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금세기 중 폭발說…휴화산 백두산이 끓고 있다!

천지(天池) 물 20억t 쏟아지면 ‘대재앙’ 온다

금세기 중 폭발說…휴화산 백두산이 끓고 있다!

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유독 화산가스 발생

금세기 중 폭발說…휴화산 백두산이 끓고 있다!

[그림2] 1999년부터 2004년까지 백두산에서 발생한 지진을 월 단위로 나타낸 것.<br>백두산 지진의 특성 : ①발생빈도의 증가 ②지진규모의 증대 최대 : M=3.7 (2004. 9. 7)

백두산 일원에서 관측 가능한 지진파 중 P파 또는 S파의 속도 분포로 분석한 지진파 토모그래피에 따르면, 백두산 천지 지하에는 -10km, -20km, -28km, -32km에 4개의 마그마 방이 있다. 이 중 위의 2개는 유문암질 내지 조면암질 마그마, 아래 2개는 현무암질 마그마로 추정된다.

맨틀 깊은 곳으로부터 다시 마그마가 유입되어 아래쪽 현무암질 마그마방의 마그마가 상승해 상부의 조면암질~유문암질 마그마를 자극하면 유문암질~조면암질 마그마의 플리니식 대분화가 진행될 것임에 틀림없다.

중국 국가지진국 천지화산관측소에서 2002년과 2003년 관측한 화산성 미세 군발지진(群發地震·한정된 지역에서 일정 기간에 빈번하게 일어나는 작은 지진들)을 분석한 자료를 보면 2002년 이후 군발지진(동시다발적 지진) 발생 빈도가 급등했으며 지진 규모도 커졌다(그림2 참조).

또 군발지진의 진앙은 천지 일원에 집중돼 나타난다. 특히 화산성 지진의 발생 심도(진원깊이)는 지하 2~4km에 집중됐고, 일부는 천지 수면으로부터 2km까지 도달해 있다. 이들은 소량의 첨병 마그마로부터 분리된 화산기체의 움직임일 가능성이 있다. 러시아에서는 테라 인공위성을 통해 2006년 10월20일 백두산 천지로부터 뿜어져 나온 고온의 화산가스를 관측했다고 보도한 바 있다.



일반적인 화산의 분화에 선행하는 전조현상으로는 화산체 주변 암석의 자기장 변화, 화산체 주변의 전기저항 변화, 물리적 이상과 전조현상, 즉 지반 변형, 분화구 호수, 우물물, 분기공 또는 열천(온천)의 온도 변화, 지표에서의 열 유량 변화, 가스 성분의 변화, 국부적 지진활동의 활발화 등을 들 수 있다.

지난 2002년부터 중국과 북한이 관찰한 전조현상은 미세 화산성 지진활동의 활발화, 천지 화산체 내의 암석 붕괴(2003년), 암석사태 발생, 암반의 균열(2003년 8월23일 진도 2.3 지진 발생 후 이도백하 상류의 암석 암반에 균열 발생), 천지 외륜산 주변 수목의 국지적 고사(유독화산가스 CO2의 방출 때문으로 추정) 등을 들 수 있다.

그리고 천지 화산관측소(TVO)의 지진 기록, 수준계와 경사계 및 GPS를 통한 지각변동 관측, 온천의 성분 분석 등을 통해 마그마가 살아 움직인다는 것을 알게 됐다. 그 사례로 GPS 관측을 통한2002년부터 2005년까지 산정부의 10cm 팽창 감지, 2002년 9월부터 2005년까지 천지 칼데라 주변의 지층 7cm 이상 융기 감지, 2002년부터 2003년까지 천지 온천수에서 수소(H)와 헬륨(He) 함량의 이상적 증가, 2002년 이후 화산성 지진의 급증 등을 들 수 있다.

전 지구적 기온 하강 예상

위에 언급한 전조현상이 지속된다면 백두산 천지 화산은 금세기에 다시 분화할 것이다. 지하의 마그마 방이 활동적임에는 의문의 여지가 없다. 다만 이런 의문점은 있다. 이 마그마 방은 상승하고 있는가. 커지고 있는가. 언제쯤 지표에 도달해 분화할 것인가.

이에 대한 답은 마그마 방의 모델링, 즉 화산의 지하구조모델을 설정해 지속적으로 감시하고, 마그마 방의 지진파 S파의 통과 유무 등을 종합적으로 분석해야만 나올 수 있다.

이를 위해 중국측 백두산뿐만 아니라, 북한측 백두산에도 지진계를 다수 설치해 미세 화산성 지진을 정확하게 분석해야 한다. 일본 홋카이도 우수(有珠)화산에는 지진관측소가 17개소 설치돼 마그마 방을 감시하며 화산 분화를 예견해 피해를 최소화하고 있다.

금세기 가까운 장래에 백두산이 폭발한다고 해도 한반도의 남부는 직접적인 화산 재해를 입을 염려가 없다.

그러나 북한지역은 직접적인 재해를 입을 것이다. 만일 현무암질 마그마가 용암의 형태로 분출한다면 용암은 낮은 계곡을 따라 흘러가기 때문에 대피만 잘하면 큰 인명피해는 없을 것 같다. 하지만 뜨거운 용암에 의해 백두산 삼림에 심각한 화재가 날 수 있다. 중국측도 마찬가지다.

유문암질~조면암질 마그마가 화산재의 형태로 폭발적으로 분화한다면 분화 당시 바람의 영향을 받아 바람이 부는 쪽에는 다량의 화산재와 부석이 지면을 덮을 것이다.

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윤성효 부산대 교수·화산지질학 yunsh@pusan.ac.kr
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