[지진] 동일본 대지진과 난카이 트로프를 능가하는…"M9 초과 대형 지진"이 발생한다고 전문가가 경고하는 ‘2개의 진원지’

[お持て成し]

동일본 대지진과 난카이 트로프를 능가하는…"M9 초과 대형 지진"이 발생한다고 전문가가 경고하는 ‘2개의 진원지’ / 3월 30일(월) / 프레지던트 온라인

일본 열도는 어느 곳에서든 지진이 발생할 위험을 안고 있다. 교토대 명예교수인 카마다 히로키 씨는 “큰 피해가 발생할 것으로 우려되는 것은 일본해구·치시마해구 지진이다. M9.1 또는 M9.3 규모의 대형 지진이 발생하고, 일본해 쪽의 광범위로 대규모 쓰나미가 몰아칠 것으로 예상된다"고 한다 ―― .

【도표 보기】 최악의 경우, 예상 피해는 사망자 19만 명

※ 본 글은 카마다 히로키의 『오타쿠 과학자의 초커뮤니케이션술』(후소샤 신서) 중 일부를 재편집한 것입니다.

■ 동일본 대지진은 '잠든 아이'를 깨웠다

왜 나 같은 과학자가 커뮤니케이션에 집착을 계속했는가. 앞으로 일어날 재해에 대해 여러분에게 쉽게 전달하고, 이를 자신의 일처럼 받아들여 준비해 주었으면 하기 떄문이다.

동일본 대지진 이후, 일본은 ‘대지 변동의 시대’에 들어가게 되었다. ‘대지 변동의 시대’에 어떤 일들이 일어날지, 지구과학 전문가인 내가 여러분께 가장 전하고 싶은 이야기를 적는다.

2011년 동일본을 강타한 규모 9의 지진은 일본 관측 사상 최대 규모일 뿐만 아니라, 천 년에 한 번 일어날지 모를 정도로 매우 드문 거대한 지진이었다.

동일본 대지진 이후, “큰 에너지가 해방됐으니 이제 에너지가 남아 있지 않을지도 모른다”는 추측이 일었다. 나에게도 그런 질문이 연이어 들어왔지만, 전혀 달랐다. 이 지진은 오히려 ‘잠든 아이를 깨워버린’ 것이다.

이 지진으로 일본 열도의 지반에 큰 변형이 남아 있었고, 그 변형을 해소하기 위해 시즈오카현, 나가노현, 쿠마모토현, 이시카와현 노토 지방 등 각지에서 직하형 지진이 발생하고 있다.

■ 플레이트 충돌 부위에 위치한 일본 열도

지진에는 해저가 진원지인 해양 지진과 육지가 진원지인 육상 지진이 있다.

바다에서 지진이 발생하는 메커니즘을 설명해 보자. 일본 열도 아래에는 ‘플레이트’라고 불리는 판처럼 생긴 거대한 암석판 덩어리 네 개가 있다.

일본 열도의 홋카이도·동북이 타고 있는 ‘북미 플레이트’, 그 안으로 파고들려는 바다의 판인 ‘태평양 플레이트’, 서일본에서 큐슈가 타고 있는 ‘유라시아 플레이트’, 그리고 그 안으로 파고들려는 바다의 판인 ‘필리핀해 플레이트’이다.

동일본 대지진은 태평양판이 북미판에 잠입할 때 축적된 에너지가 해방되면서 발생했다. 구체적으로 말하면, 태평양판은 북미판을 끌고 다니면서 해저에 가라앉으려 하기 때문에 북미판과의 경계에 변형이 생긴다. 이 변형으로 인해 위쪽 판이 반발해 튀어오르면서 대지진이 발생한 것이다.

바다의 지진은 해저의 지각 변동을 일으켜 해수면을 변동시키기 때문에 큰 쓰나미가 발생한다. 이 판의 움직임에 의한 지진은 주기적으로 발생하며, 삼리쿠 해안의 같은 진원지에서는 헤이안 시대 869년에 정관 지진이라 불리는 거대한 지진이 일어났다.

■ 난카이 트로프를 상회하는 규모 M9.1, M9.3 예상

나는 언제나 앞으로 닥칠 재해로 ‘난카이 트로프 대규모 지진’을 꼽고 있다. 하지만 지금 실시간으로 주목받고 있는 것은 홋카이도·아오모리 해역의 지진일 것이다. 본고를 작성 중이던 2025년 12월 8일, 아오모리현 동쪽 해역을 진원으로 하는 규모 7.5의 지진이 발생했고 ‘홋카이도·산리쿠 해역 후발 지진 주의 정보’가 발표되었다. 4일 뒤인 12일에도 같은 지역에서 규모 6.9의 지진이 발생했다.

실은 이 지역에서 발생할 지진에 대해 매우 큰 재해가 예상되고 있어, 우리 연구자들은 경고의 목소리를 내고 있었다. 홋카이도와 이와테에 대규모 쓰나미를 일으킬 가능성이 있는 ‘일본해구·치시마해구 지진’에 대해 설명하고자 한다.

예상 진원지는 두 곳. 이와테현 해안에서 홋카이도 히다카 지방 해상까지 이어지는 일본해구를 따라 위치한 진원지와, 에리소미곶 동쪽의 치시마해구를 따라 있는 진원지에서, 지진 규모는 전자가 M9.1, 후자는 M9.3으로 예상된다.

이는 동일본 대지진을 일으킨 규모 9.0이나 2030년대에 발생 가능성이 높은 난카이 트로프 거대 지진인 규모 9.1을 능가하는 매우 큰 규모이다. 즉, 일본 열도의 북쪽에 다시 거대한 지진이 닥친다고 해도 과언이 아니다.

■ 30년 이내 발생 확률은 "최대 40%"

지진이 발생하는 메커니즘은 동일본 대지진과 같다. 즉, 일본해구와 치시마해구는 태평양판이 일본 열도를 타고 있는 북미판 아래로 섭입하는 위치에 있다. 이러한 두 개의 판 경계면이 한 번에 이동하면 M9급 대형 지진이 발생하고, 동시에 융기한 해저를 따라 대규모 쓰나미가 일어난다. 또한 일본해구와 치시마해구는 두 판 경계면이 접합하기 쉬운 특성을 가지고 있어 지진 발생 빈도가 높아지고 있다. 

국가 지진 조사 위원회는 치시마해구를 진원으로 하는 규모 8.8 이상 지진이 30년 이내에 발생할 확률을 최대 40%로 추정했지만, 이번 아오모리현 동쪽 해역 지진으로 이 대규모 지진이 유발될 가능성이 우려되고 있다.

치시마해구와 일본해구의 예상 진원지 및 그 주변에서 규모 7 이상의 지진이 발생하고, 이후 평시보다 상대적으로 큰 지진이 발생할 가능성이 높아졌을 때, ‘홋카이도·산리쿠 해역 후발 지진 주의 정보’가 발표된다. 2022년부터 운용이 시작돼 이번에 처음으로 발표되었다.

■ 겨울에 홋카이도·동북 지방에서 지진이 발생하면…

홋카이도에서 동북 북부 태평양 연안에 M9급 대형 지진이 발생하면, 진도 7의 강한 흔들림과 최대 약 30미터에 달하는 거대한 쓰나미가 몰아친다. 또한, 홋카이도·에리모 곶 동쪽 해역을 진원으로 할 경우, 아쓰케시마에서는 진도 7, 에리모마치는 진도 6강의 흔들림을 겪는다. 특히 겨울 심야에 지진이 발생해 쓰나미 대피율이 20%에 불과할 경우, 최대 피해가 예상된다.

그 결과, 일본해구를 따라 발생한 지진에서는 사망자가 19만 9천 명, 전소·소실 건물 수는 22만 채에 달한다. 또한 치시마해구를 따라 발생한 지진으로는 사망자가 10만 명, 전소·소실 건물 수가 8만 4천 건에 달한다. 이들 모두 동일본 대지진으로 인한 사망자 수와 경제적 피해를 크게 초과하는 막대한 규모다(내 저서 『M9 지진에 대비하라』 PHP 신서판을 참고).

■ 쓰나미 희생자를 80% 줄이는 방법

이러한 희생자들의 대부분은 쓰나미 때문이다. 홋카이도, 아오모리, 이와테, 미야기, 후쿠시마, 이바라키, 치바 등 7개 도·현 182개 시·군·읍이 쓰나미 피해를 경계하는 대상 지역으로 지정돼 있다. 실제로 쓰나미로 인한 침수 깊이가 30센티미터를 초과하면 사상자가 발생하므로, 인명 피해를 줄이려면 조기 대피 외에 다른 방법이 없다.

피해를 줄이기 위한 ‘감재’라고 해도 일반 사람에게는 바로 와 닿지 않을 수 있지만, 구체적으로는 쓰나미 대피 타워를 설치하고 대피를 12분 이내에 시작하는 조기 대피를 통해 희생자 수의 80%를 줄일 수 있다. 쓰나미 대피 타워만 만든다고 해서 주택 유출을 줄일 수는 없으므로, 주택 피해를 감소시키려면 고지대로 이전을 촉진할 필요가 있다.

홋카이도, 아오모리, 이와테, 미야기, 후쿠시마, 이바라키, 치바에 해당하는 182개 시·군·읍에 거주하시는 분들은 주의보가 발표된 후 약 일주일 정도는 지진과 쓰나미에 대비해 즉시 대피할 수 있는 자세를 유지해 주시기 바란다.

특히 추운 시기에는 방한이 최우선이다. 대피용품은 베개 옆에 두고, 따뜻한 옷이나 일회용 핫팩 등 방한 장비가 준비돼 있는지 확인해 두자. 잠잘 때에도 바로 도망갈 수 있는 옷차림으로 자고, 아이와 노인과 같은 방에서 지내는 것이 중요하다. 주의보가 취소되더라도 안전해진 것은 아니라는 점을 명심해 주길 바란다.

이는 일본해구·치시마해구 지진에만 국한된 이야기가 아니라, 난카이 트로프 거대 지진에서도 마찬가지다. 일본 전역에 지진이 일어나지 않는 곳은 없다고 해도 좋다. 최신 지진학에서도 언제 어디서 지진이 발생할지에 대한 단기 예측은 불가능하므로, 예상되는 재해에 대비를 서두를 필요가 있다.

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카마타 히로키(鎌田浩毅) / 교토대학 명예교수
1955년생. 도쿄대학 이과대학 지학과 졸업. 1997년부터 교토대학 대학원 인간·환경학 연구과 교수. 2021년부터 교토대 명예교수·교토대 레질리언스 실천 유닛 특임교수. 2023년부터 교토대학 경영관리 대학원 객원 교수와 료코쿠대학 객원 교수도 겸임. 이학 박사(도쿄대). 전공은 화산학, 지구과학, 과학 교육. 저서로는 『지학노스메』(블루백스), 『지구의 역사 상·중·하』(중공신서), 『다시 시작하는 고등학교 지학』(치쿠마신서), 『이과계 독서술』(중공신서), 『세계를 이해하는 이과 명저』(문춘신서), 『이학 박사의 책장』(각쿠와신서), 『좌우의 고전』, 『신판 평생 공부법』(치쿠마문고), 『알아두면 좋은 지구과학』(이와나미신서), 『후지산 폭발과 남해 트라프』(블루백스), 『화산 폭발』(이와나미신서), 『수도 직하 ‘난카이 트로프 지진에 대비하라’(SB 신서), ‘M9 지진에 대비하라 난카이 트로프·큐슈·홋카이도’(PHP 신서) 등이다. YouTube에 카마다 히로키 교수의 ‘교토대학 최종 강의’를 공개 중. 
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교토대학 명예교수 카마다 히로키

東日本大震災や南海トラフを上回る…「M9超えの巨大地震」が起きると専門家が警告する"2つの震源域"

東日本大震災や南海トラフを上回る…「M9超えの巨大地震」が起きると専門家が警告する"2つの

東日本大震災や南海トラフを上回る…「M9超えの巨大地震」が起きると専門家が警告する"2つの震源域" / 3/30(月) / プレジデントオンライン

日本列島はどの場所でも地震が起きるリスクを抱えている。京都大学名誉教授の鎌田浩毅さんは「甚大な被害が出ると危惧しているのが、日本海溝・千島海溝地震だ。M9.1またはM9.3の巨大地震が起き、日本海側の広範囲に大津波が襲来すると想定されている」という――。

【図表を見る】最悪の場合、想定被害は死者19万人

　※本稿は、鎌田浩毅『オタク科学者の超コミュニケーション術』(扶桑社新書)の一部を再編集したものです。

■東日本大震災は「寝た子」を起こした

　なぜ私のような科学者がコミュニケーションについてこだわり続けたか。これから起こるだろう災害について皆さんにわかりやすく伝え、自分ごととしてとらえて、準備してほしいからである。

　東日本大震災以降、日本は「大地変動の時代」に入ってしまった。「大地変動の時代」にどんなことが起こるか、地球科学の専門家として私が皆さんへいちばん伝えたいことを記す。

　2011年に東日本を襲ったマグニチュード(以下、Mと略記)9の地震は、日本の観測史上最大規模であるだけでなく、千年に一度起こるかどうかという非常にまれな巨大地震だった。

　東日本大震災のあと、「大きなエネルギーが解放されたから、もうエネルギーは残っていないのではないか」といった憶測を呼んだ。私のもとにもそのような質問が相次いだが、まったく違う。この地震はむしろ「寝た子を起こしてしまった」のである。

　この地震によって日本列島の地盤には大きなひずみが残され、そのひずみを解消するように、静岡県や長野県、熊本県、石川県能登地方など各地で直下型地震が発生しているのだ。

■プレートの衝突部に位置する日本列島

　地震には、海底が震源地となる海の地震と、陸地が震源になる陸の地震がある。

　海の地震が起こるメカニズムから説明しよう。日本列島の下には、プレートと呼ばれる板のような巨大な岩板のかたまりが4つある。

　日本列島の北海道・東北が乗っている「北米プレート」、そこに潜り込もうとする海のプレート「太平洋プレート」、西日本から九州が乗っている「ユーラシアプレート」と、そこに潜り込もうとする海のプレート「フィリピン海プレート」である。

　東日本大震災は、太平洋プレートが北米プレートに潜り込むときに蓄積されたエネルギーが解放されることで起こった。具体的に言うと、太平洋プレートは北米プレートを引きずりながら海底に沈もうとするため、北米プレートとの境にひずみが生じる。このひずみによって上のプレートが反発して跳ね上がることで、大地震が起きたのだ。

　海の地震は海底の地殻変動を引き起こし、海面を変動させるために、大きな津波が起こるのである。このプレートの動きによる地震は周期的に起こっており、三陸沖の同じ震源では平安時代の869年に貞観地震と呼ばれる巨大地震が起こっている。

■南海トラフを上回るM9.1、M9.3想定

　私はいつもこれからくる災害として「南海トラフ巨大地震」を挙げている。しかし、いまリアルタイムで注目されているのは、北海道・青森沖の地震だろう。本稿を執筆中の2025年12月8日、青森県東方沖を震源とするM7.5の地震が発生し「北海道・三陸沖後発地震注意情報」が発表された。4日後の12日にも、同じ地域でM6.9の地震が発生した。

　実は、この地域での地震については、非常に大きな災害が予想されており、我々研究者は警鐘を鳴らしていた。北海道と岩手に大津波をもたらす可能性がある「日本海溝・千島海溝地震」について説明しておきたい。

　想定される震源域は2箇所。岩手県沖から北海道日高地方沖合にかけての日本海溝沿いにある震源域と、襟裳岬から東の千島海溝沿いの震源域で、地震の規模は前者がM9.1、また後者はM9.3が想定されている。

　これは東日本大震災を引き起こしたM9.0や、2030年代に起きる可能性の高い南海トラフ巨大地震のM9.1を上回る非常に大きなものである。すなわち、日本列島の北方に再び巨大地震が襲来すると言っても過言ではない。

■30年以内の発生確率は「最大40％」

　地震が起きるメカニズムは、東日本大震災と同じ。すなわち、日本海溝と千島海溝は、太平洋プレートが日本列島を乗せた北米プレートの下に沈み込む場所にある。こうした二枚のプレート境界面が一気にずれるとM9クラスの巨大地震が起き、同時に隆起した海底に沿って大津波が発生する。さらに日本海溝・千島海溝では二つのプレート境界面が接合しやすい性質があるため、地震の起こる頻度が高くなっている。

　国の地震調査委員会は千島海溝沿いを震源とするM8.8以上の地震が30年以内に起きる確率を、最大40パーセントと見積もったが、今回の青森県東方沖地震によって、この大地震が誘発されることが危惧されている。

　千島海溝と日本海溝の想定震源域やその周辺でM7以上の地震が発生し、その後新たに大きな地震が発生する可能性が平常時よりも相対的に高まったときに、「北海道・三陸沖後発地震注意情報」が発表される。2022年から運用が始まり、今回初めて発表された。

■冬の北海道・東北で地震が発生すると…

　北海道から東北北部の太平洋沖でM9クラスの巨大地震が起きると、震度7の強い揺れと最大で30メートル近い大津波が押し寄せる。また、北海道・襟裳岬の東方沖を震源域とした場合には、厚岸町で震度7、えりも町は震度6強の揺れに襲われる。特に、冬の深夜の地震発生で津波避難率が20パーセントと低い場合に、最大の被害が想定される。

　その結果、日本海溝沿いの地震では犠牲者数が19万9000人、全壊・焼失棟数が22万棟となる。また千島海溝沿いの地震では犠牲者数が10万人、全壊・焼失棟数が8万4000棟となる。いずれも東日本大震災による死者数や経済的被害を大幅に超える甚大なものだ(拙書『M9地震に備えよ』PHP新書刊を参照)。

■津波の犠牲者を8割減らす方法

　こうした犠牲者のほとんどは津波によるものである。北海道、青森、岩手、宮城、福島、茨城、千葉の7道県182市町村が津波被害を警戒する対象地域になっている。実際には津波による浸水深が30センチメートルを超えると犠牲者が出るため、人的被害を減らすには早期の避難しかない。

　被害を減らすための「減災」と言っても、一般の人にはピンと来ないと思うが、具体的には、津波避難タワーの整備や、避難を12分以内に始めるという早期避難によって、犠牲者数の8割を減らすことができる。津波避難タワーを作るだけでは家屋流出は減らせないので、家屋被害を減らすには高台移転を促進する必要もある。

　北海道、青森、岩手、宮城、福島、茨城、千葉の対象となっている182市町村にお住まいの方は、注意報から1週間程度は地震や津波に備え、すぐに避難できる態勢を心がけてほしい。

　特に寒い時期は防寒が第一である。避難グッズは枕元に置き、暖かい服や使い捨てカイロなど防寒用具が用意されているかを確認しておこう。寝るときにも、すぐ逃げられる服装で寝る、子どもや高齢者と同じ部屋で過ごすことも重要だ。もし注意報が取り消されても、安全になったわけではないことを心してほしい。

　これは、日本海溝・千島海溝地震に限った話ではなく、南海トラフ巨大地震でも同様だ。日本全国、地震が起こらない場所はないと言っていい。最新の地震学でもいつどこで地震が発生するかの短期予知は不可能であるから、想定される震災に対して備えを急ぐ必要がある。

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鎌田 浩毅（かまた・ひろき）
京都大学名誉教授
1955年生まれ。東京大学理学部地学科卒業。97年より京都大学大学院人間・環境学研究科教授。2021年から京都大学名誉教授・京都大学レジリエンス実践ユニット特任教授。2023年から京都大学経営管理大学院客員教授、龍谷大学客員教授も兼任。理学博士（東京大学）。専門は火山学、地球科学、科学教育。著書に『地学ノススメ』（ブルーバックス）、『地球の歴史　上中下』(中公新書)、『やりなおし高校地学』（ちくま新書）、『理科系の読書術』（中公新書）、『世界がわかる理系の名著』（文春新書）、『理学博士の本棚』（角川新書）、『座右の古典』『新版 一生モノの勉強法』（ちくま文庫）、『知っておきたい地球科学』（岩波新書）、『富士山噴火と南海トラフ』（ブルーバックス）、『火山噴火』（岩波新書）、『首都直下 南海トラフ地震に備えよ』（SB新書）『M9地震に備えよ  南海トラフ・九州・北海道』（PHP新書）など。YouTubeに鎌田浩毅教授「京都大学最終講義」を公開中。
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京都大学名誉教授 鎌田 浩毅