활성단층

정의

활성단층은 지금도 살아서 움직일 수 있는 단층이다.

단층 중 최근에 움직였거나 장래에 지진을 일으킬 가능성이 있는 단층이다.

학문적으로는 신생대 제4기, 약 200만 년 전부터 현재까지 활동한 단층을 본다.

세 요소

활성 여부는 세 가지 요소로 판단한다.

첫째는 마지막 활동 시기, 둘째는 단층 변위 속도, 셋째는 재발주기다.

이 세 요소는 지진 규모 추정과 부지 판정의 근거가 된다.

계산 예제

예제를 풀어 보자. 제4기 지층의 변위는 3.5m, 기간은 5,000년이다.

변위율은 변위를 기간으로 나눈 값, v = D ÷ t다.

두 값을 대입하면 7.0×10^-4 m/yr가 나온다. 이 값을 mm로 바꿔 보자.

정답은 0.70 mm/yr이다. 변위율은 연간 수 mm 수준이다.

두 정의 구분

활성단층의 정의는 목적에 따라 두 가지로 나뉜다.

학문적 정의는 제4기 동안 움직인 단층을 모두 활성으로 본다.

공학적 정의는 국가와 사업별 기준을 따른다. 미국 원전 기준은 정해진 기간 동안 정해진 횟수 이상 운동한 단층을 본다.

두 기준을 섞으면 감점이 된다.

판정 절차

판정은 다섯 단계로 진행한다. 지형과 항공사진 판독으로 선구조와 단차를 찾는다.

노두와 시추로 단층면과 제4기 지층의 관계를 확인한다. 연대 측정으로 마지막 운동 시기를 정한다.

변위량을 연대로 나눠 평균 변위 속도를 산정하고, 기준 기간과 비교해 판정한다.

ESR 연대측정법은 약 10만 년보다 젊은 운동을 분석하기 어려운 한계가 있다.

정답은 약 10만 년보다 젊은 운동이다. 여러 방법을 함께 써서 판정한다.

사례

울산 단층대에서는 제4기 단층 노두가 여러 지점에서 확인되었다.

원원사 단층 제2지점은 OSL 연대와 베릴륨-10 노출연대를 함께 측정했다.

상반 퇴적층은 약 5.6~6.9ka, 하반 퇴적층은 약 3.6ka로 나타났다.

약 3,600년 전 홀로세에 지표 파열을 수반한 단층 활동이 있었다고 해석된다.

정리

정리하자. 활성단층은 제4기 이내에 활동한 단층으로 본다.

학문적 정의와 공학적 정의를 구분하고, 위험도는 세 요소로 평가한다.

지반공학 영향은 강진동, 지표 파열, 사면 붕괴, 액상화로 나누어 쓴다.

설계 단계에서 단층 조사와 연대 자료를 함께 반영한다.