백두산, 시기를 모를 뿐 언제든 폭발 가능

백두산 대폭발의 과학적 근거-①

천지 중심 내년 3㎜씩 솟아올라
장백폭포 온천수 83도까지 상승
헬륨 농도 일반 대기의 7배 상승
마그마 점성 높아 엄청난 가스 응축

그래픽 = 김현지 조선일보 기자

천년을 참아온 백두산이 폭발한다? 그럴 가능성이 있다는 주장이 제기돼 관심이 뜨겁다. 지난 수년간 백두산 근처에서 일어나는 조짐이 심상치 않다는 것. 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수팀의 ‘국민안전처 용역 연구 결과’에 따르면, 2009년부터 침강하던 백두산 천지 외륜산의 해발이 지난해 7월부터 서서히 높아지고 있다.

이 일대는 2002년부터 2005년 사이에도 10㎝가량 상승했었다. 지난해부터의 상승 높이는 비록 1㎝도 채 안 되지만, 다시 융기를 시작했다는 데 그 의미가 크다는 게 윤 교수의 설명이다. 만일 백두산이 정말로 폭발한다면 언제쯤 화산활동을 일으킬 가능성이 있을까. 또 화산 폭발과 함께 입게 될 한국의 피해 규모는 얼마나 될까.

백두산 보도만 나오면 등장하는 윤성효(52) 교수. 그는 백두산 화산 분출 우려를 국내에 최초로 알린 화산학자다. 백두산 연구만 25년째이다. 화산 전공학자가 몇 안 되는 국내 학계에서 백두산을 연구한 사람은 그 말고는 찾기조차 힘들다. 그는 시간만 나면 백두산에 간다. 1996년에는 중국에 교환 연구원으로 가서 백두산에서 살다시피 했다. 그가 연구한 백두산의 화산 폭발은 어떤 모습일까.

백두산 화산 폭발 가능성은 항상 열려 있는 사안이다. 윤 교수팀뿐만 아니라 다른 화산 전문가들 또한 미국의 옐로스톤, 일본의 후지산과 함께 백두산을 세계적으로 가장 위험한 화산으로 꼽고 있다. 땅속에 뜨거운 마그마를 잔뜩 품고서도 가만히 있는 화산이 활화산보다 더 위험하다는 것이 그 이유다.

백두산처럼 활성화 조짐이 뚜렷한 화산은 언제든 큰 폭발을 준비하고 있다. 그 시기를 정확히 모를 뿐이다. 시기적으로 백두산이 분화할 확률은 얼마나 될까? 2012년 일본의 화산 전문가 다니구치에 따르면 2019년까지 68%, 2032년까지는 99%다. 그는 2011년 발생한 일본의 대규모 동일본지진의 판 운동 영향과 역사상 백두산 분화의 시기적 연관성을 근거로 이 같이 주장했다. 윤 교수는 보통 ‘화산이 가까운 시일 내에 폭발할 수 있다’고 할 때, 그 시일은 ‘100년 이내’라고 말한다.

하지만 윤 교수를 비롯한 한국의 화산 전문가들은 백두산 폭발 시기를 섣불리 예견하는 것을 우려한다. 백두산 화산의 폭발 시기를 단정할 수 있는 과학적 근거가 적기 때문이다. 세계적으로는 시추 연구로 화산이나 지진 예측이 어느 정도 가능해지고 있지만, 백두산은 그런 과학적 시추를 한 적이 없다. 땅속에 대한 정확한 정보가 없기에 어느 누구든 백두산 폭발의 정확한 예측을 장담할 수 없다. 다만 이번처럼 화산 지표를 꾸준히 관측하다 보면 극히 단주기적인 예측 확률을 높일 수는 있다.

화산이 폭발하기 직전에는 화산 지진이 빈발하고, 화구가 급격히 부풀어 오르는 등의 전조현상이 나타난다. 백두산도 십여 년 전 이러한 징조를 보였다. 2002년부터 무려 5년간 화산 지진이 빗발쳤다. 심한 경우 한 달에 250회 정도나 일어났다. 이것은 백두산 폭발의 전조현상으로 의심되었고, 북한과 중국 당국을 긴장시켰다. 북한 당국은 2007년 남한 정부에 백두산 화산 남북 공동연구를 추진해 달라고 강력하게 요청하기도 했다.

미국 스미스소니언연구소 자료에 따르면, 백두산은 서기 1000년경 대폭발이 발생한 이후 네 차례(1413년, 1597년, 1668년, 1702년)에 걸쳐 소규모의 화산 폭발이 있었다. 서기 1000년경의 대폭발은 ‘1만년 이내 지구상에서 폭발한 가장 큰 화산 중 하나’로 명시될 정도의 규모다. 현재까지 확인된 가장 큰 화산 폭발인 1815년 인도네시아의 탬보라 화산(87㎦) 폭발에 버금간다. 화산 폭발이 발해 멸망의 원인으로 거론될 정도이며, 당시 흐른 용암의 양은 50∼172㎦로 추정된다. <②편에서 계속>

김형자 과학칼럼니스트 |

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