윌셔가 20여채 빌딩…팬케이크처럼 폭삭
피해악명 1994년 노스리지 지진 6.7규모 불과
7.8 규모 강진땐 지진대 6800여명 사상자 발생
집, 도로 유실 등 최대 100만명 이재민 나올수도
튀르키예 같은 ‘빅원’이 캘리포니아를 강타하면 어떻게 될까?
규모 7.8의 강진이 튀르키예를 강타한 후 8000여채의 건물이 붕괴되고 3만여명 이상의 인명 피해를 내고 있는 가운데, 미국 지질학자들과 지진 전문가들은 남가주에 빅원이 닥칠 경우 상상하기 어려운 피해가 도래할 것이라고 내다봤다. 지질학자들은 남가주에 최대 진도 8.2의 지진이 가능하며 샌앤드레아 단층이 깔린 티후아나부터 페블비치까지 상상하기 힘든 참사를 가져올 것이라고 경고해왔다. 그 중간지대에 있는 남가주의 경우도 건물 및 인명피해에서 벗어나기 어려울 것이라고 내다봤다. 튀르키예에 발생했던 강도의 지진이 LA에서 발생하면 어떻게 되나? 미주 한인들이 가장 많이 살고 있는 LA를 포함한 남가주 지역은 안전한지 긴급 진단을 해봤다.
지난 2월 6일 새벽 4시 17분(현지시간), 튀르키예 중남부와 시리아 서북부를 뒤흔든 규모 7.8의 강진이 발생했다. 인구 210만 명의 튀르키예 중남부 대도시 가지안테프의 동쪽을 진앙으로 78초간 흔들렸던 지진은 그 뒤 7일까지 145회의 여진으로 이어졌다.
이번 지진으로 튀르키예 13일 현재까지 3만3천여명 사망, 시리아 9천여명 등 수만 여명의 부상자 피해가 발생했다. 구조활동이 계속되면서 피해자가 갈수록 늘고 있다. 미국 지질조사국(USGS)은 사망자가 10만 명을 넘길 수도 있다는 전망을 내놓고 있다.
이런 상황에서 숨진 딸의 손을 잡고 놓지 않는 아버지, 태어나는 도중 탯줄도 제대로 끊지 못한 상태에서 지진으로 건물이 무너지면서 엄마를 잃은 갓난아기 등 이루 다 말할 수 없는 비극이 줄을 잇고 있다. 지난해 12월 20일, 북부 캘리포니아에서 규모 6.4지진이 발생하자 5만5천 가구가 단전되고 도로유실 및 부상자들이 발생해 비상사태가 선포되었다.
이번 지진은 규모도 컸지만 건물들이 종이 상자 무너지듯이 붕괴되면서 인명 피해가 더욱 컸다는 분석이다. <뉴욕타임스>(NYT)는 지진 피해 지역에서 무너진 건물 사진을 바탕으로 내진 설계가 제대로 되지 않은 것은 물론 콘크리트를 보강하는 철근도 충분히 사용하지 않은 것으로 보인다는 분석을 내놨다. 튀르키예는 1999년 1만7000명의 사망자를 낸 이즈미트 대지진을 겪은 지 8년 뒤인 2007년 내진 설계를 의무화했지만 행정력이 이에 미치지 못한 것으로 추정할 수 있다. 뇌물 등 부정행위가 있었을 가능성도 있다.
만약 튀르키예에 발생한 똑같은 규모의 지진이 발생한다면 2023년 캘리포니아는 튀르기예보다 더 안전할 수 있을까.
하지만 캘리포니아 주민들은 경제력이 앞선 미국의 건물구조가 본질적으로 터키의 구조보다 낫다고 생각하고 싶어하는 경향이 있다. 그러나 캘리포니아에서 100년이 넘도록 진도 7.8의 지진이 발생한 적이 없다.
연방지질조사국(USGS)은 최근 보고서를 통해 ‘만약 이런 높은 진도의 강진, 즉 ’빅원‘이 발생한다면 모든 가주민들의 생활이 바뀔 것이며, 준비하지 않는다면 이는 곧 참사를 의미한다’며 말했다.
샌프란시스코에 발생했던 1906년 대지진은 도심 대부분이 망가질 정도의 파괴력을 가졌다.
튀르키예와 시리아에서 막대한 인명피해를 내고 부서진 건물의 대부분은 비연성 콘크리트 건물이었다. 이 건물의 특징은 콘크리트가 부서지기 쉽고 외부에서 폭발할 수 있는 강철 보강 막대의 부적절한 구성을 가진 비연성 콘크리트 건물이었다. 콘크리트 프레임 건물은 제2차 세계대전 이후 인기를 얻었으며 로스앤젤레스의 가장 유명한 윌셔대로에 늘어서 있습니다. 그러나 그들의 치명적인 결함은 52년 전 목요일에 발생한 1971년 실마 지진 동안 국제적으로 명백해졌다.
앞서 말한 대로 로스앤젤레스의 비연성 콘크리트 건물은 1971년 진도 6.6의 실마 지진과 1994년 진도 6.7의 노스리지 지진에서 치명적인 붕괴를 겪었다. 1971년 지진으로 Sylmar에 있는 Veterans Administration Hospital이 무너져 49명이 사망했다. Northridge 지진으로 Kaiser Permanente 사무실과 클리닉, Bullock의 백화점이 부분적으로 무너졌다.
실마 지진 이후 시 공무원들은 새로 지어진 Olive View Medical Center 가 심하게 손상된 것을 보고 깜짝 놀랐다. 5층짜리 병원은 1층 기둥 일부가 부러지면서 옆으로 휘청거렸고 세 개의 콘크리트 계단이 무너졌다. 이 여파로 2층짜리 정신과 건물이 무너지면서 3명이 사망했다.
연방지질조사국(US Geological Survey)의 시뮬레이션에 따르면 남가주에서 규모 7.8의 지진이 발생하면 50개의 비연성 콘크리트 건물이 완전히 또는 부분적으로 붕괴되고 그 안에 거주하는 7,500명의 인명 피해를 발생시킬 것이다.
캘리포니아와 터키의 단층 시스템 전문가인 USC 지구과학 James Dolan교수는 “캘리포니아 전역에 수천 개의 단층 건물이 있고 수만 명의 캘리포니아 주민들이 이 건물에서 생활하고 일하기 때문에 큰 지진으로 인해 피해가 클 수 있습니다.”라고 말했다. 그는 이어 “기둥이 바깥쪽으로 폭발하면 바닥이 팬케이크가 될 것입니다.”라고 말했다. 돌란 교수는 “이 건물 유형이 매우 흔한 전 세계의 지진에서도 똑같은 일이 계속 반복됩니다. 건물이 붕괴에 취약할 수 있는 또 다른 이유는 수직 기둥과 수평 바닥 사이에 적절한 연결이 없기 때문에 흔들릴 때 부서진다”고 말했다.
이 같은 공법의 건물 결함이 너무 심해서 공무원들은 Sylmar 지진 이후 비연성 콘크리트 설계의 건설을 신속하게 금지했으며 1980년대 이후에 세워진 미래의 콘크리트 프레임 구조가 흔들릴 때 연성이 있거나 유연할 수 있도록 최소 건물 요구 사항을 강화했다. 그러나 수십 년 동안 전세계 여러 국가와 시 당국은 이미 이 방식대로 지어진 오래된 건물을 개조할 것을 요구하지 않았다.
‘빅원’이라 불리는 강진이 발생하면 LA한인타운 내 20채 이상을 포함, 지진에 취약한 LA 지역 콘크리트 건물 1000채 이상이 붕괴할 것으로 나타났다. LA시 등 일부 도시는 노후화된 해당 건물을 대상으로 보강공사를 의무화했지만, 이행률은 낮은 상황이다.
우선 지진에 취약한 해당 건물은 1950년대 전후 지어졌다. 당시에는 최신 건축공법을 사용했지만, 강진 대비는 소홀히 했다는 공통점을 지닌다.
신문에 따르면 지진에 취약한 건물은 ‘벽돌을 쌓아 올린 저층건물 또는 지진 발생 시 좌우 흔들림을 잘 흡수하지 못하는 비연성 콘크리트 건물(non-ductile concrete building)’이다.
특히 LA지역에는 이런 비연성 콘크리트 건물이 다수를 차지한다. LA한인타운의 경우 1956년 지어진 LA총영사관과 뱅크오프호프 본점으로 쓰이는 3200 윌셔 빌딩, 이웃케어 클리닉이 입주한 3255 윌셔 빌딩 등이 해당한다.
또 윌셔 불러바드 선상 탈마지·게이로드 아파트, 6가 인근 윌셔 크리스천 교회 등 20채가 포함됐다.
더 구체적으로 보면 ▶약 1800명이 사망하는 미국 역사상 가장 큰 자연재해 인명 손실 ▶LA카운티에 1000여 명, OC에 350여명 사망 ▶5만여 명 부상 ▶라스베이거스, 피닉스로 향하는 고속도로 파괴 ▶50만~100만 명 이재민 발생 ▶상당 기간 남가주 고립 ▶개스, 전기, 셀폰 서비스 등 두절 등이 예상 가능한 피해의 규모다.
LA다운타운 등 도심 전역의 준고층 콘크리트 건물 1000채 이상이 비슷한 상황이다. 해당 유형의 건물은 좌우 흔들림이 심할 때 충격을 잘 흡수하지 못하는 치명적인 단점을 안고 있다.
예를 들어 비연성 콘크리트 건물은 철근 수직 기둥과 각 층을 이루는 수평면과 결속이 약하다. 이런 상태에서 좌우 흔들림이 발생하면 철근 기둥 파열이 쉽고, 각 층은 시루떡처럼 무너져 내릴 수 있다. 튀르키예와 시리아에서 발생한 지진(규모 7.8과 7.5)으로 2만3000명의 사망자가 발생한 것도 벽돌식 저층건물과 비연성 콘크리트 건물이 많아서였다.
연방 지질조사국(USGS)은 규모 7.8 지진이 남가주에서 발생하는 시뮬레이션 분석결과 비연성 콘크리트 건물 50채가 부분 또는 완전히 무너지는 것으로 파악했다. 해당 건물에서 활동하는 사람은 7500명이나 된다.
또한 2008년 기준 강진 발생 시 벽돌식 건물과 비연성 콘크리트 건물 2채 중 1채에서 사망자가 발생할 수 있다고 경고했다.
연방 지질조사국(USGS)은 해당 건물을 철근 등 등으로 보강공사를 해야 강진 때 피해를 최소화할 수 있다고 강조했다. LA, 샌타모니카, 웨스트 할리우드는실마 지진 이후 비연성 콘크리트 건물 보강공사를 의무화했다.
하지만 LA시의 경우 의무화 기한이 2040년까지로 강제력이 약하다. 건물주도 지진 보강공사에 신경 쓰지 않고 있다고 한다.
지진 전문가들은 튀르키예와 시리아 지진피해가 남의 일이 아니라고 경고했다.
USC 제임스 도란 교수는 “지진으로 (LA지역 비연성 콘크리트 건물) 철근 기둥이 파열되는 순간 각층은 ‘팬케이크’처럼 될 수 있다”고 말했다.
실제 1971년 실마 지진(규모 6.6), 1994년 노스리지 지진(규모 6.7) 때 비연성 콘크리트 건물이 속절없이 무너져 피해를 키웠다.
건축회사 미야모토 인터내셔널 키트 미야모토 대표는 보강공사 의무화 기한이 너무 느슨하다고 지적한 뒤 “가주민의 생명이 달린 문제로 사람들의 인식변화가 필요하다”고 강조했다.
샌안드레아스에 진도 7.8 지진이 발생하면 대략 5,000명의 부상자와 1,800명의 사망자를 초래하고 50만명에서 100만명에 달하는 사람들이 집을 잃을 수도 있는 것으로 추산됐다.
과리뇨는 남가주에서 빅원이 일어날 경우, 인도네시아 지진과 유사하게 샌안드레아스 지진대를 따라서 스트라이크 슬립형이 될 것이지만 샌안드레아스 지진대가 수마트라 지진대보다 훨씬 길기 때문에 인도네시아 지진과 비슷하거나 더 큰 파괴력을 보일 것으로 예상된다고 말했다.
샌안드레아스 단층을 따라 발생했던 샌프란시스코 지진은 진도 7.8을 기록했고 당시 단층은 15피트 이동했다.
한편 미국에서 대규모 지진이 가장 많이 일어난 곳은 알래스카와 캘리포니아주다. 이에 따라 USGS는 남가주와 알래스카를 중심으로 조사관들을 파견했으며, 두 지역에 가장 큰 지진 네트워크를 구성하고 있다.
샌안드레아스에 진도 7.8 지진이 발생하면 대략 5,000명의 부상자와 1,800명의 사망자를 초래하고 50만명에서 100만명에 달하는 사람들이 집을 잃을 수도 있는 것으로 추산됐다.
과리뇨는 남가주에서 빅원이 일어날 경우, 인도네시아 지진과 유사하게 샌안드레아스 지진대를 따라서 스트라이크 슬립형이 될 것이지만 샌안드레아스 지진대가 수마트라 지진대보다 훨씬 길기 때문에 인도네시아 지진과 비슷하거나 더 큰 파괴력을 보일 것으로 예상된다고 말했다.
샌안드레아스 단층을 따라 발생했던 샌프란시스코 지진은 진도 7.8을 기록했고 당시 단층은 15피트 이동했다.
한편 미국에서 대규모 지진이 가장 많이 일어난 곳은 알래스카와 캘리포니아주다. 이에 따라 USGS는 남가주와 알래스카를 중심으로 조사관들을 파견했으며, 두 지역에 가장 큰 지진 네트워크를 구성하고 있다.
지난2019년 7월 남가주를 강타한 리지크레스트 지진으로 인해 모하비 사막 지역의 대규모 단층대가 흔들렸다.
칼텍과 제트추진연구소는 지난 7월 4일과 5일 발생한 규모 7.1와 6.4의 리지크레스트 강진 이후 10만회 이상 이어전 여진으로 모하비 사막의 갈락 단층대가 0.8인치 이상 이동한 것으로 드러났다고 밝혔다.
이 단층대가 움직인 것은 500여 년만에 처음인 것으로 알려졌다.
연구팀은 리지크레스트 일원 185마일을 동서로 가로지르는 갈락 단층대의 움직임이 활성화 될 경우 최대 8.0의 빅원이 발생할 수 있다고 경고했다.
이 단층대를 따라 지진이 발생할 경우 샌퍼난도 밸리, 샌타클라리타, 랭캐스터, 팜데일, 벤추라, 옥스나드, 베이커스필드, 그리고 컨 카운티까지 지진 피해가 확산될 것으로 우려되고 있다.
또 이 단층대와 맞물려 캘리포니아를 남북으로 관통하는 샌안드레이스 지진대도 이로 인해 영향을 받아 남가주 지역을 직접 강타하는 빅원이 발생할 우려도 제기되고 있다.
1994년 노스리지 지진(규모 6.7)으로 붕괴된 카이저 병원(왼쪽)과 1971년 실마 지진(규모 6.6)으로 붕괴가 된 재향군인병원. 이들 건물은 비연성 콘크리트 건물이라는 특징을 갖고 있다.
비연성 콘크리트 건물구조상 지진에 취약
LA시정부 보강공사 명령에도 건물주 재정부담 연기
빅원 발생땐 샌안드레아스 지진대 주변 빌딩 초토화
LA총영사관/ BOH 본점 3200 윌셔빌딩
3255 윌셔 빌딩/ 윌셔 크리스천 교회
윌셔대로 선상 탈마지·게이로드 아파트
