정부조사단 "포항지진, 지열발전이 촉발…시기와 위치 일치"

이강근 정부조사연구단장이 20일 서울 중구 프레스센터에서 대한지질학회 주최, 포항지진 정부조사연구단 주관으로 열린 '포항지진과 지열발전의 연관성에 관한 정부조사연구단 결과발표 기자회견'에서 발언하고 있다. /문호남 기자 munonam@

[아시아경제 주상돈 기자] 포항지진 정부조사연구단이 이번에 지열발전소가 포항지진을 촉발시켰다고 결론 내린 과학적 근거는 크게 두 가지다. 지역발전소 굴착 이후 미소지진이 발생하기 시작했고, 지열정(구멍)이 막힌 심도와 진원이 일치한다는 것이다.

20일 오전 정부조사연구단은 프레스센터에서 이 같은 내용을 담은 '포항지진과 지열발전의 연관성에 관한 포항지진 정부조사연구단 결과발표'를 발표했다.

이강근 단장은 “포항지진은 지열발전 실증연구 수행 중 지열정 굴착과 두 지열정(PX-1·2)을 이용한 수리자극 시행 굴착시 발생한 이수누출(시추파이프 안에 넣은 진흙이 연약지반을 만나 손실되는 현상)에 따른 것"이라며 "또 높은 압력으로 주입한 물에 의해 확산된 공극압이 포항지진 단층면 상에 남서 방향으로 깊어지는 심도의 미소지진들을 순차적으로 유발시켰다"고 설명했다.

◆EGS 프로젝트 이후 미소지진 발생= 포항지진과 지열발전소의 연관성을 파악하기 위해 EGS(지열시스템) 실증부지를 중심으로 포항지역 그 주변의 지진 데이터를 분석했다. 이에 따르면 2009년 1월부터 2017년 11월15일 본진까지 520개의 지진이 발생했다.

조사단이 포항지역과 그 주변에서 식별한 총 520개의 지진들 중 초기위치가 결정된 총 253개의 진앙 위치.

조사단은 범위를 좁혀 EGS 부지에서 진앙거리 5㎞ 이내, 진원 깊이 10㎞ 미만인 지진들만 모아 지진과 인위적 활동의 시간적 상관성을 분석했다.

이에 따르면 EGS 실증부지 근접지역에서는 2009년 1월부터 2016년 10월까지는 지진이 검출되지 않았다. 하지만 PX-2 지열정 굴착(2015년 4월~2015년 12월) 과정에서 발생한 이수노출과 함께 미소지진이 검출되기 시작했다. 이후 진행된 5차례의 수리자극(물을 주입하는 압력 등) 이후 미소지진이 본격적으로 발생했다.

이수누출 시기.

이 단장은 "지열발전 드릴링(시추)과정에서 압력이 크게 작용했다"며 "EGS 부지 인근에서 발생한 지진의 시간적 분포가 해당 프로젝트 수행과정에서 있었던 활동과 밀접하게 연관된다"고 말했다.

◆PX-2 관정 손상 심도와 진원 같아= 조사단은 포항지진을 포함해 지열발전 실증부지 부근에서 발생한 지진들의 진원위치를 정확하게 결정하기 위해 속도모델 구축과 상대위치 결정, 정확하게 결정된 지진의 진원을 이용한 보정 등을 실시했다. 이를 통해 98개의 지진의 진원을 파악했다.

지열정.

이 결과 PX-2 지열정에서 수행한 수리자극에 의해 유발된 미소지진들이 이루는 평면과 포항지진의 단층면해가 일치했다. 진원분포로부터 결정한 단층면을 PX-2 관정까지 연장하면 약 3800m 심도에서 교차한다.

조사단은 PX-2의 손상된 심도가 진원과 같다는 것도 확인했다. 이를 위해 지난해 8월 지열정에 대한 시추공 영상검층을 실시했다. PX-1의 경우 관측장비가 4098m까지 들어갈 수 있었던데 반해 PX-2는 3783m에서 더 이상 들어갈 수 없었다. 이는 심도 3783m구간 하부 구간의 케이싱(굴 붕괴를 막기위해 설치하는 파이프)이 파열·손상 또는 굴절됐음을 의미한다. 조사단은 "이는 포항지진 발생시 이 단층이 파열되면서 PX-2 지열정의 케이싱을 손상시켰음을 시사한다"고 설명했다.

조사단은 EGS 부지 인근의 지하수가 아직 안정화 되지 않았다며 안전성에 대한 장기적인 분석이 필요하다고 봤다. 이 단장은 "PX-1과 PX-2 지열정의 수위 차이는 지난달 28일 현재 약 600m 이상으로 이 같은 비정상적인 수리경사는 수리환경의 급격한 변화를 야기할 수 있다"며 "향후 미소지진 및 안정성에 대한 장기적인 모니터링과 분석이 필요하다"고 말했다.

주상돈 기자 don@asiae.co.kr