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국내 백두산 연구, 백두산 화산 폭발에 대비하기 위한 국제적 노력 필요

기사승인 2018.06.16

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[뉴스프리존=안데레사 기자] 남북정상회담과 함께 찾아온 한반도의 봄을 맞아 과학계는 과거 세 차례 시도했지만 실패했던 백두산 남북 공동 연구 가능성에 주목하고 있다. 현재까지 국내 백두산 연구는 활발하게 이뤄지지 않고 있다. 이는 백두산이 중국과 북한의 접경에 놓여 있어 현장 조사가 어려운 탓이다. 따라서 연구는 외국 학자들에 의해 주도적으로 진행되는 실정이다.

백두산은 쉬지 않는다

백두산은 언제든지 폭발할 수 있는 활화산이다. 과거 ‘밀레니엄 폭발’ 이후에는 활동이 잠정적으로 중단됐다. 지난 2000년간 가장 큰 화산 폭발로, ‘화산분화지수(VEI: Volcanic Explosivity Index)’의 ‘VEI 7’ 해당한다. 그러나  2002년 6월 말부터 화산 폭발 전조 현상이 나타나면서 위험성이 인지되기 시작했다. 당해부터 3년 반 동안 하루에 스무 번씩 화산성 지진이 발생했으며 작은 지진이 8,000회 이상 일어났다. 백두산 밑에 많은 마그마가 존재할 것으로 추정돼 이를 시추해 분석하고 땅속에서 발생하는 가스 등을 채취하는 연구를 할 수 있다면 전 세계적으로도 큰 관심을 끌고, 백두산이 이 같은 연구를 할 수 있는 최적의 장소여서 화산 연구 분야에 새로운 패러다임을 열 수 있을 것으로 기대된다.

▲사진: 백두산 ⓒ뉴스프리존

화산 연구는 극한 연구에 속해 땅속 깊은 곳의 신호를 포착하는 등의 심부 통신 등 다양한 분야로 연구를 확장할 수 있을 뿐만 아니라 화산 연구 분야에서 유능한 젊은 과학자도 육성할 수 있어 향후 남북 과학기술 발전에 큰 도움을 줄 수 있다.

2016년 학술지 `사이언스 어드밴스`에 게재한 논문에 따르면 백두산 아래에는 서울시 면적의 2배에 달하는 엄청난 규모의 마그마가 존재한다고 실린바 있다.

백두산 천지처럼 화산 분출 후 만들어진 호수 아래에는 액체 형태의 이산화탄소가 존재한다.
그런데 문제는 어떤 이유로 호수 밑에 있던 이산화탄소가 대기 중으로 누출되면 커다란 재앙이 발생할 수 있다는 것이다.

실제로 1986년 8월 21일 아프리카 카메룬에 위치한 칼데라호인 `니오스호`에서 하룻밤 사이에 1700명이 사망하고 인근에 살던 동물이 모두 폐사하는 일이 발생했었다.

백두산이 폭발할 시 발생하는 피해는 상당하다. 화산재로 인한 호흡기 질환이 일어나고 이산화황 등의 화산가스들이 대기 중에 머물다가 산성비가 돼 내린다. 심지어 화산재의 입자가 대기의 햇빛을 막아 북반구의 여름이 사라질 수 있다. 최근 분출한 하와이 킬라우에아 화산은 지구상에 있는 대표적인 열점 화산이다. 열점이란 마그마가 분출되는 지점을 말하는데 땅 밑 깊숙한 맨틀 상부 마그마가 있는 열점 위에 생긴 화산이 바로 열점 화산이다.

하와이의 화산 분출은 열점 위를 태평양판이 움직이고 있다는 증거이기도 하다. 하와이에는 일정한 방향으로 화산섬들이 생겨나고 있는 점을 볼 때 태평양판이 북쪽이 아닌 서쪽으로 움직인다는 사실도 암시한다고 한다. 하와이는 현무암 성분이 많은 화산섬이어서 마그마가 흘러내리는 형태로 분출된다. 그러나 용암이 지하수를 만나 압력이 높아지면 폭발할 가능성도 있다고 한다.

국내보다 외국에서 연구 많아

국내 백두산 연구는 활발히 진행되지 못하고 있다. 해방 이후부터 근대적인 연구가 시작됐으나 접근성의 제약으로 한계를 겪고 있다. 백두산이 중국과 북한의 국경에 자리하고 있기 때문이다. 우리나라 학자들이 백두산을 조사하기 위해서는 중국에게 사전 허가를 받아야 한다. 그러나 중국 정부는 우리나라 학자들을 일부 견제해 조사를 통제하고 있는 실정이다. 현장 조사의 차질로 인해 국내 백두산 관련 논문 수도 외국에 비해 적다. 현재 백두산은 소수의 인력에 의해 연구가 이뤄지고 있다. 윤성효(지구과학교육) 교수는 “백두산 연구 인력이 적고, 접근성의 제약이 있어 국내 연구 논문 수가 외국에 비해 적다”라며 “그러나 백두산에 관심을 지닌 학자들이 다양한 방법으로 연구를 진행하고 있다”라고 전했다.

▲사진: 백두산 ⓒ뉴스프리존

따라서 현재 외국의 학자들을 중심으로 백두산 연구가 이뤄지고 있다. 특히 중국 학자들이 연구를 독점하고 있는 현실이다. 2002년 화산 폭발 전조 현상들이 속출하면서 중국은 국가 재난의 위험성을 인지하기 시작했다. 또한 과거 큰 폭발 전력을 지닌 백두산의 화산 활동이 전 세계 학자들의 관심을 받고 있어 학문적 가치를 자각했다. 이에 지리적으로 접근하기 쉬운 이점을 활용하여 연구를 활발히 진행하고 있다. 손영관(경상대 지질과학) 교수는 “중국 학자들이 백두산 연구에 관심이 높은 이유는 학문적 중요성을 자각하고 백두산 폭발이라는 큰 자연재해의 위험에 대비하기 위함이다”라고 설명했다.

남북공동연구 시도 번번이 없던 일로

안타까운점은 백두산은 하와이와 달리 열점 화산이 아니다. 주요 구성 암석이 하와이처럼 현무암이 아니라 유문암이라 점성이 높기도 하다. 이말은 하와이처럼 용암이 흘러내리지 않고 폭발 형태로 분출할 가능성이 크다는 뜻이다. 특히 호수로 이뤄진 천지와 용암이 만날 경우 급작스러운 대폭발로 이어질 수 있다. 하와이 화산보다 백두산 화산이 위험성이 큰 이유이기도 하다. 과거 북한은 남한 정부에 세 차례 남북공동연구를 제안하기도 했다. 2007년 11월에 북한이 처음 제안했으나 2008년 금강산 관광객 피격사건이 일어나면서 남북관계가 경색돼 무산됐다. 2011년 3월과 2015년 11월에도 제안했으나 불안정한 남북관계의 여파로 성사되지 못했다.

한편 약 1000년 전 일어난 백두산 화산 폭발 때 발생된 황의 양은 1815년에 일어난 인도네시아 탐보라 화산 폭발보다 많았다는 연구결과도 있어서 막대한 파괴력을 지닌 것으로 보인다. 또 2010년 유럽 전역의 항공기들을 마비시킨 아이슬란드 화산 때보다 약 1000배에 달하는 분출물이 나올 것으로 예상된다. 앞으로 백두산 화산에 대한 연구가 잘 이루어져서 폭발 시기나 분화 유형에 대해 예측을 잘하고 대비할 필요가 있겠다.

▲사진: 백두산 ⓒ뉴스프리존

그러나 북한은 백두산에 대한 관심이 높아도 독자적인 연구를 진행할 수 없다. 연구 시설이나 기자재 등 인프라가 매우 열악하기 때문이다. 실제로 1990년부터 2000년대까지 북한 학자들이 발표한 연구 논문을 거의 찾아볼 수가 없다. 이에 남한과의 공동 연구를 통해 연구를 활성화하고자 한 것이다. 오창환(전북대 지구환경과학) 교수는 “북한의 연구 시설이 미흡한 수준”이라며 “따라서 우리나라가 연구 기자재 등을 지원하려면 국제연합(UN)의 허가를 받아야 하는데, 그 과정이 쉽지 않다”라고 설명했다.

▲사진: 백두산 ⓒ뉴스프리존
▲사진: 백두산 ⓒ뉴스프리존

안데레사 기자 sharp2290@gmail.com

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