전주 단층(全州斷層, Jeonju Fault)은 대한민국의 지질 구조 중 하나로, 옥천 습곡대(沃川褶曲帶) 남서부에 발달한 대규모 단층이다. 전북특별자치도 진안군에서 시작하여 완주군 구이면과 옥정호 지역을 지나 전라남도 장성군, 무안군 등을 거쳐 해남군 화원반도 해역까지 이어지는 북동-남서 방향의 주향 이동성 단층으로, 연장은 약 170km에 달한다. 동쪽에 위치한 광주 단층과 평행하게 발달한다.
전주 단층은 중생대 쥐라기에 형성된 우수향(右向) 주향 이동성 연성 전단대가 백악기에 재활동하면서 좌수향(左向) 주향 이동의 취성 단층으로 변환되어 중첩된 양상을 보이는 것으로 알려져 있다. 이 단층은 지질학적으로 전주시를 정확히 관통하는 것이 아니라 약간 비껴 지나가기 때문에 일부 문헌에서는 '무안 단층'이라고도 부른다.
지질학적 특징으로는 옥천 누층군의 변성 사암을 절단하고, 일부 구간에서 백악기 화산암류와 경계를 이루며, 구이 단층과 같은 수반 단층을 갖는다는 점이 지적된다.
단층 연구와 관련하여 지역 지질도폭별로 상이한 기술이 존재한다. 예컨대 정읍 지질도폭(2013)에서는 도폭 내에서 전주 단층의 존재 자체를 인정하지 않았으나, 1:100만 한국지질도(최위찬 외, 1995), 1:100만 한국지체구조도(황재하 외, 2001), 1:25만 광주 지질도폭(이병주 외, 1997) 등에서는 정읍 지역의 북동 방향 계곡을 따라 전주 단층이 통과하는 것으로 기재되었다. 이처럼 단층의 위치와 연장에 대한 해석은 조사 시기와 방법에 따라 차이를 보인다.
전주 단층에 수반된 지질 구조로는 비봉 단층과 구이 단층이 있다. 비봉 단층은 전주 단층보다 북서쪽에 있으며 정읍 단층의 북쪽 연장과 접한다. 익산시 왕궁면 일대에서 옥천 누층군의 변성 사암을 절단한 단층암이 확인되었고, ESR 연대측정 결과 약 27만 년 전에 마지막으로 활동한 것으로 추정되었다. 구이 단층은 전주 단층에 수반되어 형성된 역단층으로 연장 약 10km 내외이며, ESR 연대가 약 13만 년으로 산출되어 활성단층으로 분류된다. 구이 단층은 완주군 상관면 신리에 위치한 국도 제17호선과 제21호선이 만나는 상관교차로의 절개사면에서 노두가 확인되었다.
장성군 지역에서는 신흥 지질도폭(1982)에 따르면, 백광호 외(1979)가 명명한 '광주대단층'이 위치상 전주 단층에 해당하는 것으로 보이며, 장성읍에서 황룡강을 따라 발달하는 것으로 기술되었다. 해당 단층은 여러 매의 단층들이 대(帶)를 형성하고 있으며, 단층의 생성 시기는 약 7500만 년 이전이고 7900만 년 이후인 것으로 추정되었다.
함평군 나산면과 나주시 문평면 일대에서는 단층과 연성 전단대가 발견되었다. 흑운모 화강암이 심하게 압쇄되어 연성 변형을 받은 전단대가 두께 약 1.5km에 걸쳐 형성되어 있으며, 백악기 말의 취성 변형 작용은 나산면 일대에 북동-남서 방향의 선형구조를 나타낸다.
무안 지질도폭(1971)에서는 무안군 무안읍 성동리에서 청계면 남성리로 이어지는 북동 주향의 가상단층을 설정하였고, 목포 지질도폭(2014)에서는 화원반도를 지나는 단층을 '광주 단층'으로 언급하면서도, 활성단층지도 및 지진위험지도 제작 보고서에 따르면 이 선형 구조는 전주 단층에 해당하는 것으로 기술되었다.
한국지질자원연구원이 발간한 '활성단층지도 및 지진위험지도 제작' 보고서 등에 따르면 전주 단층은 활성단층으로 분류되며, 전북 지역의 주요 단층(함열, 전주, 정읍, 광주 단층) 중 하나로 언급된다. 2017년 전북도가 발표한 '전북 지진환경 분석 및 대응 방안' 보고서에서도 전주 단층을 비롯한 단층들이 활성단층으로 분류되었다. 다만, 활성단층에서 지진이 실제로 발생할 가능성이 어느 정도인지는 정확히 파악되지 않은 상태이다.
2020년 4월 말부터 5월 초 사이 해남군 지역에서 최대 진도 3의 군발지진이 발생하였으나, 한국지질자원연구원은 2020년 7월 발표한 분석 결과에서 해당 지진은 서북서-동남동 방향의 중·소규모 단층계에 의해 발생했으며 부근의 전주 단층, 광주 단층과의 관련성은 적다고 명시하였다.
이 외에도 전주 단층의 일부 구간에 대한 구체적인 지질조사 자료와 각 구간별 단층 활동 시기 등에 대한 상세 정보는 공개된 자료가 제한적이다. 특히 하부 지각 구조, 단층의 정확한 심부 연장성, 향후 지진 발생 가능성과 관련된 정량적 평가 정보는 현재 공신력 있는 공개 자료만으로는 충분히 파악되지 않는 부분이 있다.
