화산이란?(Feat. 백두산)

안녕하세요~흥미롭고 재미있는 과학의 흥. 재. 과입니다!

 

최근 백두산의 폭발 위험성으로 대중들과 언론들의 관심을 끌었는데요.

2025년에 100년 주기설을 맞아 오랫동안 응축된 에너지가 폭발하게 된다는 백두산은

946년 대폭발 당시 "천년대분화"라고 할 만큼 초대형 화산폭발로

작년 원자폭탄보다 강력했던 통가 화산 폭발의 수백 배에 달하는 위력이었다고 합니다.

 

다행히도, 기상청 공식 발표에 따르면 2018년 이후

백두산 지표 변화가 0에 가까울 정도로 안정적이기에

최근 데이터 상으로는 분화할 가능성이 낮다고 하였습니다.

 

오늘은 화산이 일어나게 되는 원리와 화산활동이 일어나게 되면

벌어지는 지구과학적 현상들에 대해 알아보겠습니다!

 

화산

 

화산 밑의 마그마 방

 

1. 화산 활동의 원리

 

화산 활동의 원리를 알기 위해서는 먼저 마그마의 생성 원리부터 알아야 합니다.

 

지구는 약 15개 정도의 크고 작은 판들로 이루어져 있는데 이를 '판구조론'이라고 합니다.

이러한 판들은 차갑고 딱딱한 지각과 뜨겁고 맨틀은 상호작용에 의하여 움직이고 있습니다.

맨틀에 있던 마그마는 이러한 판의 움직임에 따라

지각의 약한 부분, 즉 판의 경계를 뚫고 나오게 되는 것이죠.

 

판은 크게 대륙판과 해양판으로 나뉘는데 이 두 개의 판이 만나게 되면

상대적으로 밀도가 큰 해양판이 아래로 내려가게 됩니다.

이것을 섭입 현상이라고 하는데 해양판의 지하 100km 부근에서

암석은 고온/고압 작용으로 인해 마그마로 변하게 됩니다.

 

이렇게 해양판과 대륙판의 섭입 현상이 많이 일어나는 곳을

흔히 '불의 고리'라고 하는 환태평양 조산대를 말합니다ㅎㅎ

 

대표적으로 일본 열도가 이 환태평양 조산대에 걸쳐져 있으며

이 불의 고리에서 지진 활동의 90%, 화산활동의 80% 이상이 일어나고 있죠.

 

용앙과 화산재의 분출

 

2. 백두산의 특징

 

그렇다면 백두산은 이 환태평양 조산대에 속한 화산일까요?

 

정답은 No입니다! 

 

화산은 크게 총 3가지의 종류로 판이 멀어지거나(발산) 가까워지는(수렴) 형태와

혹은 하와이와 같은 열점 화산으로 나뉘는데요.

백두산은 이 3가지 중 어느 것에도 속하지 않으며

기존의 판구조론으로는 설명할 수 없는 독특한 화산인데요.

아직까지도 백두산의 기원에 대해 명확하게 알 수 있는 정론은 없습니다.

 

그렇기에 지구과학계에서 관심이 높은 화산인데요!

안타깝게도 백두산은 북한에 속한 화산이기에 국내 연구진들에게는

제한적으로 연구가 이루어지고 있는 상황입니다.

 

이러한 백두산은 크게 4개의 마그마 방(Magma Chamber)이 존재하는데요.

그중 하나는 불과 지표면 5~7km 아래에 무려 서울 면적의 2배에 달하는 

마그마 방도 존재한다는 연구 결과를 발표하였습니다.

 

마그마 방의 크기는 화산 폭발 시 그 규모와 직접적으로 연관이 되는 지표이기에

많은 과학자들이 화산폭발지수 5 이상의 대규모 폭발을 예상하고 있습니다.

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3. 백두산 폭발 시 미치는 영향

 

946년에 일어난 백두산의 화산폭발 지수는 7 이상입니다.

당시 '해동성국'이라고 불리던 발해가 갑작스럽게 멸망한 이유도

이 백두산 폭발이 직/간접적적으로 영향을 준 가능성도 있다고 보고 있죠.

 

화산폭발 지수는 0~8단계 까지 있으며 한 등급 당 폭발 규모는 10배의 차이가 있습니다.

(기원 후 아직까지 지수 8에 달하는 화산 폭발은 없었습니다.)

 

백두산이 폭발하게 되면 용암과 화산쇄설류(화쇄류)가 분출 및 이산화탄소의 방출로

반경 50~70km 지역이 초토화될 것으로 보고 있습니다.

 

※화산쇄설류

용암, 화산재, 가스 등이 혼합하여 발생하는 분출물이며

 최고속도 700km/h, 최대온도 1000℃에 달하는 인명피해의 주요 요인

 

1815년 폭발 지수 7등급의 탐보라 화산의 경우

무려 2000km 떨어진 수마트라 섬에서도 폭발 소리가 들릴 정도로 규모가 엄청났으며

화산재와 가스가 대기층 중 성층권까지 올라가 태양 빛을 차단하게 되어

전 세계 평균온도를 낮춰 '화산성 겨울'을 맞이하게 되었습니다.

 

이와 같이 백두산이 만약 천 년 전과 같은 규모의 폭발을 하게 된다면

기후 변화로 인한 식량 생산 감소, 물가 폭등,

심지어는 또 다른 전염병 우려의 가능성도 있다고 제기되었습니다.

 

물론 화산 활동이 악영향만 미치는 것은 아닙니다.

화산재에는 풍부한 무기질이 있기에 토양을 비옥하게 해 주며

일본의 경우 온천이 대표적인 관광 수단일 만큼 건강에도 좋습니다.

 

거대한 자연 앞에 인간이 할 수 있는 것은 많지 않다고 생각합니다!

지속적인 모니터링과 피해를 최소화하기 위한 사전준비가 중요한 상황입니다.

 

이상 흥. 재. 과였습니다!