지반 액상화

지진
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최근 발생한 주요 지진
발생 국가: 쿠바
<rowcolor=#000,#e4e4e4> 발생 시각 ( UTC-5)	규모	진원	최대 진도[1]
2024년 12월 23일 01시 00분 59초	M_w 5.9	쿠바 Guisa 남쪽 37km 해역	Ⅶ
쓰나미 여부 미발령 예상 최고높이: -m 실측 최고높이: -m
[1] USGS Shakemap 기준

1964년 니가타 지진 당시 지반 액상화로 인해
건물째로 넘어진 아파트 단지의 모습.

1. 개요2. 피해3. 사례

[clearfix]

1. 개요

지반 액상화(地盤液狀化, liquefaction) 또는 토양 액상화(土壤液狀化) 현상은 느슨한 포화 사질토 지반 내에서 진동 하중이 일정시간 지속되는 경우, 과잉간극수압[1]이 점차적으로 증가함에 따라 지반이 저항력을 잃고 액체처럼 거동하는 현상을 가리킨다.[2] 이러한 현상은 순간충격, 지반 파쇄, 지반 붕괴, 지진 및 기타 진동이 원인이 되어 발생할 수 있으며, 특히 규모가 큰 강진이 일어나거나 연약 지반, 간척지, 해안 지역 또는 지하수 등 수맥이 지나가는 진앙 부근에서 일어날 수 있다.

2. 피해

액상화는 지진성 재난 중 가장 무서운 현상의 하나로 꼽힌다. 특히 수분을 다수 머금고 있는 토양이나 지하수가 풍부한 지층에서 지진으로 인해 수압이 급격히 높아져 일대의 지반이 반액체처럼 유동적으로 변하고, 흙탕물이 분출하거나 지반이 침하(땅꺼짐)할 수 있으며, 진앙 부근의 땅이 물처럼 이동하고 수직적 진동을 일으켜[3] 건물, 도로, 철도, 교량 기타 사회기반시설을 초토화할 수 있다. 특히 지하 매설(지중화)된 수도관, 가스관, 송전선, 통신망 같은 공급시설이 파괴되기 쉽다. 일본에서 전선을 매립, 지중화하지 않고 전봇대와 송전탑을 덕지덕지 세우게 된 원인 중 하나는 지진시의 지반 액상화 우려 때문[4]이다.

3. 사례

1985년 멕시코시티 대지진은 액상화 현상이 본격적으로 연구되는 계기를 마련했다. 멕시코 시티는 원래 호수였던 땅을 매립해서 만든 계획도시로, 지층에 수분이 많아 액상화에 굉장히 취약했다. 고베 대지진 때도 이 현상이 일어나 큰 피해를 줬다. 2017년 포항 지진에서도 액상화 흔적이 발견되었다는 기사가 보도되었다.[5]

2018년 인도네시아 술라웨시 지진 당시 지반 액상화가 일어난 지역의 전후 위성 사진.

위성 사진을 토대로 액상화 과정을 모션 그래픽으로 재현한 CG.[6]

2018년 인도네시아 술라웨시 지진 당시에도 해안 지대인 팔루 일대에서 대규모 액상화 현상이 발생하여 큰 인명피해를 낳았다.

[1] excess pore water pressure. 하중으로 인해 발생한 간극수압(토양 및 암석 내부에 위치하는 지하수의 압력)을 가리킨다. [2] 채민환, 유민택, 이일화, 이명재. "1g 진동대 실험을 이용한 철도 제방의 재액상화 거동 연구." 한국지반공학회 논문집 37, no. 11 (2021): 71-81., https://doi.org/10.7843/kgs.2021.37.11.71. [3] 표토의 가벼운 물체는 물 위로 떠오르고 무거운 물체는 땅 속으로 꺼진다. [4] 가장 큰 이유는 일본의 전력공급사업 민영화에 따른 사업주 간의 권리관계 문제가 복잡한 것과, 국채비 및 사회보장비의 과중으로 인한 재정의 악화로 인프라를 정비할 돈이 부족한 것이지만, 지진 역시 하나의 원인이다. [5] 여담으로 MBC 뉴스에서 2017년에 지진 액상화 현상에 대해서 실험을 하는 자료화면이 나온 적이 있는데, 가상 지진을 주기 위해서 사용한 도구가 뉴스에 나올 만한 도구가 아니어서 잠깐 화제가 되었다. [6] 실제 영상이 아니라 한 유튜버가 재해 전후 위성 사진을 편집하여 이어붙인 것이나, 당시 인도네시아 국가재난방지청(BNPB) 대변인인 수토포 누그로호가 개인 트위터 계정에서 사실관계 확인도 없이 이를 인용하며 '팔루 토양의 액화 과정을 월드뷰 인공위성이 0.5m 해상도로 기록한 이미지이다'라고 언급해버린 탓에 실제 액상화가 촬영된 것으로 잘못 알려지기도 했다. #

지반 액상화

1. 개요

2. 피해

3. 사례

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