**양산 단층**은 대한민국 경상북도 영덕군에서 경주시, 경상남도 양산시와 부산광역시를 지나 남해로 가는 한반도 및 경상 분지 최대의 단층대이다. 양산 단층대 남부 지역에서의 전기 비저항 탐사, 미소 지형 측량 및 야외 지질조사 결과를 종합할 때, 양산 단층대는 하나의 단층핵 또는 파쇄대가 아닌 최소 3~5매의 단층핵, 단층 손상대 또는 파쇄대가 복합적으로 발달하는 것으로 확인되었다.

## 양산 단층에 대한 지질학적 연구

### 양산 단층의 변위량
지질도를 보면, 북북동-남남서 주향의 양산 단층은 경상 분지 동부를 가로지르고 있으며 양산 단층에 의해 경상 누층군 하양층군 대구층과 유천층군의 화산암류 그리고 화강암류가 변위되어 있음을 확인할 수 있다. 여러 학자들은 이러한 지질도 상에서의 암석의 분포를 근거로 양산 단층의 변위량을 우수향으로 21~35 km인 것으로 해석하였다.

### 양산 단층의 구조운동과 역사
양산 단층은 과거에는 단순히 우수향 주향이동 단층으로 해석되었으나, 오늘날에는 우수향 주향이동을 비롯하여 좌수향 및 경사 운동 등 응력 환경의 변화에 따라 여러 운동을 복합적으로 겪은 것으로 해석된다. 우수향 주향이동은 양산 단층의 운동 역사에서 가장 뚜렷한 기록이다.

### 양산 단층의 분절
큰 규모의 지진이라 하더라도 한 번의 지진에 의해 단층 전체가 파열되는 현상은 별로 없다. 대규모 단층을 따라 지진이 발생하는 경우 보통 단층 전체의 일정한 부분이 한 번의 시기에 파열되는 것으로 알려져 있다. 이렇게 단층이 여러 조각으로 나누어져 있는 것을 분절현상(segmentation)이라고 하며 각각의 조각을 **분절**이라 한다. 단층은 여러 개의 분절(segment)로 구성되어 있는데, 대개 한 번의 지진으로 인해 일부 분절만이 파열되며 각 분절에서 발생하는 지진에 의한 단층 운동은 대체로 그 분절(구역)에 제한된다.

역사지진과 고지진에 대한 연구는 세계 각지의 활성단층이 서로 다른 지진학적 특성을 갖는 몇 개의 분절(Segment)로 나누어져 있으며 각 분절은 지진을 연속적으로 발생시킨다.

### 지하수
정찬호 등(2016)은 양산 단층대 지역에서 지하수의 순환에 대한 단층대의 영향을 알아보기 위해 양산 단층 주변에서 8개의 지하수 시료를 채취하였고, 대기기원의 He 함량의 우세함을 근거로 단층대를 통하여 강수의 지하수로 유입이 활발한 대수층 환경임을 지시한다고 결론지었다.

## 양산 단층의 활성단층 여부와 양산 단층의 지진
양산 단층 부근 지역은 조선시대에도 큰 지진이 발생했었다는 기록이 남아 있다. 한반도에서 발생한 역사 지진 중 최고 진도(MMI=VIII) 중 절반이 양산 단층 지역에 집중되어 있으며, 조선왕조실록에는 1643년, 울산에서 땅이 갈라지고, 물이 솟구쳐 나왔으며 지진해일이 발생했다는 기록이 남아 있다. 1681년에도 큰 지진이 발생했다는 내용이 기록되어 있는데, 이 당시의 지진 규모는 6.5 이상의 강진으로 추정되고 있다.

그러나 양산 단층의 활성화 여부를 두고 30년 넘게 논쟁이 끊이지 않았는데, 논쟁이 계속된 데는 인근에 대규모 지진이 발생하지 않았고, 정확한 지질 조사가 이뤄지지 못했던 것이 꼽힌다.

한반도에 활성단층이 존재한다는 본격적인 최초의 주장은 양산 단층의 지진활동에 대한 이기화 외의 연구에서 비롯하였다. 이들은 1982년 8월 26일부터 12월 27일까지 양산 단층과 인접한 동래 단층 및 언양 단층(오늘날의 모량 단층)에서 규모 1.1~2.7의 지진들이 매일 평균 1회 발생하는 것을 발견했다. 또 역사 지진자료에서 양산 단층이 통과하는 경주 부근에서 MMI VIII 이상의 지진이 10회 발생했음을 발견했으며 최대 진도를 IX로 보았다. 역사지진 중 779년 경주 지진으로 100여명이 사망했다. 지질학적으로 양산 단층이 동해로 연장된다는 주장이 있었고 따라서 1981년과 1982년 포항과 울진에서 발생한 지진들도 이 연장선상에서 발생했을 가능성이 있다. 이를 근거로 이들은 양산 단층이 산안드레아스 단층과 같은 명백한 활성단층이라고 주장했다. 또한 양산 단층은 타이완 동부에서 제주도(동부)를 지나 울릉도까지 이어지는 대규모 단층의 일부라는 주장도 나왔다.

양산 단층이 활성이라는 이기화와 나성호(1983)의 주장에 대하여 김성균과 조동행(1984) 이로부터 양산단층이 비활성임을 주장하는 어떠한 반론도 제기되지 않았다.

1990년대에는 한국과 일본의 공동 연구로 '포세이돈 프로젝트'가 진행되면서 항공촬영을 통한 지형분석으로 양산 단층의 선상구조가 확인되었다. 이후 1997년 한일 양국의 교수 3인으로 구성된 '양산 단층의 활성관계' 한일 공동연구팀이 울산광역시 부근에서 현지 굴착 조사를 통해, 양산단층이 20만~30만 년 전에 활동한 제4기 단층임을 확인하면서 활성 여부 논쟁이 다시 가열됐지만 결론을 도출하지 못했다.

2009년부터 2012년까지 당시 소방방재청 (현 국민안전처)의 의뢰로 한국지질자원연구원이 3년간 수행한 연구에서도 양산 단층과 울산 단층은 활성단층으로 추정된다는 결론이 났지만 공개되지 않은 채 묻혔다. 당시 전문가 그룹은 조사기간이 짧고 조사방식 역시 단일해 신뢰성을 얻기 힘들다고 판단했다.

### 1997년 경주 지진
경재복과 이희욱(1998)은 규모 4.2의 1997년 경주 지진의 주 피해 지역이 북북동 방향의 양산 단층의 일부 지역을 포함한 장방향으로 나타나고 단층면해 역시 고각도의 북북동 방향의 주향이동을 나타내는 것에 근거하여 1997년 경주 지진이 양산 단층에서 발생하였을 것으로 추정하였다.

### 2016년 경주 지진
기상청은 지진대응 보고서에서, 2016년 경주 지진이 양산 단층 또는 주변 단층의 수평 이동으로 인해 지진이 발생했다고 추정했다.

### 기타
경주시의 경우, 신라 시대 동안 다수의 지진 기록이 존재한다. 서기 100년 경주 지진, 123년 경주 지진, 304년 경주 지진, 510년 경주 지진, 779년 경주 지진 등의 진도 VIII 이상 대규모 지진이 삼국사기에 기록되어 있으며, 이들 지진은 경주시를 지나는 양산 단층에서 발생한 것으로 보인다.

배대석 외(2009)은 단층과 지진 발생과의 관계를 알아보기 위해, 169개의 역사지진과 126개의 계기지진 자료를 이용하였다. 역사지진에서 보여주는 규모 5 이상의 지진과 단층과의 관계에서는 일부 진앙지가 양산단층대에 위치하고 있지만 진앙지와 양산단층대와 직접적으로 연관성을 찾기 어려웠으며, 계기지진도 양산 단층과의 유의미한 상관관계를 보이지 않았다. 따라서 한반도 동남부에 양산 단층대와 같은 제4기 단층들이 발견되고 있지만 실질적으로 역사 시대 이래 지진 발생에 의한 단층의 활동도를 평가할 때 지진 발생이 특정 단층과 직접적인 관계를 보여주기 보다는 오히려 배경지진의 특성으로 볼 수 있는 것처럼 분산된 양상을 보였다.

우상우 외(2015)는 2016년 경주 지진이 발생하기 9개월 전에, 양산 단층의 마찰 특성을 이해하기 위해 양산시와 포항시 지역에서 채취한 단층비지 시료를 대상으로 전단속도변화실험(velocity stepping test)을 실시하였다. 실험 결과 단층 미끌림의 시작 깊이에서 단층암의 특성이 지표 노두에서와 유사하다는 가정 하에, 시료가 채취된 지역의 양산 단층에서는 단층이 재활될 경우, 크리프 단층과 같이 지진을 유발하지 않는 안정한 미끌림(stable slip) 거동을 보일 것이라고 결론 내렸다.

단층의 변위로부터 추정한 제4기 지층의 변위율은 0.73±0.07 mm/yr 수준으로, 경험식에 기반한 단층 운동 모델링 결과는 550~1500년의 재발 주기로 최대 규모 6.07~6.25 범위의 지진이 발생할 수 있음을 나타낸다.

## 양산 단층대
한반도 경상 분지 남동부에는 양산 단층 외에도 서쪽에서 동쪽으로 자인 단층, 밀양 단층, 모량 단층, 양산 단층, 동래 단층, 일광 단층 6개의 북북동-남남서 주향의 단층들이 존재하며, 이들을 묶어 **양산 단층계**(Yangsan Fault System) 또는 **양산 단층대**라 한다. 이들은 중생대 백악기 경상 누층군과 불국사 화강암류를 절단하며, 양산 단층과 평행하다. 이들 자인·밀양·모양·양산·동래·일광 단층은 서로 다른 단층처럼 보이지만, 땅속으로 들어가면 하나로 모이는 꽃 스트럭쳐(flower structure)라는 설명도 있다.

### 일광 단층
**일광 단층**은 울산광역시 울주군 온양읍에서 기장군 일광읍과 장안읍을 지나 부산광역시 해운대구 송정동과 부산 앞바다으로 이어지는 북북동-남남서 주향의 주향 이동 단층이다. 양산 단층대의 일부인 일광 단층은 동래-월내도폭(1978)에서 처음 보고되었으며 선상구조를 기준으로 할 때 단층의 연장은 최소 45 km이다. 이 단층은 고리원자력발전소에 가장 가까운 단층이다.

### 동래 단층
**동래 단층**은 양산 지질도폭(1964)

### 모량 단층
**모량 단층**은 경주시 건천읍 모량리에서 가지산 동부 상북면을 지나 김해시까지 이어지는 총 연장 90 km의 주향 이동 단층다. 이 단층은 모량 지질도폭(1971)에서 처음 보고되었으며 김해시에서 경주시 안강읍까지 이어지는 연속적인 선상구조와 단층곡으로 인지된다. K-Ar 연대측정 결과 모량 단층의 운동 시기는 신생대 고제3기인 5700만 년 전과 신제3기 마이오세에 해당하는 1900만년 전으로 보고되었다.

### 밀양 단층
**밀양 단층**은 경주시 건천읍 송선리 건천 나들목 부근에서 산내면 의곡리, 밀양시 산내면 남명리, 단장면 범도리와 국전리를 지나 삼랑진읍으로 이어지는 북북동-남남서 주향의 단층이다. 이 단층은 기존의 1:5만 지질도폭에서 보고된 것 이외에는 지질학적 연구가 전무하다. 모량 지질도폭(1971)에서는 건천리-운문면을 잇는 단층으로서, 단층선을 따라 전단대(shear zone)가 발달하며 단층의 동측이 북쪽을 향해 상승한 것으로 보았다. 유천 지질도폭(1988)에서는 운문산(1195.1 m) 북북동쪽에서 산내면 남명리를 거쳐 단장면 범도리 부근을 통과하는 선상구조(lineament)가 발달한 계곡으로 확인되었다. 범도리 부근에서 단층선의 서쪽 지역은 전단 운동에 수반된 것으로 보이는 습곡 구조가 있으며 범도리 일대의 단층대는 소규모의 취성 전단대만을 지니고 있다. 삼랑진 이남에서는 보고된 바 없다.

### 자인 단층
**자인 단층**은 자인(1973) 및 모량 지질도폭(1971)에서 보고된 북동-남서 주향의 단층으로, 이름과 다르게 경산시 자인면을 지나지 않고 경주시 산내면 우라리에서 청도군 운문면의 운문호로 이어진다. 모량 지질도폭에서 북동 10~20°의 주향을 가지는 것으로 보고되었으며, 자인 지질도폭에서는 언양 화강암의 분포 양상으로 추정된 단층이나 야외에서 확인조차 되지 않았다. 자인 단층에 대한 정보는 이상이 전부이며 자인, 모량 지질도폭을 제외하고 자인 단층에 대한 지질학적 정보나 연구는 전무하다.

## 양산 단층의 자취 (양산 단층의 노두)
양산 단층을 따라서 제4기 단층들의 노두가 수십 곳 노출되어 있으며 이들 모두 양산 단층의 주 단층과 관련되어 있거나 부수 단층에 해당한다. 경주시로부터 북쪽으로 나타나는 제4기 단층들은 울진군의 구산 단층을 비롯하여 평해읍의 평해단층, 영덕군의 자부터 단층, 덕곡 단층, 포항시 인근의 보경사 단층, 유계 단층, 반곡 단층, 벽계 단층 등이 있다. 경주 이남의 언양-통도사 주변에는 신화, 월평, 연봉, 조일, 가천, 상천 단층 등의 활성단층 노두들이 군집하고 있으며 **ESR 연대측정법** 및 제4기 지층의 연구로 이들 중 상당수가 양산 단층이 제4기에 활동했다는 것을 지시하고 있다.

### 울진군과 영덕군
영덕군에서 영덕 단층이 분기되고 양산 단층은 육지에서 동해바다로 들어간다. 김종환(1976), 원종관(1978) 등의 연구에서는 양산 단층이 영덕군의 북부에서 동해로 빠져 나간다고 보고하였다. 그러나 채병곤과 장태우(1994)는 양산 단층의 파쇄대 폭이 언양읍 지역에서 1 km에 달하나 포항시 청하면 안심저수지 부근에서는 500 m에 미치지 못하고 영일군 송라면 양성리 부근에서 불과 30 m까지 줄어들며 영덕군 남정면 장사 이북에서는 파쇄대의 폭이 급격히 감소하고 단층의 증거가 매우 희박한 곳이 많다는 점을 지적하며, 양산 단층이 영덕군에서 더 이상 북쪽으로 연장되지 않고 소멸된다고 추정하였다. 이들은 단층 구조와 단층 내 단열 구조의 해석을 통해 양산 단층의 가지(branch) 단층이 말단부에서 말꼬리 형태(horse tail splay)로 분기되며 서서히 소멸되고, 양산 단층은 적어도 3회의 주향 이동 운동과 두 번의 경사 이동 운동을 복합적으로 겪은 것으로 해석하였다.

그러나 이후의 연구들을 통해 영덕군 중부를 넘어 영덕군 북동부 축산면 고곡리와 영해면 그리고 평해에 이르기까지 단층의 노두들이 연속적으로 보고되었다. 강희철 등(2018)은 영덕군 동부 지역의 지질을 조사하였는데, 연구진들은 축산면과 영해면을 지나는 양산 단층이 채병곤과 장태우가 제시한 것과 달리 양산 단층이 영덕군에서 소멸하지 않고 북쪽으로 연속되는 것으로 판단하였다. 천영범 등(2019)은 영덕읍과 축산면에 이르는 4개 지역을 따라 양산 단층의 노두를 보고했다. 이러한 연구들은 양산 단층이 북쪽으로 영덕군 영해면를 지나 울진군 평해읍 일대까지 연장됨을 지시한다.

### 포항시
포항시에는 신생대에 형성된 포항 분지가 있고 양산 단층에 의해 경상 분지로부터 격리되어 있다. 기존의 포항(1964) 및 청하(1968) 지질도폭에서는 양산 단층의 존재가 보고되지 않았다. 대부분의 기존 연구들에서는 포항 분지 서편이 양산 단층에 의해 경계되며, 이 단층이 주 변위대(Principal Displacement Zone)로써 우수향 주향이동 운동을 하여 확장된 인리형 분지로 해석되어 왔다. 그러나 이후의 야외 조사를 통해 포항 분지의 서편은 양산 단층과 접하지 않으며, 양산 단층 동편에 위치하는 북북서 방향의 이음단층(transfer fault)과 북북동~북동 방향의 정단층들의 분절로 이어지는 지그재그 형태의 단층대로 경계된다는 것이 보고되었다. 포항 분지 서편 경계단층은 남쪽으로 연일 구조선과 약 50°각도로 사교하며 북쪽 말단에서 양산 단층과 연결된다. 분지의 서편 경계 단층은 확연한 지그재그 형태로 양산 단층으로부터 약 2~3 km 동편에 위치하며, 북북동과 북북서의 분절 단층으로 구성된다. 또한, 기존의 연구들은 양산 단층의 우수향 주향이동이 포항-경주 일대에 분포하는 제3기 마이오세 퇴적분지들의 확장을 주도한 것으로 해석하였으나

### 경주시
경주시 일대에서는 형산강이 단층곡을 따라 북쪽으로 10 km 정도 흐른다.

일제강점기 일본인 지질학자 타테이와 이와오는 1924-1928년 왜관에서 경주에 이르는 지역의 지질을 조사하고 왜관, 대구, 영천, 경주 4개 지역의 지질도폭을 제작했다. 이중 단층 문단에서 오늘날 양산 단층에 해당하는 것으로 보이는 설명이 있다.

毛良理圖幅ノ觀察ニ基ケハ本域內ニ於ケル**兄山江沿岸ノ沖積平野中ニモ同方向ノ斷層線狀在ヤルカ如ク推察セラルコノ斷層地帶ハ本域外ニモ遠ク延長シ北ハ迎日郡ヲ越エ盈德郡ノ東端地方ヲ斜斷シテ日本海ニ沒シ叉南ハ蔚山及梁山兩郡ヲ經テ洛東江口附近ヲ通過**スルモノノ如ク其ノ大體ノ走向ハ前記慶尙層群ト基盤トノ境界ヲナスモノト同シク北約二十度東ナリ大體ニ於テコレト並走スル迎日郡以南ニ於ケル日本海海岸線竝對馬ハコル走向ノ斷層ト成因上ノ親綠アルヘシ

(형산강 연안 충적평야 중 같은 방향의 단층선상이 존재, 단층지대가 본역 외로 멀리 연장됨 : 북으로는 영일군을 넘어 영덕군 동단지역을 비스듬히 자르고 일본해(동해)에서 물속으로 들어감, 남쪽으로는 울산 그리고 양산 양군(兩郡)을 지나며 낙동강 하구 부근을 통과)|朝鮮地質圖. 第10輯 : 慶州, 永川, 大邱 及 倭館圖幅 (昭和四年) - 地質構造要略 중 斷層 문단}}

### 울산광역시 울주군
양산 단층대의 남부 지역인 울산광역시 언양읍~양산시 통도사 일대에는 양산 단층과 관련해 다수의 단층 지형이 발달한다. 단층대의 양측부는 고지대이나 중앙부는 양산 단층대에 평행한 북북동-남남서 방향의 단층곡을 형성하며, 경부고속도로와 국도 제35호선이 지나는 단층곡의 저지대를 따라서 제4기 단층의 노두가 확인된다. 양산 단층대의 양측 지형은 단층곡을 중심으로 하여 서부는 고지대와 급사면을 이루고, 동부는 저지대와 완사면을 이루는 서고동저의 고도 분포를 보이고, 양산 단층대 중심부의 일부 하안단구는 단층곡을 중심으로 동쪽이 상승하여 있고 하안단구면이 동쪽으로 경사하는 특징을 보인다.

### 양산시
양산시 일대에는 단층곡으로 유입된 수류가 양산천을 이루어 양산 단층곡을 따라 남쪽으로 흐른다.

### 부산광역시와 남해 해역
부산광역시 내에서 양산 단층은 부산시 서쪽, 낙동강 본류를 따라 발달하며 낙동강 하굿둑을 지나 남해로 간다. 동래 지질도폭(1978)에 의하면 양산 단층에 의해서 서쪽 지괴가 하강하고 동쪽 지괴가 상승하였다. 부산-가덕 지질도폭(1983)에 의하면 양산 단층은 경주 지질도폭 지역에서부터 남하하여 낙동강 하구까지 내려오는 북동 10°주향의 대규모 단층으로 해당 지역에서는 두꺼운 삼각주 충적층으로 덮여 있어 확인이 불가능하였다.

부산광역시 다대포 지역에 있는 다대포 분지는 경상 분지 본체와 격리되어, 북북동 주향의 양산 단층과 동래 단층 사이에서 이들 두 단층의 좌수향 주향이동에 의해 형성된 인리형 분지(pull-apart basin)이다.

김한준 외(2016)은 고분해능 지진파 반사법(high-resolution single-channel seismic reflection profiles)으로 거제시 동쪽 앞바다에서 양산 단층의 연장부를 발견하고 층서적 지시자를 이용해 제4기 활동을 확인하였다. 탄성파 프로파일은 북북동 주향의 단층계가 제4기 층서를 변위시킨 주 단층과 부차 단층들의 집합체임을 나타내며 탄성파 프로파일의 층서학적 분석은 연안의 단층이 제4기에 반복적으로 활동했음을 나타낸다.