미국 캘리포니아 남부의 주요 단층에 쌓인 스트레스가 지난 1000년 중 최고 수준에 도달해 대지진 발생 위험이 크게 높아졌다는 연구 결과가 나왔다.
미국 하와이대 마노아캠퍼스 연구팀은 16일(현지시간) 국제학술지 '지구물리학 연구 저널: 고체 지구'에 이 같은 내용을 담은 논문을 발표했다. 연구팀은 캘리포니아 남부의 산안드레아스 단층과 샌재신토 단층 시스템이 대지진 발생 가능성이 높은 '임계 상태'에 있다고 진단했다.
연구팀은 두 단층이 만나는 지점인 '카혼 패스'가 '지진 관문' 역할을 할 수 있다고 분석했다. 이 관문이 지진의 전파를 막을 수도 있지만, 반대로 두 단층이 한꺼번에 연쇄적으로 파열되는 초대형 지진의 통로가 될 수도 있다는 것이다.
두 단층 시스템이 동시에 파열될 경우, 단일 단층에서 발생하는 지진보다 훨씬 파괴적인 결과를 낳을 수 있다. 로스앤젤레스(LA), 샌버너디노, 리버사이드 등 인구 밀집 지역이 막대한 피해를 볼 수 있다고 연구팀은 경고했다.
이번 연구는 물리학 기반의 지진 주기 모델을 사용해 약 1000년 동안의 스트레스 축적 및 방출 과정을 시뮬레이션했다. 연구팀은 방사성 탄소 연대 측정 등 지질학적 기록을 바탕으로 1000년간의 지진 이력을 모델에 입력해 현재의 스트레스 수준을 추정했다.
논문의 주 저자인 릴리안 버크하드 연구원은 "여러 단층 구간의 스트레스 수준이 지난 1000년 중 최고치거나 그 이상"이라며 "두 단층 시스템을 관통하는 대규모 동시 파열이 일어날 수 있는 상태"라고 설명했다.
버크하드 연구원은 이어 "마지막 대규모 단층 파열 이후 160년 이상이 경과한 현재, 이 지역은 역사적으로 높은 스트레스 수준에 놓여있는 임계 상태"라고 강조했다.
연구팀은 이번 연구 결과가 해당 지역의 지진 위험 평가를 개선하고 기반 시설 설계, 비상 계획 및 건축 기준 수립에 중요한 정보를 제공할 것이라고 밝혔다. 또한 이 모델링 접근법은 전 세계 다른 복잡한 단층 교차 지역에도 적용될 수 있을 것으로 기대했다.