 경감, 국세 납세 유예, 전기, 통신, 도시가스 요금 감면, 예비군 동원훈련 면제 등 15개 항목의 간접 지원을 받게 되었다.

정부는 11월 18일부터 행정안전부 재난안전조정관을 단장으로 한 중앙수습지원단을 포항시청에 두어, 현장에 흩어져 있던 각 부처의 지원 인력을 하나로 묶었다. 지원단은 지원총괄, 안전점검, 수능안전지원, 이재민 구호, 응급복구지원, 현장행정기동의 6개 반 40여 명으로 꾸려졌다. 공무원, 군인, 경찰 등 모두 17만 5천여 명이 응급조치에 투입되었고 경찰은 2017년 말까지 연인원 2만 8,078명을 동원해 대피소 경비와 피해 지역 순찰, 위험 건축물 출입 통제를 맡았다. 경찰은 여성 경찰관 152명으로 대피소 '여경 케어팀'을 꾸리고 흥해실내체육관과 흥해공업고등학교에 이동파출소를 두기도 했다.

중앙재난안전대책본부는 응급 복구가 어느 정도 마무리되자 24일 만인 12월 8일 해제되었고, 2018년 2월 11일 여진 때 나흘 동안 행정안전부 비상단계가 다시 운영되었다. 포항 지진의 비상대응기구는 모두 28일 동안 가동되었다. 경상북도 지역재난안전대책본부는 29일 동안 운영되었다.

피해 주민에게 지급하는 재난지원금은 늦어졌다. 행정안전부는 11월 20일 선지급용 국고 10억 원을 교부했으나, 포항시는 피해 신고 접수와 현장 확인만으로도 벅찼고 재난지원금과 의연금을 함께 지급하기로 하면서 실제로 선지급을 하지 못했다. 1차 복구계획 확정 뒤인 12월 7일 206억 5,900만 원이 국고로 지원되었지만, 2018년 2월 11일 여진으로 행정력이 다시 피해 접수에 쏠리고 일부 소파 피해자가 실거주자가 아닌 소유자로 드러나 재조사가 이루어지면서 지급이 더뎌졌다. 포항시는 2017년 12월 22일부터 2018년 4월 30일까지 일곱 차례에 걸쳐 3만 1,168건, 357억 2,600만 원을 지급했다. 풍수해 위주로 짜인 복구 지원 체계가 지진 피해에 맞지 않는다는 문제가 드러나자, 행정안전부는 2018년 1월부터 3월까지 재난 복구지원 체계 개선 협의체를 운영해 피해 조사 기간의 탄력 운영, 주택 지원 단가 인상, 인명 피해 지원 개선, 정밀 안전진단비 지원 등 12개 과제의 개선을 확정했다.

포항시청의 부서별 업무 자료를 분석한 강형구 등은 긴급 생활안정 지원, 시설 응급복구, 에너지 기능 복구에 가장 많은 인력과 부서가 필요했다고 보았다. 포항시는 사유시설 약 5만 5천 건의 피해 판정에 공무원 2천여 명을 투입했으나 판정 기준이 세분화되어 있지 않아 혼란을 겪었고, 전국에서 보내온 구호 물품 가운데 불필요하거나 유통기한이 임박한 물건이 섞여 정리와 배분에 오히려 일손이 더 들었다. 또 구호소에 머무는 주민은 집으로 온 통지서를 받지 못하고 집에 있는 주민은 구호소의 최신 지원 정보를 받지 못하는 등 정보 전달에도 공백이 있었다. 이들은 재난대응 매뉴얼이 풍수해와 달리 복구가 오래 걸리는 지진의 특성을 충분히 반영하지 못했다고 지적했다.

대학수학능력시험 연기

2018학년도 대학수학능력시험은 지진 이튿날인 11월 16일 전국 85개 시험지구 1,180개 시험장에서 59만 3,527명이 치를 예정이었고, 포항 지구에는 시험장 14곳에 응시생 6,098명이 배정되어 있었다. 지진 당일 긴급 점검에서 포항고, 포항여고, 대동고 등 시험장 건물에 균열이 생긴 것이 확인되었고 예비 시험장인 포항중앙고도 피해를 입었다. 포항 현장을 둘러본 김부겸 행정안전부 장관은 수능을 치르기 어렵다고 보고 교육부총리에게 연기를 제의했으며, 같은 날 저녁 포항에서 열린 상황대책회의에서도 연기가 건의되었다.

김상곤 사회부총리 겸 교육부 장관은 비상대책회의를 거쳐 20시 20분쯤 수능을 1주일 연기해 11월 23일에 치른다고 발표했다. 장관은 포항 시험장 14곳을 모두 점검한 결과 다수의 시험장 건물에 균열이 생겼고 여진이 계속되고 있으며, 경주 지진 때 이튿날 여진이 46회 일어났다는 점을 고려해, 학생의 안전과 시험의 공정성, 형평성을 종합적으로 판단했다고 설명했다. 수능이 연기된 것은 1994년 수능이 도입된 이래 처음이었다.

한국교육과정평가원은 응시생 전원에게 연기 사실을 문자로 알렸고, 교육부는 한국대학교육협의회, 한국전문대학교육협의회와 협의해 논술, 면접 등 모든 대학 입학 전형 일정을 1주일씩 일괄 늦추었다. 출제위원과 인쇄요원의 합숙이 연장되고 문답지 보관소 경비가 강화되었으며, 11월 17일부터 24일까지 운영된 고충처리센터는 민원 477건을 처리했다.

포항 수험생 문제를 두고 수험생과 학부모는 포항 밖으로 옮기면 어려움이 크다며 포항 안에서 시험을 치르기를 원했지만, 피해가 컸던 학교에서 시험을 보면 지진을 겪은 학생들이 불안해할 수 있다는 우려도 있었다. 정부는 포항에서 시험을 치르되, 피해가 비교적 큰 포항고, 포항장성고, 대동고, 포항여고 4곳 대신 포항 남구의 학교 4곳을 대체 시험장으로 쓰기로 했다. 큰 여진에 대비해 경주, 영천, 경산 등 포항 인근에 예비 시험장 12곳을 따로 마련하고, 수험생 비상수송용 버스 244대를 대기시켰다. 시험장이 바뀐 수험생은 2,045명이다. 교육부는 지진이 났을 때 시험을 계속하는 단계, 책상 아래로 대피한 뒤 재개하는 단계, 운동장으로 대피하는 단계의 3단계 대처 지침을 마련하고, 기상청은 시험장 관리자 2,769명에게 지진 정보를 문자로 보내고 수능 당일 교육부와 공동으로 지진대응본부를 운영했다. 시험 당일에는 포항, 경주, 영천, 경산의 출근 시간이 오전 11시 이후로 늦춰졌고 영어 듣기 평가 시간에는 이 지역의 항공기, 헬리콥터 이착륙이 금지되었으며 포항의 14개 시험장에는 정신건강의학과 전공의와 119 구조대원이 추가로 배치되었다.

11월 23일 수능은 특별한 사고 없이 치러졌으며, 시험 중 포항 일대에서는 규모 M2.0 미만의 미소지진만 네 차례 일어났다. 백서에 인용된 한국갤럽 여론조사에서는 응답자의 90% 이상이 수능 연기가 적절했다고 답했다.

구호와 자원봉사

전국재해구호협회와 사회복지공동모금회는 11월 16일부터 12월 31일까지 의연금을 모아 3만 1,512건, 377억 원을 모았다. 11월 20일에는 KBS 특별생방송도 진행되었다. 의연금을 빨리 지급해야 한다는 여론에 따라 모금이 끝나기 전인 12월 22일 1차 지급이 시작되었고, 이때 규정을 고쳐 소파 피해 가구도 의연금을 받을 수 있게 했으나 지급 기준을 둘러싼 갈등이 빚어지기도 했다. 2018년 2월 14일까지 2만 4,564세대에 265억 원이 지급되었으며, 실거주 소유자 기준으로 전파는 세대당 500만 원, 반파는 250만 원, 소파는 세입자와 구분 없이 100만 원이다.

자원봉사자는 2018년 3월 5일까지 3,215개 단체 3만 8,788명이 참여해 무료 급식, 구호 물품 정리, 환경 정비, 주택 보수, 심리 상담 등을 했다. 흥해실내체육관에는 2017년 11월 15일부터 2018년 3월 7일까지 현장 자원봉사센터가 운영되었다. 구호소에서는 보건소와 의사회·약사회, 지역 병원 등 266개 기관의 의료 인력 1,562명이 진료를 맡았다.

주민들의 정신적 충격에 대응하기 위해 11월 17일 국립부곡병원과 경북·포항의 정신건강복지센터, 보건소 등으로 '포항재난심리지원단'이 꾸려져 구호소마다 상담 부스를 두고 가정 방문과 24시간 전화 상담을 했다. 2018년 2월 25일까지 인력 1,917명이 투입되어 9,086건을 상담했는데, 이는 경주 지진 때(415명, 2,498건)의 네 배 가까운 규모였다. 상담 과정에서 선별된 고위험군 425명은 정신건강복지센터의 사례 관리와 병원 치료로 연결되었다.

집을 잃은 이재민을 위해 국토교통부와 한국토지주택공사는 국민임대, 매입임대, 전세임대 주택 652가구를 확보했다. 한국토지주택공사는 임대보증금을 받지 않고 임대료를 절반으로 깎아 주었으며, 나머지 절반은 경상북도와 포항시가 부담했다. 삶의 터전을 떠나기를 원하지 않는 주민을 위해서는 전국재해구호협회가 기존 주거지 가까이에 임시 조립주택 29동을 설치했다. 피해 중소기업과 소상공인에게는 긴급경영안정자금 1,250억 원과 소상공인 재해자금 500억 원 등 1,750억 원 규모의 융자가 마련되었다.

언론 보도

국립재난안전연구원이 11월 15일부터 29일까지 국내 트위터 글 30만 8,516건과 7개 주요 언론사의 뉴스 5,433건을 분석한 결과, 지진에 대한 감성은 불안(72%)과 불쾌(15%)가 대부분이었다. 불쾌감은 필로티 건물의 부실시공과 지열발전소, 원전에 관한 이야기에서 나타났고, 수능 연기 같은 정부의 빠른 대처에 대한 안도(5%)와 성금·수험생 지원에 대한 행복(3%)도 있었다. 1년 전 경주 지진 때는 실망(7%)이 안도(1%)보다 많았던 것과 대비되었다. 이재민의 불편 호소는 첫 주에는 정신적 피해와 대피소 환경 개선 요구가 많았다가, 둘째 주에는 이주 대상 선정을 둘러싼 차별 논란, 위험도 평가 결과에 대한 불신, 지원금 갈등, 언론 보도에 따른 사생활 침해로 옮겨 갔다.

수능 연기에 대해 대부분의 언론은 사실 위주로 보도하면서 "안전이 최우선"이라며 잘한 결정이라고 평가했다. 그러나 일부 언론은 대학의 부담과 시험장 노출에 따른 부정행위 가능성을 우려했고, 교육부가 내놓은 수능 당일 지진 대처 요령의 표현과 기준이 모호하다는 비판과 함께, 모든 수험생이 같은 날 한 번에 치르는 대입 제도가 재난에 취약하다는 문제 제기도 나왔다.

지진 직후 언론의 관심은 건축물 피해의 원인으로 옮겨 갔다. 한국지진공학회 전문가들은 지진 당일부터 방송과 신문에 출연해 지진 대처 요령과 필로티 구조의 문제점, 내진설계 제도, 비구조재 내진 대책 등을 설명했으며, 지열발전소 시추가 지진을 일으켰을 가능성을 묻는 인터뷰 요청도 이어졌다. 지열발전소와 지진의 연관성 문제가 불거지자 산업통상자원부는 대한지질학회를 중심으로 정밀조사단을 꾸렸다.

여파와 영향

지열발전 사업의 중단

한국에너지기술평가원은 지진 9일 뒤인 2017년 11월 24일 지열발전 과제의 수행을 중지시켰다. 2019년 3월 20일 정부조사연구단이 지진을 지열발전이 촉발했다고 발표하자 산업통상자원부는 같은 날 포항 지열발전 사업을 영구 중단하겠다고 밝혔다. 산업통상자원부는 이어 4월 9일 부지를 신속히 복구하겠다며 15명 안팎의 전문가 태스크포스를 꾸려 지진·지하수 관측과 응력 분석을 바탕으로 복구 방안을 마련하기로 했다. 태스크포스는 정부조사연구단장이었던 이강근 서울대학교 교수가 맡을 예정이었다. 과제는 2019년 5월 8일 한국에너지기술평가원 특별평가위원회에서 공식적으로 중단되었다.

지열발전소가 있던 부지에는 2021년 지표 지진계 20곳과 지반 변위 관측소 3곳이 설치되었다. 2022년 5월에는 지열정 안 깊이 500 m, 780 m, 1,400 m에 심부 지진계를 넣었으나 가장 깊은 장비는 한 번도 작동하지 않았고 나머지도 몇 달 사이에 고장 나 2023년 9월 모두 회수되었다.

2026년 9월 23일 경상북도, 포항시, 기상청, 기후에너지환경부는 흥해읍 남송리의 옛 지열발전 연구 부지에 전액 국비 220억 원을 들여 (가칭)포항 지진안전종합센터를 짓는 업무협약을 맺었다. 센터는 지진 관측과 자료 분석, 시민 대상 지진안전 교육·전시를 맡으며 2026년 말 착공, 2028년 상반기 준공을 목표로 한다. 준공 전까지는 기후에너지환경부가 사업을 맡고 준공 뒤에는 기상청이 지진 모니터링 시스템과 함께 넘겨받아 운영한다.

포항지진 특별법과 진상조사

정부조사연구단의 발표 이전인 2018년 11월 14일 국민감사청구가 제기되었고, 산업통상자원부도 발표 닷새 뒤인 2019년 3월 25일 감사원에 공익감사를 청구했다. 감사원은 2019년 9월 18일부터 10월 31일까지 산업통상자원부, 포항시, 한국에너지기술평가원, 한국지질자원연구원을 감사했다. 2020년 4월 1일 공개된 포항 지열발전 기술개발사업 추진실태 감사 결과는 지진위험성 관리와 과제 선정/관리 분야에서 위법, 부당 사항 20건을 지적하고 관련자 2명의 정직 처분과 산업통상자원부 장관에 대한 주의를 요구했다.

《포항지진의 진상조사 및 피해구제 등을 위한 특별법》(약칭 포항지진피해구제법)은 2019년 12월 31일 법률 제16860호로 제정, 공포되어 2020년 4월 1일 시행되었다. 이 법은 제2조 제1호에서 포항지진을 "2017년 11월 15일과 2018년 2월 11일 경상북도 포항시에서 발생한 지열발전사업으로 촉발된 지진"으로 정의하고, 국무총리 소속의 진상조사위원회와 피해구제심의위원회, 피해구제 지원금, 경제 활성화와 공동체 회복, 포항트라우마센터 설치 등을 규정했다. 2021년 3월 15일의 개정(4월 16일 시행)으로 지원금 재원을 국가와 관계 지방자치단체가 부담한다는 규정과 지원금 결정에 대한 재심의 제도, 손해배상청구권의 소멸시효 특례가 더해졌다. 2024년 1월의 타법 개정(7월 31일 시행) 이후 피해구제심의위원회는 상설 기구가 아니라 필요한 경우에 구성·운영하는 기구로 바뀌었다.

법 시행과 함께 구성된 포항지진진상조사위원회(위원장 이학은)는 2020년 6월 1일부터 60일 동안 시민단체 등으로부터 진상조사 신청을 받아 6개 쟁점을 1년 3개월 동안 조사했으며 정부조사연구단의 '촉발지진' 결론을 전제로 삼았다. 위원회는 2021년 7월 29일 발표에서 포항 지진이 지열발전 사업 수행자와 관리·감독자가 각자의 역할과 책임을 다하지 못한 문제와 법적, 제도적 미비점이 결부되어 일어났다고 결론지었다. 사업을 맡은 넥스지오 컨소시엄은 유발지진 감시에 대한 준비와 관리가 부실했고, 신호등 체계를 자신들에게 유리하게 바꾼 뒤 관계 기관과 공유하지 않았으며, 규모 M3.1 지진 뒤에도 미소지진을 정밀하게 분석하지 않고 수리자극을 강행했다고 보았다. 규모 M1.0 이상의 유발지진이 63차례 일어났지만 포항 시민은 이를 알 방법이 없었다는 점도 지적했다. 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원, 포항시에 대해서는 지열발전과 지진의 연관성을 제대로 파악하지 못한 채 사업을 적절히 관리·감독하지 못했다고 평가했다. 위원회는 넥스지오와 참여 기관인 한국지질자원연구원, 서울대학교의 책임자에 대해 업무상과실치상 혐의로 검찰 수사를 요청하고, 국가연구개발 사업의 재난위험 예방과 연구자 책임성 강화 방안 등 29건의 재발 방지 대책을 권고했다.

피해구제 지원금

2020년 8월 25일 국무회의에서 의결된 특별법 시행령 개정안(9월 1일 시행)에 따라 인명 피해는 치료비, 장례비, 요양생활비, 사망, 장해지원금을, 재산 피해는 물건 피해, 휴업 기간의 고정비용, 임시 주거비용을 합산해 지원금을 산정하게 되었다. 재산 피해는 피해 유형별 한도 안에서 피해액의 80%를 국비로, 20%를 경상북도와 포항시의 지방비로 지원해 피해액 전액을 보전하기로 했는데 정부는 당초 국비 지원 비율을 70%로 정했다가 지역의 거센 반발로 80%로 올렸다. 지원 한도는 수리할 수 없는 주택 1억 2천만 원, 수리할 수 있는 주택 6천만 원, 소상공인·중소기업 1억 원, 농·축산시설 3천만 원, 종교·사립 보육시설 1억 2천만 원 등이었다.

지원금 신청은 2020년 9월 21일 시작되었다. 2021년 7월 말까지 접수된 신청은 12만 5,231건으로, 주택이 10만 9,163건, 소상공인이 1만 204건, 인명이 1,852건이었으며 정부 예상치 8만 9천 건을 40% 넘게 웃돌았다. 이 시점까지 피해구제심의위원회는 여섯 차례 심의로 3만 4,136건, 1,480억 원의 지급을 의결했다. 지급액을 두고는 불만이 이어졌다. 주민 단체인 포항지진범시민대책본부는 12만여 건에 약 4,980억 원이 지급되었으나 손해사정을 거쳐 청구한 피해액의 평균 35%에 그쳤다고 주장했다.

법적 절차

위자료 청구 소송

포항 시민들은 특별법에 따른 지원금과 별도로 국가 등을 상대로 정신적 피해에 대한 위자료를 청구하는 소송을 냈다. 지진 직후 결성된 포항지진범시민대책본부(범대본)는 2018년 2월 지열발전소의 가동을 멈추게 하는 가처분을 법원에서 받아낸 데 이어, 같은 해 10월 15일 피해 시민 1인당 1,000만 원의 위자료를 청구하는 첫 집단 소송(2018가단105710)을 냈다. 처음 1,227명이던 소송인단은 2019년 3월 정부조사연구단의 촉발지진 발표 뒤 5만여 명으로 늘었다. 1심 선고 직전 기준 소송인단은 범대본(법무법인 서울센트럴) 1만 7,280명, 포항지역 변호사모임의 포항지진공동소송단 1만 7,113명, 법무법인 광복 2만여 명, 그 밖의 1,200명으로 이루어져 있다. 1심은 2023년 11월 16일 판결이 나오기까지 5년 동안 19차례 변론이 열렸고 그 사이 재판부가 다섯 번 바뀌었다.

첫 판결은 2023년 11월 16일에 나왔다. 그 가운데 범대본 소송인단이 낸 대구지방법원 포항지원 제1민사부의 2019가합10144 등 4건의 병합 사건에서 원고는 대한민국, 과제의 참여기관이던 포스코(2022년 물적분할 뒤 신설 법인이 소송을 승계), 상용 지열발전소를 위해 세운 특수목적법인과 그 대표, 한 지열 사업 회사를 피고로 삼았고 한국지질자원연구원, 서울대학교 산학협력단, 한국건설기술연구원, 한국에너지기술평가원은 국가 측 보조참가인으로 참여했다. 재판부는 국가와 포스코가 공동으로 원고에게 위자료를 지급하라고 판결했다. 2018년 회생절차에서 회생계획 인가를 받은 사업 회사에 대한 소는 원고들이 손해배상 채권을 회생채권으로 신고하지 않아 이행을 강제할 수 없게 되었다는 이유로 각하했고 특수목적법인과 그 대표에 대한 청구는 과제 수행에서 맡은 역할이나 위법 행위가 증명되지 않았다며 기각했다. 위자료는 2017년 본진과 2018년 2월 여진을 모두 겪은 사람에게 300만 원, 한 번만 겪은 사람에게 200만 원이었고 청구액이 이보다 적은 원고에게는 청구액만 인정했다. 인용액은 모두 309억 원, 지연손해금을 더하면 약 400억 원이다. 지진 당시 군 복무, 해외 체류, 다른 지역 근무 등으로 포항에 거주하지 않은 것으로 확인된 원고의 청구는 기각되었다.

재판부는 먼저 과제 수행과 지진 사이의 인과관계를 인정했다. 대기오염이나 수질오염 같은 공해 소송에서처럼 피해자에게 과학적으로 엄밀한 증명을 요구하는 것은 타당하지 않다고 전제한 뒤, 정부조사연구단의 결론과 특별법의 '포항지진' 정의를 근거로 수리자극이 연구 부지 일대의 임계응력 상태에 있던 단층에서 지진을 일으켰다고 보았다. 유발지진과 촉발지진의 구분은 인위적 활동이 원인이라는 점에서 인과관계 판단에 차이가 없다고 했고, 마지막 수리자극 뒤 두 달이 지나 본진이 일어난 점에 대해서는 수리 모델링에서 그때까지 공극압 증가가 확인되며 미국 덴버와 스위스 바젤에서도 주입을 멈춘 뒤 지진이 이어졌다는 점을 들었다. 다만 포항 지진을 《재난 및 안전관리 기본법》의 자연재난으로 본 2019년 대구지방법원 판결(2018구합24898)은 재난지원금 지급 대상 여부가 쟁점이었을 뿐 지진의 원인을 판단한 것이 아니라고 했다.

과실에 대해서는 판단을 나누었다. 연구 부지를 포항으로 정한 과정과 시추 중 단층의 존재를 짐작하고도 파쇄대 안에 지열정 끝을 둔 설계는 당시 기술로 활성 여부를 미리 알기 어려웠다는 이유로 과실로 보지 않았다. 반면 연구 수행 기관이 2015년 12월 마련한 '미소진동 관리방안'을 보고하지 않았고 신호등 체계에 수리자극 중단 뒤 재개 조건을 두지 않았으며 2016년 12월 23일 적색 단계에 해당하는 규모 2.0 지진이 일어났을 때 한국에너지기술평가원에만 전화로 알린 점을 과실로 인정했다. 2017년 4월 15일 규모 M3.1 지진 뒤에는 이를 제대로 보고하지 않았고, 지진이 이전과 다른 곳에서 일어난 원인과 b값 변화를 분석하지 않았으며, 현장소장이 5차 수리자극에서 320 m³만 더 넣겠다고 정했는데도 1,722 m³를 순주입해 최대 누적 순주입량이 규모 M3.1 지진 직전의 3,724 m³보다 많은 4,932 m³에 이르게 한 점을 과실로 보았다. 한국지질자원연구원은 실시간 규모 분석에 지진계 한 대만 연결해 관측한 지진 1,225개 가운데 1,026개의 규모가 사후 분석값과 0.4에서 −1.0까지 차이가 났고, 수리자극을 시작한 뒤 모든 지진계의 기록이 없는 날이 85일에 이르는 등 관측, 분석 의무를 다하지 않았다고 판단했다.

국가의 책임은 국가배상법상 부작위에 따른 배상 책임으로 인정했다. 산업통상자원부는 과제 공고 전부터 미소지진의 위험을 알았고 2014년 간담회에서 바젤 사례와 미국 에너지부의 유발지진 관리 프로토콜을 논의했는데도 안전관리방안을 직접 세우거나 그 수립 여부를 확인하지 않았으며, 규모 3.1 지진을 보고받고도 현장에 피해가 없다는 말만 듣고 과제를 멈추거나 지진 위험도 분석을 하게 하지 않았다는 것이다. 재판부는 한국에너지기술평가원을 과제 관리를 위탁받은 공무수탁사인으로 보아 그 과실도 국가의 책임으로 묶었지만, 한국지질자원연구원은 독립된 공법인으로서 참여기관의 지위에서 과제를 수행했을 뿐이라며 공무수탁사인으로 보지 않았다. 포스코에는 과실에 의한 방조 책임을 인정했다. 참여기관들의 업무가 서로 유기적으로 연결되어 있었고, 포스코가 300회가 넘는 미소지진과 규모 3.1 지진을 알고도 현금과 현물로 약 100억 원의 민간부담금을 투입해 과제 수행을 쉽게 했다는 이유였다. 재판부는 국가의 부작위와 연구 수행 기관들의 주의의무 위반이 원고들의 손해와 객관적으로 관련되어 공동불법행위가 성립한다고 보았다. 1차 지진 뒤 지열발전과의 관련성이 알려진 상태에서 포항으로 이사한 사람들은 달리 보아야 한다는 국가의 주장은, 관련성이 2019년 3월 정부조사연구단 발표로 비로소 밝혀졌다며 받아들이지 않았다.

위자료 액수를 정하며 재판부는 시민들이 겪은 공포, 대학수학능력시험을 앞둔 수험생의 혼란, 이재민 생활, 여진의 지속, 외상 후 스트레스 장애, 불안, 불면 같은 고통과 5년 넘게 이어진 분쟁을 들었다. 한편 국가가 포항시에 7,752억 원을 지원하고 특별법에 따라 피해 주민에게 4,939억 원(1인 평균 458만 원)의 지원금을 지급했으며, 포항트라우마센터와 흥해 특별재생사업을 추진한 점도 참작했다. 1심 뒤 범대본은 항소할 뜻을 밝혔고, 손해배상 청구의 소멸시효가 정부조사연구단 발표로부터 5년인 2024년 3월 20일까지로 알려지면서 소송에 참여하지 않았던 시민들의 소송 제기가 이어졌다. 2024년 7월에는 2017년 포항 인구의 96%에 이르는 약 49만 명이 소송에 참여했다. 대구고등검찰청 관할에서만 1심 519건, 항소심 25건이 진행되어 국가를 상대로 한 사상 최대 규모의 집단 소송으로 불렸다.

같은 날 같은 법원은 대한민국만을 피고로 한 별건(2019가합10632)에서도 같은 기준으로 위자료 지급을 명했다. 그러나 대구고등법원은 2025년 5월 13일 이 별건의 항소심(2023나18882)에서 1심을 취소하고 원고의 청구를 모두 기각했다. 재판부는 지진이 지열발전 과제의 영향으로 촉발되었다는 점은 인정했지만, 관련 기관의 고의나 과실과 지진 사이의 인과관계가 증명되지 않았다고 판단했다. 항소심은 신호등체계의 변경을 기준 완화로 보기 어렵고, 규모 M3.1 지진 뒤에도 주입량을 제한하는 등의 조치가 있었으며, b값이나 주입량에 근거한 위험 기준은 유발지진을 위한 것이어서 촉발지진에 그대로 적용할 수 없다고 보았다. 또 당시 지열발전의 안전관리를 구체적으로 규율하는 법령이 없었고, 감사나 진상조사에서 지적된 사항이 곧 손해배상 책임을 지는 과실이 되는 것은 아니라고 판단했다. 원고들이 상고해 사건은 2026년 6월 기준 대법원(2025다213253)에 계류 중이다. 범대본 사건의 항소심(2023나18844)은 대법원의 판단을 기다리며 멈춰 있다가 원고 측은 형사재판 기록을 새 증거로 제출해 2026년 7월 22일 변론이 재개되었다.

형사 절차

범대본은 지진 당시 산업통상자원부 장관 등 정부 책임자를 형사 고소하기도 했다. 수사는 진상조사위원회의 수사 요청에 따라 진행되었다. 대구지방검찰청 포항지청은 2024년 8월 19일 지열발전 컨소시엄 주관 기관의 대표와 이사, 정부출연연구기관의 연구책임자와 참여 연구원, 대학 산학협력단의 연구책임자 등 5명을 업무상과실치사상 혐의로 기소했다. 검찰은 이들이 무리하게 사업을 계속하는 과정에서 여러 과실이 겹쳐 일어난 인재라고 보았으며, 규모 M3.1 지진 뒤의 부실한 대응, 유발지진을 자연지진으로 보고한 점, 계획(320 t)을 크게 넘는 1,722 t의 물을 주입한 점, 지진계 관리와 분석의 부실 등을 과실로 들었다. 산업통상자원부와 전담기관 공무원은 허위 보고에 속았다는 이유로 기소하지 않았다. 대구지방법원 포항지원은 2026년 7월 23일 1심(2024고합108)에서 5명 모두에게 무죄를 선고했다. 재판부는 안전관리상의 과실과 지진 사이의 인과관계가 충분히 증명되지 않았고, 국내외에 통일된 안전관리 기준이 없어 신호등체계 운용을 주의의무 위반으로 평가하기 어려우며, 수리자극의 역할을 두고 전문가들의 견해가 갈린다고 보았다. 피고인은 포항지열발전 컨소시엄 주관기관 관계자 2명, 정부출연연구기관 관계자 2명, 참여 대학 산학협력단의 연구책임자 1명으로, 2025년 8월 업무상과실치사상 혐의로 기소되었다. 대구지방검찰청 포항지청은 7월 27일 사실오인과 법리오해를 이유로 항소했으며, 2017년 4월 15일 규모 M3.1 지진 뒤 사업을 즉시 중단하고 위험성을 재평가했어야 한다고 주장했다. 사건은 대구고등법원에서 항소심이 진행된다.

구상 소송

지진 피해에 보험금을 지급한 보험자가 사업 참여 기관을 상대로 낸 구상 소송에서는 관리·감독 기관의 책임이 인정되었다. 한국화재보험협회는 2018년부터 2020년까지 대구지방검찰청 포항지청과 포항교도소 등 보험에 가입한 국가 시설의 피해에 23억여 원의 보험금을 지급한 뒤, 보험자대위에 따라 이노지오테크놀로지, 한국지질자원연구원, 한국에너지기술평가원, 포스코를 상대로 구상금을 청구했다. 서울중앙지방법원 민사합의42부는 2026년 7월 10일 이노지오테크놀로지에 보험금 전액인 약 23억 원을 지급하라고 판결하고, 한국에너지기술평가원과 한국지질자원연구원도 공동불법행위자로서 그 가운데 약 6억 원을 함께 부담하라고 했다. 두 기관의 책임은 자연적인 지구조 응력이 지진에 기여한 점을 고려해 손해의 30%로 제한했고, 땅속 탐사·개발 작업에 관여하지 않은 포스코에 대한 청구는 기각했다.

재판부는 한국에너지기술평가원이 직접 수리자극을 하지는 않았더라도 산업통상자원부로부터 국가연구개발사업의 관리를 위탁받은 이상 명시적인 법령 규정이 없어도 사업의 안전을 관리·감독할 의무가 있다고 보았다. 수리자극 전에 유발지진 가능성을 보고받았고, 2017년 4월 15일 규모 M3.1 지진 뒤에도 원인을 제대로 분석하지 않은 채 사업 기간을 연장했다는 것이다. 한국지질자원연구원에 대해서는 스스로 정한 적색 경보 기준에 해당하는 규모 2.2 지진이 일어났는데도 관계 기관에 알리지 않고 경보 기준을 완화했으며, 규모 M3.1 지진 뒤 관리 기관의 승인 없이 수리자극을 재개한 점을 과실로 보았다. 이는 국가의 과실을 인정하지 않은 2025년 5월 대구고등법원 항소심 및 2026년 7월 형사 1심과 다른 판단으로, 원고인 한국화재보험협회는 책임 제한 비율에, 한국에너지기술평가원과 한국지질자원연구원은 책임 인정 자체에 불복해 각각 항소했다.

상고심을 둘러싼 지역의 대응

2025년 5월 항소심 패소 뒤 대법원(2025다213253)에 상고된 위자료 소송을 두고 지역에서는 대응이 이어졌다. 범대본은 상고 1주년을 앞둔 2026년 5월 19일 포항시청을 출발해 영천, 문경, 충주 등을 거쳐 11일 만인 5월 29일 서울 서초동 대법원 앞까지 약 400 km를 걸었으며 국가 책임 인정과 신속한 판결을 요구하는 '대법원 정의판결 촉구문'을 전달했다. 원고 측은 같은 해 5월 27일 형사 사건 기록 약 10만 쪽과 상고이유보충서를 대법원에 냈고, 대법원 판결을 기다리며 중단되었던 범대본 소송인단의 항소심(대구고등법원 2023나18844)도 청구원인 변경 신청과 이 기록의 제출을 계기로 2026년 7월 22일로 변론 기일이 다시 지정되었다. 원고 측은 넥스지오 운영진이 첫 물 주입 이전인 2015년에 이미 부지에 단층이 있음을 알았다는 검찰 피의자 신문조서를 근거로 《환경정책기본법》상의 위험책임 법리를 주장했다.

포항시는 공익소송 비용을 지원하는 조례를 마련해 진행 중인 소송에도 적용하도록 했다. 2026년 8월 기준 위자료 소송의 원고는 포항시 인구의 약 96%인 49만여 명, 청구액은 1조 5천억 원 규모로 집계되었다. 박용선 포항시장은 2026년 10월 6일 상고심 소송대리인인 김창석 전 대법관을 만나 1·2심의 판단 차이와 인과관계, 국가의 관리·감독 책임 등 쟁점을 논의했다.

주요 소송 현황

포항 지진 관련 주요 소송 (2026년 10월 기준)

구분	법원·사건번호	선고일	피고	결과
위자료 청구 (민사, 범대본 사건)	대구지방법원 포항지원 2019가합10144 외 3건 병합	2023-11-16	대한민국, 포스코 등	국가·포스코 공동 배상(1인당 200만~300만 원), 일부 피고 각하·기각
	대구고등법원 2023나18844	—		변론 재개(2026-07-22 기일 지정), 계류 중
위자료 청구 (민사, 별건)	대구지방법원 포항지원 2019가합10632	2023-11-16	대한민국	원고 일부 승소(1인당 200만~300만 원)
	대구고등법원 2023나18882	2025-05-13		1심 취소, 원고 청구 기각
	대법원 2025다213253	—		계류 중
구상금 청구 (민사, 한국화재보험협회)	서울중앙지방법원 민사합의42부	2026-07-10	이노지오테크놀로지, 한국지질자원연구원, 한국에너지기술평가원, 포스코	원고 일부 승소(공공기관 책임 30% 제한, 포스코 기각), 쌍방 항소
업무상과실치사상 (형사)	대구지방법원 포항지원 2024고합108	2026-07-23	연구 수행 기관 관계자 5명	전원 무죄
	대구고등법원	—		검찰 항소(2026-07-27), 계류 중

도시 재건과 지역 경제

정부는 2018년 지진방재 개선대책에서 특별재난지역 가운데 주거 안정과 공동체 회복이 필요한 곳을 특별재생지역으로 지정할 수 있게 하고 흥해 지역을 첫 시범사업지로 정했다. 정부의 도시재생특별위원회는 2018년 11월 14일 흥해읍을 특별재생지역으로 지정해 2023년까지 2,257억 원을 들여 임대주택과 다목적 대피소, 재난심리지원센터, 복합커뮤니티센터 등을 짓기로 했다. 지진으로 철거가 결정된 흥해의 옛 대성아파트 터에는 사업비 420억 원을 들인 포항시 북구보건소와 포항트라우마센터가 2025년 6월 9일 문을 열었다. 29개 특별재생사업은 2026년 3월 모두 마무리되었으며, 흥해 복합커뮤니티센터와 공공도서관, 공공임대주택 200가구 등이 들어섰다.

지진은 지역의 인구에도 영향을 주었다. 김혜진과 이종관은 합성 통제법으로 지진이 없었을 경우의 포항을 추정해 비교한 결과 지진이 포항의 인구를 유의미하게 줄였다고 보고했다. 행정 자료의 전출 사유를 보면 주거 환경 변화를 이유로 한 전출은 크게 늘었으나 일자리 때문에 옮긴 경우는 거의 변하지 않았고, 이 인구 유출은 임대주택 가격의 하락으로 이어졌다. 연구진은 주민들이 지진을 지역의 부정적 요인으로 받아들였다고 해석했다.

주민의 정신 건강

지진은 주민들에게 오래가는 정신적 영향을 남겼다. 한창우는 국민건강보험 자료를 분석해 지진 직후 3주 동안 포항 주민의 불안, 스트레스 관련 정신질환 발생이 대조 지역 주민보다 약 두 배로 늘었고 진앙이 있는 북구에서 증가 폭이 특히 컸다고 보고했다. 지진 2년 뒤 추가 정신건강 지원을 요청해 정밀 면담을 받은 300명을 분석한 연구에서는 23.3%가 외상 후 스트레스 장애, 34.3%가 우울장애, 71.3%가 불안장애로 진단되었다. 이들 가운데 74%가 정신과 치료가 필요했지만 즉시 치료가 필요한 사람의 76%는 치료를 받지 않고 있었고, 91%는 지진 이전에 정신과 병력이 없었다. 지원을 요청한 사람은 여성과 50~70대가 많았으며 집이 심하게 부서진 사람일수록 지원 요구가 컸다. 연구진은 지진 뒤 공공 정신건강 지원이 추적 선별검사와 치료 연계, 주거 지원에 중점을 두어야 한다고 제언했다. 특별법에 근거한 포항트라우마센터가 주민의 심리 회복 지원을 맡고 있으며 2025년 흥해읍의 새 건물로 옮겼다.

지진 방재 정책의 변화

정부는 14개 부처가 참여한 태스크포스를 거쳐 2018년 5월 24일 '지진방재 개선대책'을 발표했다. 대책은 "지진방재 선진국 수준의 대응기반 구축"을 목표로 4대 분야, 10개 핵심 과제, 65개 세부 과제로 이루어졌다. 내진 보강 대상 공공시설물을 10만여 곳에서 18만여 곳으로 늘리고 2018~2022년에 5조 4천억 원을 투자해 완료 목표를 2045년에서 2035년으로 앞당기기로 했으며, 피해가 집중된 유/초/중등학교의 내진 보강은 2029년까지 마치기로 했다. 건축물 내진설계 의무 대상은 이미 지진 직후인 2017년 12월 2층 이상 또는 연면적 200 m² 이상 건축물과 모든 주택으로 넓어졌다.

포항에서 드러난 취약점에 대한 대책도 담겼다. 3층 이상 필로티 건축물은 설계와 시공 단계에서 건축구조기술사의 확인과 감리를 받도록 의무화하고, 필로티 기둥의 부실시공을 막기 위해 설계 예시와 시공 상세를 제시하며, 외장 벽돌 같은 비구조재의 내진설계 의무를 법령에 명확히 하기로 했다. 국내에서 처음 관측된 액상화에 대응해 지역 특성을 반영한 액상화 평가 기법을 개발하고 2019년부터 전국 액상화 위험지도를 만들기로 했으며, 국가활성단층 조사도 동남권을 2021년까지 마치고 전국 조사 완료 시점을 2041년에서 2036년으로 앞당기기로 했다. 주민 불안을 키운 위험도 평가의 '사용 제한' 판정은 표현을 바꾸기로 했고, 재난지원금은 주택 전파 1,300만 원, 반파 650만 원으로 44% 올리고 소파 지원을 실거주자가 아닌 소유주에게 하도록 바꾸었다. 인명 피해 지원금은 세대주와 세대원을 구분하지 않고 사망 1천만 원, 부상 500만 원으로 같게 했다. 대규모 재난 때의 심리 지원을 위해 국가 트라우마센터 5곳을 세우기로 한 것도 이 대책에 포함되었다.

지진 정보 전달도 바뀌었다. 기상청은 2018년 6월부터 지진·지진해일 긴급재난문자를 행정안전부를 거치지 않고 직접 발송했고, 같은 해 11월에는 포항 지진 이후 더 빠른 경보를 바라는 요구에 따라 지진조기경보 발표 시간을 관측 후 15~25초에서 7~25초로 줄였으며, 지역별 흔들림의 정도를 알려 주는 진도 정보 서비스를 정식으로 시작했다. 긴급재난문자에는 진앙과 규모뿐 아니라 대피 요령도 담기로 했다.

평가와 연구

2016년 경주 지진에 이어 1년 만에 계기관측 이래 두 번째로 큰 지진이 일어나자 행정안전부는 《2017 포항지진 백서》에서 포항 지진이 "지진 관측 이래 가장 큰 피해를 낳았지만, 지진을 겪으면서 다양한 개선사항이 도출됨으로써 지진으로부터 더욱 안전한 나라로 발돋움할 수 있는 기회를 제공해 주었다"고 평가했다. 백서는 지열발전소를 둘러싼 논란, 국내에서 처음 발견된 액상화, 필로티 주택에 집중된 피해를 이 지진이 한꺼번에 던진 문제로 꼽았다. 한국지질자원연구원은 규모 M5가 넘는 두 지진이 잇따라 일어난 것이 한국에서도 규모 M6.0 이상의 지진이 언제든 일어날 수 있다는 뜻이며, 그런 지진이 얕은 곳에서 일어나면 지반 특성에 따라 광범위하고 심각한 재해를 낳을 수 있음을 보여 주었다고 적었다. 국외 학계에서는 이 지진이 지열 발전 사업과 관련된 지진 가운데 가장 큰 지진일 가능성이 높다는 점에서 주목을 받았다.

지진학적 평가

포항 지진은 규모에 비해 피해가 컸던 지진으로 평가된다. 한국지질자원연구원은 지진 파열이 포항 분지의 두꺼운 퇴적층 아래 비교적 얕은 곳에서 일어나 그때까지 국내 지진에서 거의 관찰되지 않았던 지표 균열, 지각 융기, 액상화 같은 다양한 지진동시성 지표 변형을 일으켰고 퇴적층과 미고결층에 중저주파 대역의 지진파 에너지가 집중되어 3~5층 건물을 중심으로 피해가 났다고 정리했다. 이철호 등은 포항관측소(PHA2)의 강진 기록을 분석해 지진동의 에너지가 2 Hz 언저리에 몰려 있었고, 이것이 크게 부서진 필로티 건물의 기본 주기(약 0.48초)와 거의 겹쳤다고 보고했다. 이들이 역산한 관측소 부지는 평균 전단파 속도 210 m/s, 기반암까지 깊이 30 m의 연약 지반(D등급)이었으며, 연구진은 규모 5급의 중약진이라도 연약 지반의 증폭과 가까운 진앙거리가 겹치면 비정형이고 취성적인 구조물에 붕괴에 가까운 손상을 줄 수 있다고 결론지었다.

진동이 미친 범위는 일반적인 경험식과 맞지 않았다. 연관희와 이강렬은 포항 지진의 진도 V 감진 반지름이 약 50 km에 그쳐 안정대륙지역의 일반적인 값과 크게 어긋나므로, 계측진도 추정식을 만들 때 이 지진을 "특이한 지진"으로 분류해 다루어야 한다고 보았다. 이들은 경주 지진과 포항 지진이 그때까지 국내에 거의 없던 진도 V 이상 구역의 지진파형 자료를 처음으로 제공했다고도 평가했다.

본진의 응력강하는 분석 방법에 따라 값이 크게 갈렸다. 연구마다 쓴 자료와 모형이 달라 값을 서로 견주기보다는 각 연구 안에서 경주 지진과 비교한 결과를 보는 편이 의미가 있다. 경주 지진과 함께 분석한 두 연구는 모두 포항 본진의 응력강하가 경주 지진보다 낮다고 보았다.

포항 지진 본진의 응력강하 추정

연구	방법	포항 본진	경주 지진과의 비교
Woo 외(2019)	P파 변위 스펙트럼, 브룬(Brune) 모형	56.0 bar(약 5.6 MPa)	—
채경돈 외(2020)	코다파 기반 방법	—	경주 본진의 약 1/4.3
Cho 외(2023)	경험적 그린함수 유한단층 역산	약 1 MPa	경주 지진 약 20 MPa

채경돈 등은 경주 지진계열의 응력강하가 규모가 커질수록 가파르게 커진 것과 달리 포항 지진계열은 비슷한 규모의 경주 지진보다 응력강하가 낮았다고 보고하고, 그 까닭을 주로 두 본진의 진원 깊이 차이(경주 14.5 km, 포항 4.27 km)에서 찾으면서도 유체 주입이 응력강하를 낮췄을 가능성을 배제하지 않았다.

이 지진은 지도에 없던 단층에서 일어났다는 점에서 한반도 지진원 연구에도 과제를 남겼다. 해외조사위원회는 주입으로 유발된 지진이 그때까지 알려지지 않은 단층대를 활성화해 본진을 촉발했다고 보았다. Woo 등은 잘 발달하고 임계 응력 상태에 있는 단층에서는 유체 주입이 큰 응력 변화를 주지 않더라도 큰 지진이 촉발될 수 있다는 것이 포항 지진의 교훈이라며 피해를 줄이려면 이런 위험한 단층을 미리 찾아 관측해야 한다고 적었다. 한국지질자원연구원도 한반도 지체 응력장 아래에서 응력을 쌓고 있는 단층군의 파악, 활성단층의 고지진학적 연구, 자연지진과 인공 지진원을 가려내는 복합 지구물리 관측 기술 등을 앞으로 중점적으로 연구해야 할 분야로 들었다.

2016년 경주 지진과의 비교

 2016년 경주 지진 문서를 참고하십시오.

포항 지진과 경주 지진은 진앙이 약 40 km 떨어진 경상북도의 지진으로, 기상청이 지진파 역산으로 구한 모멘트 규모는 포항 M_w5.4, 경주 M_w5.5로 비슷했다. 중앙지진재해원인조사단은 규모로는 경주 지진이 0.4 크고 에너지 방출량도 약 네 배였지만 진원 깊이와 지질, 주파수 특성의 차이 때문에 포항의 피해가 더 컸다고 분석했다.

2017년 포항 지진과 2016년 경주 지진의 비교

항목	2017년 포항 지진	2016년 경주 지진
국지 규모(본진)	5.4	5.8
모멘트 규모(기상청)	5.4	5.5
진원 깊이	7 km	15 km
단층 운동	역단층성 주향이동	주향이동
진앙 주변	구도심 인근	농촌 지역
지반	해성층·퇴적암	화강암
최대지반가속도	0.3739 g(포항관측소)	0.6092 g(울산관측소)
한 달간 규모 2.0 이상 여진	70회	142회
진도 Ⅴ 이상 범위	진앙 반경 약 15~20 km	진앙 반경 약 30 km
진도 Ⅷ 판정 지점	188곳(피해신고 약 3만 건)	7곳(피해신고 5천여 건)
지표 변위	위성영상으로 최대 4 cm 관측	관측되지 않음
부상자(본진)	92명	23명
이재민(최대)	1,797명	111명
재산 피해액	850억 2천만 원	110억 2천만 원
액상화	있음	없음
출처: 규모·깊이·단층 운동·진앙 주변·지반·최대지반가속도·부상자·이재민·액상화는 중앙지진재해원인조사단, 모멘트 규모·여진·진도·지표 변위는 《2017 지진연보》, 재산 피해액은 《2017 포항지진 백서》.

두 지진의 여진 활동은 기관과 연구에 따라 다르게 읽혔다. 기상청은 포항 지진의 여진 발생률이 경주 지진보다 빨리 낮아졌다고 분석했고, 한국지질자원연구원은 진원 깊이와 규모에 따른 횟수 차이는 있지만 두 여진 계열이 시간이 지나면서 비슷한 양상으로 줄었다고 보았다. 김성균과 이정모는 두 지진의 여진역 넓이가 본진 규모에 대한 경험적 관계에서 예상되는 것보다 지나치게 작아 여진으로 파괴된 영역이 좁은 공간에 집중되었다고 보고했다. 이들이 최대우도법으로 구한 b값은 경주 1.12±0.03, 포항 1.05±0.02로 한반도 전체의 값 0.85보다 훨씬 컸고, 수정 오모리 공식의 감쇠지수 p는 각각 0.965와 0.954로 원래 오모리 공식의 1.0보다 조금 작았다. 연구진은 두 여진 계열의 상수가 특이한 값을 보이지는 않는다고 결론지었다.

지표에서도 차이가 드러났다. 한국지질자원연구원이 진앙에서 가장 가까운 GPS 상시관측소의 위치 시계열을 분석한 결과 경주 지진 때는 진앙에서 19 km 떨어진 효동리 관측소에 통계적으로 뜻 있는 변위가 나타나지 않았지만, 포항 지진 때는 포항 관측소에서 수직 성분으로 약 1 cm의 변위가 생겼다. 연구원은 진원이 얕고 관측소가 가까웠던 것을 그 까닭으로 들며, 포항 지진이 GPS로 지표 변위가 관측된 첫 국내 지진이라고 적었다. 같은 연구원은 진앙 가까운 암반 관측소 네 곳과 토사 지반 관측소 한 곳의 응답스펙트럼을 비교해 포항 지진은 경주 지진과 달리 구조물에 더 큰 영향을 주는 중·저주파 대역에서 증폭되었으며 퇴적층이 깊게 발달한 포항 일대의 지반 고유 주기가 경주보다 길어 많은 구조물이 지반 증폭으로 피해를 입은 것으로 추정했다. 연구원은 이 부지 증폭 효과를 정량화해 국내 내진 설계 기준에 반영할 필요가 있다고 덧붙였다.

유발지진 연구에 남긴 것

포항 지진은 유발지진 연구에서 기록적인 사례가 되었다. 포항 지진 이전에 강화 지열 시스템(EGS) 사업과 관련된 가장 큰 지진은 2006년 스위스 바젤의 모멘트 규모 M_w3.4 지진과 2003년 오스트레일리아 쿠퍼 분지의 규모 M3.7 지진이었는데, 이들이 방출한 지진 모멘트는 포항 지진의 0.07%와 0.20%에 불과했다. 2018년 4월 포항 지진과 지열발전의 관련성을 다룬 첫 논문이 나오자 《사이언스》는 이 지진이 강화 지열 발전으로 촉발된 지진 가운데 가장 클 가능성이 높다고 보도했다. Lim 등은 이 지진을 심부 지열 개발과 관련해 보고된 첫 사례이자 가장 큰 규모의 유발지진으로 규정하면서 주입된 유체의 양이 비교적 적었다는 점을 강조하고, 주입된 총량으로 예측되는 최대 규모는 M3.5 정도에 그친다고 지적했다.

이 때문에 포항 지진은 주입량으로 최대 규모를 가늠해 온 기존의 관리 방식을 다시 생각하게 했다. 정부조사연구단의 국내외 연구자를 포함한 13명은 2019년 5월 《사이언스》 정책 포럼에서 포항 지진이 강화 지열 시스템의 자극이 자극된 부피를 넘어 파열하는 큰 지진을 촉발할 수 있다는 명백한 증거이며, 최대 규모가 주입된 유체의 부피로 정해진다는 가설을 반증한다고 주장했다. 이들은 이 가설이 유발지진을 관리하는 기존의 위험도(hazard) 기반 방법의 암묵적 전제였으므로, 그 방법을 고쳐 위험(risk)을 기준으로 삼아야 한다고 제안했다. 해외조사위원회도 현재의 모형이 이처럼 복잡한 발생 과정과, 단층에 가해진 압력 변화가 걷잡을 수 없이 커지는 큰 지진으로 이어질 가능성을 제대로 다루지 못한다며 유발, 촉발지진의 물리 모형과 통계 모형을 더 발전시켜야 한다고 권고했다. 위원회는 여러 국내외 기관이 서로 다른 자격으로 포항의 지진 관측과 분석에 참여해 자료와 시료의 교환이 복잡해졌다는 점도 지적하고, 지진 위험의 평가와 경감에 관여하는 과학 기관은 자료와 시료의 공개와 명확한 협력 경로를 우선해야 한다고 적었다.

최대 규모를 설명하는 틀을 두고는 논쟁이 이어졌다. Shapiro 등은 최대 규모가 주입량보다 주입을 시작한 뒤 지진이 일어나기까지의 시간과 관계된다는 새 관계식을 제시해 포항 지진이 그 안에 들어간다고 보았고, McGarr와 Majer는 본진의 지진 모멘트가 주입량에 비해 지나치게 커서 이 지진을 유발지진으로 볼 수 없다고 반박했다.

지열 발전 산업에 미칠 영향도 거론되었다. 《사이언스》는 포항 지진에서 나온 결론이 유지된다면 지열 발전으로 화석 연료를 줄이려는 스위스 같은 나라와, 이전의 더 작은 지진이 불러온 우려에서 막 벗어나기 시작한 지열 개발 업계에 타격이 될 것이라고 전하고, 지진 규모를 억제하려고 고안된 '소프트 자극' 기법이 본진 몇 달 전 포항에서 쓰였다는 점을 가장 우려스러운 대목으로 꼽았다. 2018년 《사이언스》 논문 가운데 한 편의 제1저자인 부산대학교의 김광희는 주입량이나 주입 속도에 기대어 온 지열 사업의 지진 위험 평가 방식이 바뀌어야 한다며 이 지진을 "경종"이라고 불렀다. 반면 스위스 지진청장 슈테판 비머는 이 일로 강화 지열 발전의 개발 전체가 멈춰서는 안 된다고 보았고, 윌리엄 엘스워스는 진원이 이처럼 직접 영상화되는 일은 매우 드물다며 포항 지진이 지진 발생 연구에 큰 도움이 될 것이라고 말했다.

같이 보기

• 2018년 지진
• 포항 지열발전소
• 2018년 포항 지진
• 한국의 지진 목록
• 대한민국의 지진 관측
• 포항시의 지질

참고 문헌

• 기상청 (2018년 7월). 포항지진 분석 보고서 (PDF) (보고서). 기상청 지진화산국. 2026년 9월 23일에 확인함. 
• 기상청 (2018년 4월). 2017 지진연보 (PDF) (보고서). 통권 제17호. 기상청 지진화산센터 지진화산감시과. 발간등록번호 11-1360000-0000104-10. 2026년 9월 23일에 확인함. 
• 기상청 (2019년 3월). 2018 지진연보 (PDF) (보고서). 통권 제18호. 기상청. 발간등록번호 11-1360000-000104-10. 2026년 9월 23일에 확인함. 
• 한국지질자원연구원 (2018년 6월 20일). 《(일반인을 위한) 한반도 동남권 지진: 경주지진 & 포항지진을 중심으로》 (PDF). 한국지질자원연구원. ISBN 9791185861814. 2026년 9월 21일에 확인함. 
• 포항지진 정부조사연구단 (2019년 3월 20일). 포항지진과 지열발전의 연관성에 관한 정부조사연구단 요약보고서 (PDF) (보고서). 대한지질학회. doi:10.22719/KETEP-20183010111860. 2026년 9월 21일에 확인함. 
• 포항지진 정부조사연구단 (2019년 4월 30일). 포항지진과 지열발전의 연관성에 관한 정부조사연구단 최종보고서 (보고서). 대한지질학회. 
• 행정안전부 (2018년 8월). 2017 포항지진 백서: 포항지진 발생에서 복구까지, 그리고 남은 과제 (보고서). 행정안전부 재난관리실 지진방재관리과. 발간등록번호 11-1741000-000123-01. 2026년 9월 23일에 확인함. 
• 행정안전부 (2018). 2017 재해연보 (보고서). 행정안전부. 
• 중앙지진재해원인조사단 (2018년 2월). 지진 피해현장조사 결과보고: 11.15. 경북 포항 지진 (보고서). 
• 포항지진진상조사위원회 (2021년 7월 29일). 포항지진진상조사위원회 진상조사 결과 발표문 (보고서). 국무총리 소속 포항지진진상조사위원회. 
• 김진홍; 도영웅 (2018년 5월). 포항지진의 경제적 영향 추계 및 정책적 시사점 (PDF) (보고서). 지역경제조사연구 포항 2018-2. 한국은행 포항본부. 2026년 9월 26일에 확인함. 
• Yumin Ji; Hwanwoo Seo; Sinhang Kang; Han-Saem Kim; Jongkwan Kim; Byungmin Kim (2022년 4월). “MASW-Based Shear Wave Velocities for Predicting Liquefaction-Induced Sand Boils Caused by the 2017 M5.4 Pohang, South Korea Earthquake” (영어). 《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering》 (American Society of Civil Engineers) 148 (4): 04022004. doi:10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002738. ISSN 1090-0241. 

외부 링크

• 포항지진 – 기상청 날씨누리
• 《2017 포항지진 백서》 – 행정안전부, 2018년 8월
• 미국 지질조사국의 2018년 2월 11일 여진(M_ww 4.7) 분석
• 포항트라우마센터 – 포항시