백두산이 폭발한다고?
백두산 화산 폭발에 관한 모든 것
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1. 백두산이 폭발한다고?
만약 인류가 멸종한다면 어떤 이유로 인해 멸종하게 될까? 그 이유는 제3차 세계대전이 될 수도 있고, 소행성 충돌일 수도 있고, 외계인의 지구 침공일지도 모른다. 하지만 이외에도 가능성이 높은 시나리오가 하나 있는데, 바로 슈퍼화산의 폭발이다. 실제로 미항공우주국(NASA)에서는 인류를 멸망시킬 재해 중 하나로 슈퍼화산을 꼽기도 했다.
슈퍼화산이란 일반적인 화산의 수천 배에 달하는 마그마와 화산재를 분출하는 초대형 화산이다. 근데 이 슈퍼화산에 버금가는 화산이 지금 우리와 굉장히 가까운 곳에 있다는 사실을 알고 있는가? 그리고 그 화산의 폭발 위험성이 갈수록 증가하고 있다면 믿겠는가? 이 화산의 정체는 바로 백두산이다.
이윤수 포항공대 교수는 이렇게 말했다. "백두산이 분화하냐고요? 분화합니다. 100%입니다. 그건 마치 제가 언젠가는 죽을까요? 하고 물어보시는 것과 유사합니다." 또한 최성희 충남대 교수는 이렇게 말했다. "백두산은 반드시 폭발합니다. 현재 백두산 지하에 마그마 방이 있기 때문에 화산 운동은 언젠가는 할 겁니다." 과연 백두산은 정말 폭발할까? 오늘은 백두산 화산 폭발에 대해 알아보고자 한다.
- 한 줄 요약 : 인류를 멸종시킬 수도 있는 백두산 화산 폭발에 대해 알아보자.
2. 화산의 원리
가장 먼저 화산이 어떻게 폭발하는지 그 원리에 대해 알아보자. 이를 알아보기 위해서는 지구의 구조에 대해 먼저 알아봐야 하는데. 우리가 사는 지구 가장 깊숙한 곳에는 밀도가 아주 높은 핵이라는 층이 존재한다. 그 위로는 맨틀이라는 뜨거운 암석층이 있고, 그 맨틀층을 덮고 있는 것이 지구의 표면에 해당하는 지각층이다. 이 지각은 10개 정도의 판으로 이루어져 있는데, 이 판은 인간이 거의 느끼지 못할 정도의 느린 속도로 매년 몇 cm씩 천천히 이동하고 있다.
여기서 서로 다른 두 개의 판이 움직이다가 충돌하게 되면 밀도가 큰 판이 다른 판 아래로 밀려들어가게 된다. 이렇게 밀려 들어가다 맨틀까지 침투하게 되면 온도와 압력이 증가하게 되고, 맨틀 암석이 녹아 마그마가 생성된다. 충분한 양의 마그마가 축적되면 지표면으로 분출하게 되는데, 이게 바로 화산이다. 실제로 전 세계에 있는 화산 중 95% 정도가 이 지각판의 경계에 위치해있다고 한다.
서로 다른 판이 만나게 되면 마그마가 생성되고 화산이 만들어진다.
반면 지각판의 경계 부분이 아닌 중심 부분에서 화산 활동이 일어나는 곳도 있는데, 이를 열점화산이라고 부른다. 열점화산은 멘틀 기둥이 지표로 올라와서 만들어지는 화산인데, 일반적인 화산에 비해 폭발력이 크다. 계속해서 응축된 마그마의 에너지가 한꺼번에 분출되기 때문이다.
근데 신기한 건 백두산 같은 경우에는 새로운 종류의 화산이다. 판이 만나서 생긴 화산도 아니고, 열점화산도 아니라고 한다. 그럼 백두산은 어떤 종류의 화산일까? 아직 아무도 이에 대한 정확한 답을 내놓지 못하고 있다. 물론 백두산 이외에도 이런 화산들이 몇몇 존재하고 있다. 백두산은 이런 종류의 화산을 대표하는 화산이기 때문에, 학자들은 백두산 연구를 통해 나머지 화산들의 정체를 파악하려고 노력하고 있다.
백두산은 아직 밝혀지지 않은 새로운 종류의 화산이다.
- 한 줄 요약 : 화산은 보통 두 지각판이 만나 만들어지는데, 백두산은 다른 종류의 화산이다.
3. 백두산 화산 폭발 징후
그렇다면 백두산 화산 폭발 위험성은 얼마나 될까? 진짜 화산이 폭발할 가능성이 있는 걸까? 결론부터 말하자면 가능성이 있다. 그리고 그 가능성은 점점 높아지고 있다. 한국지질자원연구원 이윤수 박사는 이를 두고 이렇게 말했다. "화산을 일으키는 것은 마그마입니다. 마그마가 존재하기 때문에 화산 활동이 있는 거고요. 반대로 마그마가 없다면 화산 활동도 없습니다. 근데 백두산은 마그마가 확인된 화산이에요. 산 밑에 엄청난 양의 마그마가 존재합니다."
그렇다면 백두산에 마그마가 존재하는 사실은 어떻게 알 수 있었을까? 지진계를 이용하면 이 마그마의 존재를 확인할 수 있다. 지진이 발생시키는 진동인 P파와 S파가 지진 발생 지점에서부터 지진계에 도달하는 시간차를 이용해 마그마의 위치를 측정할 수 있는데, 이 원리는 다음과 같다. P파 같은 경우에는 지표까지 곧바로 도달하는 반면, S파는 마그마와 같은 액체를 만나면 속도가 느려진다. 따라서 P파와 S파의 도달 속도가 다르다는 것은 산 밑에 마그마가 있다는 신호라고 볼 수 있다. 실제로 백두산 같은 경우는 P파와 S파의 속도가 각각 다르게 측정되었다. 그럼 본격적으로 백두산 화산 폭발 징후에 대해 크게 네 가지로 나눠 알아보자.
백두산 아래있는 엄청난 양의 마그마는 백두산의 화산 활동을 보여준다.
(1) 화산성 지진 증가
첫 번째 징후는 백두산의 화산성 지진이 증가하고 있다는 점이다. 화산 폭발이 가까워질수록 화산 아래 있는 마그마의 압력으로 인해 지진 활동이 더 자주 발생하게 되는데, 실제로 2002년부터 2006년까지 최대 월 243회의 지진이 백두산 천지 화산 관측소에서 관측되었다. 갑작스레 증가한 지진 활동은 지각 아래 있는 마그마가 움직이고 있다는 것인데, 다행히 2006년 이후로부터는 화산성 지진이 감소하고 있다. 하지만 아직 안심할 수 없는 것이 학계의 입장이라고 한다. 발생할 확률이 매우 낮다고 생각했던 진도 9의 대지진도 갑작스레 일본에 찾아오지 않았는가?
2002년부터 2006년까지 백두산의 화산성 지진이 급증했다.
(2) 백두산 물 온도 상승
두 번째 징후는 백두산 천지의 물의 온도가 높아지고 있다는 점이다. 과거에는 물의 온도가 70도 안팎이었다는데, 이 온도는 꾸준히 상승해 2011년에는 무려 77.7도를 찍었다고 한다. 심지어 2015년에는 최고 83도까지 올라갔다고 하는데, 이 또한 마그마의 활동이 활발해질 때 일어나는 현상이다. 이뿐만이 아니라 백두산 천지에 가까워질수록 나무들의 이파리가 모두 시들어 뼈대만 남은 나무들이 점점 많아지고 있는데, 전문가들은 이 나무들이 화산 가스로 인해 질식한 것으로 추정하고 있다.
백두산 천지의 물의 온도도 계속해서 높아지고 있다.
(3) 백두산의 지표면 상승
세 번째 징후는 백두산의 지표면이 상승하고 있다는 점이다. 실제로 2005년 당시 백두산의 지표면이 약 7cm나 상승했다고 하는데, 이후 2011년에 이르기까지 지표면은 매우 불안정하게 왔다 갔다를 반복했다고 한다. 이 현상 역시 지하의 마그마 활동이 활발해지고 있다는 걸 의미한다. 마그마가 있는 마그마 방의 부피가 팽창하고 수축하면서 지표면이 높아졌다 낮아졌다를 반복하는 것인데, 이 과정에서 마그마가 충분한 운동에너지를 얻게 되면 화산 분화가 발생할 수 있다고 한다.
마그마의 활동이 활발해지면서 백두산의 지표면이 상승하고 있다.
(4) 백두산 화산 폭발 주기
마지막으로 네 번째 징후는 백두산 화산 폭발 주기가 임박했다는 점이다. 백두산 분화 역사 기록에 따르면 100년에서 200년 주기로 백두산은 잦은 분화를 일으켰다고 한다. 또한 1,000년 주기로는 대분화가 일어난다고 하는데, 현 시점이 이 두 주기가 겹쳐지는 시기라고 한다. 실제로 1903년에 백두산의 마지막 분화가 있었다고 청나라의 역사 기록에 남아있는데, 이는 현재로부터 118년 전이다. 또한 대략 1,100년 전에 백두산이 대폭발을 했었다고 한다. 많은 학자들은 이를 두고 잦은 분화 주기와 대분화 주기가 겹치는 가까운 미래에 백두산의 분화 가능성이 있다고 주장한다.
현 시점이 잦은 분화 주기와 대분화 주기가 겹치는 시기다.
4. 백두산 화산 폭발 시나리오
그렇다면 백두산 화산 폭발은 얼마나 위험한 걸까? 다나구치 히로미츠 도호쿠대 교수는 이렇게 말했다. "백두산은 과거 2천 년 동안 폭발한 화산 가운데 그 위력이 세계 1, 2위를 다툴 정도로 대규모 폭발을 했던 화산입니다." 또한 이윤수 포항공대 교수는 이렇게 말했다. "1945년에 히로시마가 원자폭탄으로 파괴되었잖아요. 시가지가 전부 파괴되었는데 그것에 16만 배가 백두산 한 곳에서 터졌다고 보시면 됩니다."
전문가들은 만약 백두산이 폭발한다면, 이는 2010년 폭발한 아이슬란드의 에이야프얄라요쿨 화산 분화보다 약 1,000배에서 1,500배 더 강력할 것이라고 예측하고 있다. 백두산은 대략 1,100년간 힘을 응축하고 있었기에 그 힘이 훨씬 더 크다는 것이다.
만약 백두산이 폭발하게 되면 그 위력은 어마어마 할 것이다.
백두산이 폭발하면 일단 유리 파편처럼 거칠고 날카로운 화산재가 쏟아지게 될 것이다. 이후 천지의 물과 화산 분출물이 최대 시속 100km의 속도로 흘러넘치게 될 텐데, 이때 20억 톤이나 되는 천지의 물이 쏟아져 대홍수가 발생한다고 한다. 또한 화산재가 성층권을 뚫고 올라가면 항공 노선 마비는 물론 기온까지 변화시킬 것이다. 이로 인해 주변 지역이 초토화되는 것은 물론, 전 세계의 기온이 일 년 내내 최고 2도까지 떨어질 수 있다. 이는 식량과 건강, 그리고 생태계에 치명적인 악영향을 미칠 것이다.
실제로 1783년 아이슬란드 라키 화산이 폭발하며 유럽 대륙에는 전례 없는 혹한과 식량위기가 발생하게 되었고, 오랜 기간 배고픔에 시달리던 시민들이 왕권에 봉기를 들게 되었다. 따라서 1789년 프랑스혁명이 일어나게 된 것이다. 인도네시아에서 탐보라 화산이 폭발했던 1815년 역시 여름이 없는 해로 기록되고 있다. 연평균 기온이 4도 가까이 떨어졌기 때문이다.
윤성효 부산대 교수의 말에 의하면 백두산이 분화할 시 농작물에 대한 피해가 약 11조 5천억 원 정도 예상되고, 항공, 보건, 청소 비용까지 전부 합치면 대략 20조 원에 달하는 피해가 발생할 것이라고 한다.
- 한 줄 요약 : 백두산이 폭발하게 되면 한반도는 물론 세계적인 피해가 발생할 수 있다.
* 참고자료
(1) 백두산 슈퍼화산의 부활 - KBS
(2) 화산 (백두산 대폭발의 진실) - EBS 다큐프라임
(3) 한반도 화산은 살아있다 - YTN 사이언스
* 유튜브 : https://youtube.com/c/마크의지식서재
* 이메일 : marksknowledge@gmail.com
