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1,000년간 잠들었던 백두산, 터지면 수백㎞내 낮 사라진다[사이언스]

[통가 해저 화산 폭발로 알아본 백두산, 후지산 폭발 우려는]

백두산, 언제든 터질수 있는 활화산

분화 땐 최대 수백m 화산재 한반도 덮고

세계온도 2도 하락 등 막대한 피해 예측

후지산도 최근 잦은 지진에 불안 커져

여름철 터지면 韓에게도 영향 미칠 것

제주도·울릉도 폭발 가능성 배제 못해

영화 백두산 포스터(왼쪽)와 스틸컷.




‘백두산 화산이 폭발한다. 한반도는 아비규환이 되고 남북 모두를 집어삼킬 추가 폭발이 예측된다. 이에 남한은 비밀리에 북한 포섭 요원과 함께 백두산의 마그마 방에 대륙간탄도미사일(ICBM) 핵폭탄을 터뜨려 압력을 줄이려 하는데….’ 지난 2019년 말 개봉한 블록버스터 재난 영화 ‘백두산’의 내용이다.

백두산에서 꿈틀대는 4개가량의 마그마 방을 핵폭탄으로 터뜨린다는 설정의 유효성을 떠나 백두산 화산 폭발에 대한 사회적 우려를 반영하는 영화다.

이달 15일 남태평양 섬나라인 통가 인근의 수중 화산이 어마어마한 핵폭탄이 터진 듯 지상 20㎞까지 대폭발하면서 백두산이나 후지산 등 우리 주변의 활화산에도 재차 관심이 모아지고 있다. 화산 폭발은 규모에 따라 0~8의 등급으로 나뉘는데 통가 화산 폭발은 4~5등급으로 추정된다. 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발은 6등급으로 세계 평균기온을 0.5도나 떨어뜨렸다.

만약 946년에 대폭발했던 슈퍼 화산인 백두산이 또다시 그때 규모로 폭발한다면 한반도에 미칠 재앙의 규모는 가늠하기조차 힘들다. 마그마 방이 터지며 용암이 천지의 20억 톤 물과 백두산의 강도가 약한 퇴적물과 결합해 상상을 초월할 정도로 쏟아지게 된다. 어마어마한 규모의 화산재와 유해가스가 분출되며 적게는 수 m에서 많게는 수십 m를 뒤덮을 것으로 보인다. 화산 반경 수백 ㎞는 낮이 사라진다. 세계 온도를 최고 2도까지 떨어뜨릴 것이라는 예측도 있다. 인명과 농작물 등의 막대한 피해가 발생하고 감염병이 기승을 부린다. 반도체 등 정밀도가 필요한 공장의 피해도 커지게 된다.

통가 주변 해저 화산 폭발 모습.


1903년 마지막 폭발이 있었던 백두산은 100여 년에 한 번꼴로 중소 규모의 폭발이 있었으나 실질적으로 지난 1,000년간 대폭발의 힘을 응축해왔다. 천지 주변의 온천 온도가 높아지는 경향 등의 여러 징후가 이를 방증한다. 다나구치 히로미쓰 도호쿠대 교수는 “(1,000여 년 전 백두산 폭발은) 과거 2,000여 년 동안 폭발한 화산 가운데 그 위력이 1·2위를 다툴 정도였다”고 분석한 바 있다. 실제 일본 홋카이도와 혼슈 등 동북부에서도 백두산 화산재를 곳곳에서 찾아볼 수 있다. 심지어 그린란드의 빙하 속에서도 발견된다.

일본 최고봉인 후지산도 백두산 못지않게 폭발 위험이 있다. 일본 내 110여 개의 활화산 중 가장 위험한 후지산은 지난 300여 년간 힘을 응축하며 마그마가 움직이고 있다는 우려가 나온다. 후지산은 100년 이상에 한 번꼴로 폭발했는데 마지막 폭발이 1707년에 있었다. 지난해 12월에는 후지산 인근의 야마나시현과 와카야마현에서 3시간 간격으로 각각 4.9 규모와 5.4 규모의 지진이 발생해 후지산 폭발 우려를 키우기도 했다. 후지산이 폭발하면 도쿄 등 일본 수도권에 엄청난 피해가 예상된다.



이현우 서울대 지구환경과학부 교수는 “백두산이나 후지산 모두 마그마 점성이 높은 활화산이라 통가 해저 화산처럼 예측 불가능한 시점에 터질 수 있다”며 “백두산은 크게 터질 수 있어 과학적인 준비도 해야 하고 폭발했을 때 신속하게 대응하는 능력을 키워야 한다”고 강조했다. 최근 중국 측 연구에 따르면 백두산에서는 2000년대 중반 화산성 지진이 발생했고 천지 주변 수온도 계속 올라가고 있다. 언제든지 강하든 약하든 폭발 가능성이 상존하는 것이다. 이 교수는 “북미 관계 및 남북 관계 경색과 코로나19 사태 등으로 백두산 화산에 대한 공동 연구가 진행되지 못하고 있는데 여러 준비를 해야 한다”고 말했다.

지난해 12월 9일 일본 후지산 정상 부근에 기묘하게 생긴 구름이 덮여 있다. /AFP연합뉴스


지구물리유체를 연구하는 김성용 KAIST 기계공학과 교수는 “백두산이든 후지산이든 폭발시 화산재가 어디로 이동하느냐를 잘 봐야 한다”며 “화산재가 어느 높이까지 올라갈지는 정확히 알 수 없으나 일정 높이까지는 계절에 따라 이동방향이 달라질 것”이라고 예측했다. 후지산 폭발의 경우 편서풍 지대라 화산재가 대부분 북동쪽으로 이동하나 여름이면 바다의 고기압이 육지쪽으로 불며 한반도에도 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 백두산 폭발시에는 화산재가 겨울에는 동남쪽, 봄에는 북동쪽, 여름에는 북서쪽으로 각각 이동할 것이라는 얘기다.

한국과 일본의 해저 화산도 폭발 가능성을 배제할 수 없다. 일본은 30개 이상의 해저화산이 있다. 제주도와 울릉도 역시 해저 화산으로 분출된 화산재가 쌓이고 용암이 덮이면서 생긴 섬이다. 제주도의 수많은 오름이나 바닷가의 부석(용암이 식어 생긴 구멍이 많고 가벼운 돌)이 단적인 증거다.

이현우 교수는 “제주도가 폭발한 고려시대 기록도 있는데 제주도와 울릉도는 활화산의 범주에 있어 폭발 가능성을 열어놓고 대처해야 한다”고 지적했다. 김기범 부산대 지질환경과학과 교수는 “울릉도는 지난 2만년 내 최소 5차례 강력한 폭발성 분화를 일으킨 활화산으로 약 3,000년에서 5,000년 간격으로 큰 폭발이 있었다”며 “현재도 지온 증가율이 1km당 약 97도 정도로 오히려 백두산보다도 높고 추가 폭발이 예상된다”고 우려했다. 울릉도는 북부 경계를 따라 일렬로 늘어선 수심 약 2km 깊이의 5개 해저화산 중 하나인데, 통가 화산처럼 강력하게 폭발할 경우 화산재뿐 아니라 쓰나미 피해도 생길 것이라는 게 그의 분석이다. 하지만 폭발 주기가 매우 길어 오히려 감시가 쉽지 않다고 했다. 김 교수는 “백두산과 울릉도는 말할 것도 없고 일본의 화산도 폭발하면 우리에게 적잖은 피해를 줄 수 있다”며 “하지만 우리는 아무런 대비가 돼 있지 않다”고 꼬집었다.

결국 우리나라가 통가나 일본, 필리핀, 미국 하와이처럼 환태평양조산대의 ‘불의 고리’ 지역에서는 한발 비껴 있지만 결코 안전지대가 아니라는 것이 전문가들의 경고다. 불의 고리에서는 판과 판이 부딪히는 과정에서 마찰력·고온·고압 등으로 암석이 녹아 마그마가 분출하고, 해저의 급격한 지형 변화에 따른 파동으로 쓰나미가 발생한다. 인도네시아에서 2018년 자바섬과 수마트라섬 사이 순다 해협을 덮친 쓰나미로 2,000명 이상 숨지고 5,000명 이상 실종된 것이 단적인 예다. 앞서 2004년 말에는 수마트라섬 서부 해안의 쓰나미로 무려 13만 명이 숨지는 참사가 터졌다. 다만 이번 통가 폭발에 따른 쓰나미는 초속 300m의 충격파가 대기로 전파되며 공명을 일으켜 발생했다는 게 일본의 이마무라 후미히코 도호쿠대 교수와 히비야 도시유키 도쿄대 교수의 분석이다.
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