백두산 폭발의 역사와 위험성
백두산은 과연 활화산입니까? 그리고 그것을 우리는 어떻게 알았죠? 여러분 많이 궁금하시죠. 활화산이라는 것은 우리가 제4기에 빙하기와 간빙기가 계속 10만 년 주기로 나타나고 있는데요. 그것은 마지막 간빙기 경우를 보면 지구가 따뜻해질 때에 그때 어떻게 나타나느냐 하면 처음에는 급격히 수온이 올라가게 되죠. 그래서 따뜻해지는데 그러다가 북극해 얼음이 녹게 되면서 바다로 들어오게 되죠. 그러면서 지구가 일시적으로 추워지게 됩니다. 그다음에 그것을 다 보상하고 지구가 온도가 본격적으로 올라가기 시작하는데요. 그 경계를 Younger Dryas, 그 시기부터 홀로 새라고 합니다. 그 시기가 만 11700년입니다. 그 11700년 홀로 새 때 그 안에 분화기가 한 번이라도 있으면 활화산이라고 이야기합니다. 백두산의 경우 일본에서 활화산이라는 것을 발견했는데, 그것은 일본에 도와다라고 하는 화산이 있어요. 서기 915년에 터진 것인데 그 화산재 위로 일본 열도선은 나타날 수 없는 굉장히 알칼리가 높은 화산재가 있어요. 그래서 이것은 대륙에서 온 것이라 생각하고 80년대 초반입니다만, 그 후로 동해 쪽으로 퇴적물을 건져서 보니까 백두산으로 갈수록 화산재 두께가 두꺼워지고 백두산에서 온 것임을 알 수 있었습니다. 따라서 서기 926년에 발해가 멸망했잖아요. 이 백두산 대분화가 발해 멸망과 관련 있는 것이 아닌가라는 이슈를 던졌습니다. 백두산이 언제 터졌는지를 카본 측정을 해서 알아냈는데요. 현재까지 알아낸 것에 의하면 서기 946년인 것으로 알려져 있습니다. 그래서 발해 멸망이 926년에 멸망했는데 그것보다 20년 후에 백두산 대폭발이 일어났다는 것을 알게 되었습니다. 그 백두산 대폭발의 화산재는 백두산 주변에서 볼 수 있는데요. 이것은 백두산 서쪽의 부분인데 지금 회백색으로 된 부분이 서기 946년에 터진 부분입니다. 70m 가까이 되는데요, 그리고 그 당시 뿜어낸 재를 남한 10만 제곱킬로미터에 쌓아 놓으면 그 높이가 무려 1m입니다. 그래서 화산 분화 지수 7이라는 것은 엄청난 양의 분화임을 알 수 있습니다. 그러면 지금은 어떨까요? 괜찮을까요? 사실 그렇지 않습니다.
최근 백두산 화산지진
지난 2002년 6월28일 백두산에 화산지진이 일어나기 시작했습니다. 그래서 이것이 2002년 7월부터 2005년 12월까지 화산지진이 빈번하게 일어났는데요. 전부 합치면 약 9000회에 육박하는 엄청난 화산지진이 있었습니다. 왜 그러한 화산지진이 일어났을까요? 보면 화산지진만 일어난 것이 아니라, 천지를 중심으로 해서 솟아오른 것을 볼 수 있습니다. GPS 결과를 보면 당시 약 5cm~8cm 정도 가량 천지 부분이 부풀어 올랐습니다. 부풀어 올랐다는 것은 밑에서부터 마그마가 올라왔다는 증거죠. 서울시의 몇 배가 되는 면적이 부풀어올랐다는 것은 엄청난 규모를 의미합니다. 지진이 일어난 것을 보면 마그마가 올라오게 되면 마그마가 뜨거우니까 주변 암석들이 깨지게 됩니다. 이것을 브리틀 존이라고 전문가들이 이야기하는데 그 브리틀 존에 지진이 일어나는 것을 보면 바로 천지 직하에 있다는 것을 의미합니다. 천지에서 약 7킬로미터 밑에 화산지진이 일어났다는 것은 천지 아래에 마그마가 올라왔다는 것을 의미합니다. 화산재가 나타나게 되면 어떨까요, 그리고 왜 우리가 백두산을 두려워할까요? 하와이를 보면 큰 피해를 주지 않고 용암들이 주변을 흐르거든요. 그러나 백두산은 그렇지 않고 폭발성이 강하다는 것입니다. 왜 그렇죠? 그것은 마그마의 성분에 달려있습니다.
백두산의 마그마 성분과 위험성
백두산 마그마는 SiO2 가 매우 매우 높은 유문암질에 속합니다. 유문암질은 SiO2가 높다는 것은 굉장히 끈적끈적하다는 것이죠. 우리 유리공예를 할 때에 불어서 자기의 모양을 만들어 내잖아요. 그 정도로 점성이 높습니다. 따라서 백두산 화산 마그마는 화산가스 같은 것들이 위로 올라오면서 발생하게 되는데 그런 것들을 꼭 잡고 있는 것입니다. 그래서 그것을 견디지 못할 때 한 번에 터저버리는 것이죠. 엄청난 폭발성을 갖는 것이죠. 그래서 하와이의 현무암질에 비해서 백두산이 커다란 피해를 가지고 있는 것은 바로 마그마의 성분에 달려있습니다. 화산이 터지게 되면 여러 가지 재해를 가져오는데, 일반적으로 화산이 터지게 되었을 때에 주변 환경입니다. 보시면 그러한 화산재들은 미세, 초미세 그리고 큰 것들은 자갈보다 더 큰 것들도 솟아내고 있는데요, 이러한 작은 화산재들도 포함하고 있는데, 이것들은 유리 포입니다. 굉장히 가볍고 날카롭고 독성도 가지고 있습니다. 따라서 우리 몸에 들어가게 되면 날카롭기 때문에 나오지도 않습니다. 그래서 이것이 지병을 일으키게 되는 것이고요. 백두산에는 화산재들이 많이 쌓여 있는데요, 그것이 터지게 되면 천지의 25톤의 물이 있죠. 그런 것들이 이러한 재들을 같이 쓸고 끌고 나오게 됩니다. 그래서 그것들이 터져 나왔을 때 주변 일대가 매몰됩니다. 그것은 영구적으로 매몰됩니다. 따라서 이것은 굉장히 위험한 것인데 라하라고 부릅니다. 그리고 화산 분화가 되면 주변에 이온화된 입자들이 전압차에 의해서 낙뢰가 나타나게 됩니다. 낙상 유사시에는 우리가 연락할 수 있는 방법이 없습니다. 그리고 이러한 화산재들이 주변 2~3일 정도 떠있습니다. 이것은 독성이 있기 때문에 생태계가 완전히 파괴되는데요. 어떠한 동물들도 살아나기 어렵게 됩니다 그리고 천지라는 특별한 분화구가 있는데요, 그것은 왜 위험하냐면 천지는 최대 약 384m 수심을 가지고 있는데, 그 밑에는 이산화탄소가 액상으로 가라앉아 있을 것입니다. 그래서 이 양이 어느 정도인지 조사를 해봐야 합니다. 한 예로 1986년에 아프리카에 있었던 실제 일인데요, 칼데라가 호수 분화구에 떨어져서 호수가 뒤집혔습니다. 반경 25km에 동물들이 전부 질식사했습니다. 사람은 1700명이 사망했는데요. 한 사람 만이 기절했다가 살아난 정도로 엄청난 피해를 가지고 왔습니다. 그리고 대분화가 일어나게 되면 화산재가 성층 권위에 3년 가까이 떠있습니다. 그러면 태양에너지를 반사시키기 때문에 전체적으로 지구 기온이 내려가고 작물이 열리지 않게 됩니다. 작물이 수확을 맺을 수 없게 되어 지구에 대 기근을 가져올 수 있습니다. 이것은 우리가 모델링을 통해서 화산 폭발이 지구 기후에 영향을 미칠 수 있다는 것은 사실입니다.
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