Paired-event analysis of risk dynamics for nine paired earthquake events

지구를 가끔씩 짜증을 내는, 약간 까칠한 이웃이라고 상상해 보세요. 때로는 그 짜증이 홍수로 나타나기도 하고, 때로는 가뭄으로, 때로는 땅 자체가 젤리처럼 흔들리는 지진으로 나타나기도 합니다. 과학자들은 이러한 "짜증"을 연구하며, 이를 자연 재해(natural hazards)라고 부릅니다. 하지만 여기서 까다로운 점은, 우리가 단순히 한 번에 한 가지 일만 일어나는 세상에 살고 있는 것이 아니라는 점입니다. 우리는 홍수가 일어난 뒤에 산사태가 발생하거나, 지진이 일한 뒤에 쓰나미가 닥치는 세상에 살고 있습니다. 이것이 바로 **복합 재해 위험(multi-hazard risk)**의 세계입니다.

우리가 이러한 사건들 속에서 어떻게 살아남는지 이해하기 위해, 과학자들은 세 가지 주요 성분을 살펴봅니다. 바로 재해(Hazard)(지진과 같은 무서운 사건 그 자체), 노출(Exposure)(얼마나 많은 사람과 집이 위험 경로에 서 있는가), 그리고 취약성(Vulnerability)(그 사람들과 집들이 얼마나 쉽게 다치는가)입니다. 이것을 비디오 게임이라고 생각하면 쉽습니다. 재해는 보스 몬스터이고, 노출은 당신의 캐릭터들이 보스의 방에 얼마나 많이 서 있는지를 나타내며, 취약성은 당신의 갑옷이 얼마나 많은 데미지를 입는지를 나타냅니다. 만약 당신이 갑옷을 업그레이드하여(취약성 감소) 혹은 캐릭터들을 방 밖으로 이동시켜(노출 감소) 생존율을 높인다면 더 잘 살아남을 수 있습니다.

오랫동안 연구자들은 이 재해들을 하나씩 따로 연구해 왔습니다. 마치 권투 경기에서 단 한 번의 펀치만을 관찰하는 것과 같았죠. 하지만 실제 세상은 연속적인 콤보 공격과 같습니다. 이 논문은 "쌍둥이 사건 분석(paired-event analysis)"이라는 특정 재난 과학 분야를 깊이 파고듭니다. 이 연구는 매우 단순하지만 강력한 질문을 던집니다. 만약 어떤 지역이 지진을 겪고 나서 몇 년 후 또 다른 지진을 겪게 된다면, 우리는 두 번째 사건에서 살아남는 법을 더 잘 배우게 될까요? 우리는 실수로부터 배우고 있을까요, 아니면 계속해서 똑같은 방식으로 쓰러지고 있을까요?

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지진 타임머신 실험

이 연구에서 두 명의 연구자는 역사의 탐정이 되기로 했습니다. 그들은 단 하나의 지진만을 본 것이 아니라, 2004년부터 2021년 사이에 같은 장소에서 발생한 9쌍의 지진을 살펴보았습니다. 이는 마치 영화의 "파트 1"과 "파트 2"를 보면서 캐릭터들이 장면 사이에서 더 똑똑해졌는지 확인하는 것과 같습니다. 그들은 뉴질랜드, 중국, 일본, 페루, 이탈리아를 포함하여 전 세계 지도를 넓게 선택해 이 이야기가 어디서나 동일하게 적용되는지 확인했습니다.

연구팀은 원래 홍수를 연구하기 위해 고안된 "쌍둥이 사건 분석"이라는 특별한 방법을 사용했습니다. 그들은 각 지진 쌍을 전후 사진처럼 취급했습니다. 그들은 다음과 같이 물었습니다. 두 번째 지진은 덜 해로웠는가? 만약 그랬다면, 그것은 진동이 약했기 때문인가? 아니면 위험 구역에 사는 사람이 적었기 때문인가? 혹은 사람들이 더 잘 대비했기 때문인가?

주요 결과: 우리는 똑똑해지고 있다 (하지만 완벽하지는 않다)

이 타임머신 탐정 작업의 결과는 꽤 고무적이지만, 몇 가지 큰 "하지만"이 붙습니다.

1. "갑옷"이 더 단단해졌다
가장 흥고한 발견은 사회가 학습하고 있는 것처럼 보인다는 점입니다. 그들이 연구한 거의 모든 지진 쌍에서, 두 번째 사건의 취약성이 낮아졌습니다. 이는 첫 번째 지진이 일어난 후, 사람들과 정부가 자신을 보호하기 위해 실제로 무언가를 했다는 것을 의미합니다. 그들은 더 나은 학교를 짓고, 비상 계획을 만들고, 땅이 흔들릴 때 무엇을 해야 하는지 사람들을 교육했습니다. 페루의 경우, 첫 번째 지진 이후 재난을 처리하기 위한 새로운 정부 부처를 아예 만들기도 했습니다! 이는 마치 기존의 갑옷이 판지로 만들어졌다는 것을 깨닫고, 다음 전투 전에 강철 갑옷을 제련해 둔 것과 같습니다.

2. "보스 몬스터"는 더 커질 수 있다
여기가 이야기가 조금 무서워지는 지점입니다. 사람들이 스스로를 더 잘 보호하게 되었음에도 불구하고, 전체적인 피해는 때때로 두 번째 사건에서 오히려 악화되었습니다. 왜일까요? 두 번째 지진은 단순히 첫 번째의 반복이 아니라, 종종 "보스 업그레이드"였기 때문입니다.

• 일본에서는 두 번째 지진이 거대한 쓰나미를 일으켜, 지진 자체의 흔들림보다 훨씬 더 큰 파괴를 가져왔습니다.
• 뉴질랜드에서는 두 번째 지진이 첫 번째보다 훨씬 더 강하게 땅을 흔들었습니다.
• 칠레에서도 또 다른 쓰나미가 나타나 파티를 망쳐놓았습니다.

연구진은 "보스 몬스터"(재해)가 눈에 띄게 커지거나 예상치 못한 조력자(예: 쓰나미)를 데려올 경우, 새로 갖춘 갑옷과 계획들이 결코 해결책이 되지 못한다는 것을 발견했습니다. 사람들이 준비되지 않아서가 아니라, 그 사건 자체가 전례 없는 것, 즉 이전에 본 적 없는 것이었기 때문에 피해가 늘어난 것입니다.

3. "군중"을 옮기기는 어렵다
연구는 또한 노출(얼마나 많은 사람이 위험 구역에 있는가)도 살펴보았습니다. 결과는 엇갈렸습니다. 어떤 곳에서는 두 번째 시기에 위험 구역에 있는 사람이 줄어들었습니다. 하지만 다른 곳에서는 위험 경로에 있는 사람과 건물의 수가 오히려 늘어났습니다. 지진이라는 무서운 경험을 한 후에도, 모든 사람을 위험 구역 밖으로 이주시키거나 그곳에 새 집을 짓지 못하게 설득하는 것은 정말 어려운 일인 듯합니다. "군중"은 계속 성장하며, 이는 다음 재난을 더 위험하게 만듭니다.

4. "심판"들은 더 나아졌다
연구진은 또한 관리상의 미흡함—즉, 응급 팀들이 두 번째에는 실수를 덜 했는지—도 확인했습니다. 대부분의 경우 그렇습니다. 팀들은 실수를 덜 저질렀고, 더 잘 조직되었으며, 더 빠르게 대응했습니다. 하지만 두 번째 지진이 완전히 예상치 못한 사건이었던 몇몇 사례에서는 팀들이 여전히 어려움을 겪었습니다.

결론

그래서 결론은 무엇일까요? 이 논문은 우리가 확실히 배우고 있다는 점을 시사합니다. 어떤 지역이 지진을 겪으면, 대개 더 나은 방어 체계를 구축하고 더 똑똑해지는 방식으로 반응합니다. 이러한 "사회적 학습"은 다음 지진이 첫 번째와 유사할 때 매우 효과적으로 작동합니다.

하지만 연구는 학습에는 한계가 있음을 경고합니다. 만약 다음 재난이 거대한 쓰나미를 동반한 대규모 지진이나, 우리가 이전에 느꼈던 것보다 훨씬 강력한 흔들림과 같은 "백만 분의 일"의 확률을 가진 사건이라면, 우리의 최선의 계획도 충분하지 않을 수 있습니다. 연구진은 자신들의 연구에 작은 사각지대가 있었다고 지적했습니다. 그들은 오직 지진 자체만을 보고 있었을 뿐, 지진 후에 흔히 따라오는 쓰나미나 산사태는 고려하지 않았습니다. 만약 그 "조력자들"을 주요 사건의 일부로 포함했다면, 두 번째 지진이 얼마나 위험했는지에 대한 그림이 훨씬 더 명확했을 것입니다.

요약하자면, 지구는 까칠한 이웃일 수 있지만, 우리는 천천히 더 나은 집을 짓는 법을 배우고 있습니다. 다만 주의해야 합니다. 때때로 이웃은 단순히 짜증을 내는 것에 그치지 않고, 우리가 이전에 본 적 없는 새로운 차원의 혼돈을 몰고 오기 때문입니다. 과학자들은 우리가 이러한 "쌍둥이" 사건들을 계속 연구해야 하며, 서로 다른 재해들(예: 홍수 뒤의 지진)이 어떻게 팀을 이루는지까지 살펴봐야 한다고 말합니다. 그래야 지구가 우리에게 던질 수 있는 어떤 콤보 공격에도 대비할 수 있기 때문입니다.