화산—당신은 위험에 처해 있는가? — 워치타워 온라인 라이브러리

화산—당신은 위험에 처해 있는가?

분화하는 화산이 뜨거운 재와 함께 뻘겋게 달아오른 용암을 뿜어내며 지상의 자연 에너지가 보여 줄 수 있는 가장 볼 만한 몇 장면을 연출합니다. 아마 독자는 그러한 일을 직접 보지는 못했어도, 화산으로 인한 온천에서 목욕을 즐겼거나 화산재로 이루어진 비옥한 토양에서 자란 식품을 즐겨 먹은 적은 있을지 모릅니다. 심지어 자기 집에서 지열 에너지로부터 혜택을 얻고 있는 사람들도 있습니다.

그러나 최근에, 활화산 근처에 사는 많은 사람은 화산으로 인한 재해 때문에 초래되는 죽음과 파괴를 목격해 왔습니다. 1980년 5월 18일, 미국 워싱턴 주 남서부에 있는 세인트헬렌스 산이 격렬하게 폭발한 이래, 전세계의 여러 지역에서는 무자비한 것 같은 일련의 치사적인 화산 폭발이 있었습니다. 이 기간 중의 인명 손실은 이전 70년 동안에 기록된 총수를 능가하였고, 재산 피해는 수억 달러에 달하였습니다. 재해가 일어날 뻔했던 경우로, 공중에 떠다니는 화산재로 인해 비행기가 무력하게 되어 어쩔 수 없이 불시착할 수밖에 없었던 일도 있었습니다.

가장 파괴적이었던 사례로는, 필리핀의 피나투보 화산의 분화와 뒤이은 진흙 사태로 수만 채의 가옥이 쓸려 가 버린 일이 있으며, 콜롬비아의 네바도델루이스에서 2만 2000명 이상이 사망한 일이 있습니다. 재해가 더 발생할 수도 있습니다. 미국 지질 조사소의 화산 전문가 로버트 틸링과 피터 리프먼은 “2000년경에는, 화산으로 인해 위험에 처하게 될 인구가 적어도 5억 명으로 늘어날 것 같다”고 기술합니다.

그러므로 이렇게 자문해 보는 것이 현명한 일일 것입니다. ‘나는 활화산 혹은 활화산이 될 가능성이 있는 화산 근처에 살고 있는가? 가장 위험한 형태의 분화로는 어떤 것이 있으며, 그것은 한층 더 치사적인 위협이 되는 다른 형태의 폭발로 이어질 수 있는가? 화산으로 인한 위험 지대에 살고 있다면, 위험을 최소화하기 위해 내가 할 수 있는 일은 무엇인가?’

활화산—어디 있는가?

독자가 휴화산 근처에 살고 있는 경우 그것이 다시 깨어나기라도 하는 날에는 어쩔 수 없이 영향을 받게 될 것임을 알면 아마 놀랄 것입니다. 화산을 연구하는 과학자들(화산학자들로 알려져 있음)은 최근 몇십 년간 활화산과 휴화산을 식별해 내는 일에서뿐 아니라 왜 특정 지역에 화산이 나타나는 경향이 있는지를 이해하는 데도 성공을 거두어 왔습니다.

지도(17면)를 보면, 활화산으로 기록된 500여 개의 화산 가운데 일부의 위치를 볼 수 있습니다. 독자는 그 근처에 살고 있습니까? 다른 데서는 간헐천, 분기공, 온천 등이 다른 휴화산이 있음을 나타내 주고 있는데, 이것 역시 장차 활화산이 될 가능성이 있습니다. 활화산의 반수 이상이 태평양 연안을 따라 띠를 이루면서, 환태평양 화산대로 알려져 있는 지대를 형성하고 있습니다. 이 화산들 중의 일부는 대륙, 이를테면 북아메리카의 캐스케이드 산맥이나 남아메리카의 안데스 산맥과 같은 곳에 나타나기도 하고, 어떤 것들은 대양에서 열도를 이루고 있는데, 이를테면, 알류산 열도, 일본, 필리핀, 인도네시아 남부 같은 곳들이 있습니다. 화산은 또한 지중해와 그 인근 지역에서도 흔히 볼 수 있습니다.

과학자들은 이 화산들이 거대한 움직이는 지각들, 즉 판들의 경계를 따라 나타나는데, 특히 해양 판이 대륙 판 아래로 밀려들어 가는 곳에서 나타난다는 것을 알아냈습니다. 이 과정을 서브덕션이라고 합니다. 이 과정에서 발생한 열로 인해 마그마(용융된 암석)가 생겨, 그것이 지표로 올라오게 됩니다. 뿐만 아니라, 화산의 분화가 일어나는 지역에, 많은 경우 판들 사이의 갑작스러운 이동으로 말미암아 강한 지진이 발생하게 됩니다.

화산은 해양 판들이 갈라지는 곳에서도 생길 수 있습니다. 이러한 분화는 다수가 대양 밑바닥에서 발생하기 때문에 사람들에게는 보이지 않습니다. 그러나 독자가 만일 아이슬란드라는 섬 나라에 살고 있다면, 당신은 레이캬네스 해령 꼭대기에 올라가 있는 것인데, 이 해령은 대서양 중앙 해령으로 연결됩니다. 이 곳에서 남·북 아메리카를 포함하고 있는 판들이 유럽과 아프리카를 포함하고 있는 판들로부터 갈라져 나오고 있습니다. 또 다른 몇몇 경우에는, 지각판 밑에 격리되어 있던 열점(熱點)들이 하와이와 아프리카 대륙에 큰 화산들을 생성하였습니다.

어떠한 위험들이 있는가?

어떤 화산에 의해 초래될 수 있는 위험 수위는, 그 화산의 폭발 규모와 그에 따른 위험 등, 그 화산의 최근 활동 이력에 의해 좌우됩니다. 위험도는 위험 지대에 사는 주민들의 수와 대비 태세가 어느 정도인가에 따라 결정되기도 합니다. 먼저, 어떤 위험이 있는지부터 살펴보기로 합시다.

일반적으로, 좀더 위험하고 폭발적인 분화가 일어나는 경우는 마그마에 이산화규소가 풍부한 때입니다. 이러한 마그마는 점도가 높아, 가스가 충분한 압력을 형성하여 화산을 폭발시킬 때까지 일시적으로 화산을 막고 있을 수 있습니다. 이산화규소가 풍부한 마그마는 굳으면 밝은 색을 띠는 암석이 되는데, 판의 가장자리를 따라 형성된 화산들에서 흔히 볼 수 있습니다. 화산 폭발은 마그마가 올라오다가 물을 만나 물이 순간적으로 증기로 바뀔 때에도 일어날 수 있습니다. 화산 폭발로 인해 생기는 뜨거운 재는 치사적일 수 있습니다. 이러한 사례로서 카리브 해의 중앙 아메리카 지역에 있는 세 개의 화산에서 1902년에 6개월 동안에 3만 6000명 이상이 죽었습니다.

한편, 해양의 열점과 판이 갈라지는 곳에 형성된 화산들 및 그 밖의 많은 화산들은 주로 검은빛을 띤 현무암으로 이루어져 있는데, 이것은 이산화규소 함유량은 낮은 데 비해 철과 마그네슘이 풍부합니다. 현무암으로 이루어진 마그마는 유동체로서, 일반적으로 폭발의 강도가 낮거나 아예 폭발하지 않으며, 또한 용암의 흐름도 느려 사람들이 피하기가 비교적 쉽습니다. 하지만 이러한 화산의 분화는 장기간 지속될 수 있습니다. 이러한 사례로 하와이 섬에 있는 킬라우에아 화산은 1983년 1월 이후 계속 분화하고 있습니다. 이러한 분화로 광범위한 재산 피해가 있었지만, 사람에게 해를 입히거나 죽음을 가져오는 경우는 드뭅니다.

일부 화산의 분화로 막대한 양의 푸석푸석한 재가 화산의 측면에 퇴적되어 산사태를 일으킬 수도 있고, 또는 많은 양의 눈이나 얼음이나 물과 섞이게 되면 무거운 점토 반죽을 형성하여 계곡을 순식간에 휩쓸고 지나갈 수도 있습니다. 이러한 진흙의 흐름(용암에 해당하는 인도네시아 표현에 따라 라하르라고도 알려져 있음)은 화산에서 수킬로미터 떨어진 곳까지 미칠 수 있으며, 어쩌면 화산의 분화가 멈춘 지 오랜 후까지도 계속될 수 있습니다.

역사적인 예는 드물지만 특히 멀리까지 영향을 미치는 것으로 해일—해양에서의 화산 분화로 인해 생기거나, 솟아오른 화산의 측면을 따라 일어나는 해저 산사태로 인해 생기는 해양의 거대한 파도—이 있습니다. 힘이 넘치는 이 파도는 시속 수백 킬로미터로 움직일 수 있습니다. 해일은 깊은 대양에서는 높이가 매우 낮아 지나가는 배에게는 실질적으로 아무런 위협이 되지 않지만, 육지 가까이에 이르면 그 높이가 급속히 증가합니다. 이 파도의 물마루는 집은 물론 많은 건물의 꼭대기보다 더 높습니다. 1883년에 크라카타우가 폭발하자, 해일이 자바와 수마트라의 해안선을 강타하여 3만 6000명이 목숨을 잃었습니다.

화산으로 인한 또 다른 위험으로서 생활에 위해를 가하거나 혼란을 가져올 수 있는 것에는 떨어지는 화산재와 파편, 화산의 폭발로 인해 생기는 대기의 충격파, 유독 가스, 산성비, 지진 등이 있습니다. 극히 위험한 화산이 전세계에서 수십 개 확인되었고 잠재적 위험도 무수히 많이 있지만, 화산으로 인한 위험을 의미 있게 파악하는 일은 참으로 복잡하고 어려운 일입니다.

위험을 최소화할 수 있는가?

세계 인구가 증가함에 따라 화산으로 인해 위험에 처하게 될 수 있는 지역에 사는 사람들이 더 많아졌습니다. 이런 이유로 그리고 최근에 전세계적으로 화산의 활동이 증가하자, 화산학자들은 화산으로 인한 위험을 줄이기 위한 노력에 박차를 가해 왔습니다. 몇몇 경우에는 분화 예보가 적중하여 인명을 구하였습니다. 무엇을 근거로 그러한 예보를 합니까?

분화가 있기 전에 보통, 화산 내부나 그 아래 있는 구조 내에서 지진이 일어나 마그마가 위로 올라오고 있음을 알려 줍니다. 화산 내부에 마그마가 높이 쌓이면, 압력도 상승합니다. 가스가 방출되고, 지하수의 온도와 산도(酸度)도 증가할 수 있습니다. 또한 큰 분화가 있기 전에 여러 차례 작은 분화가 일어날 수 있습니다. 이러한 모든 활동을 모니터로 감시할 수 있습니다.

지질학자들은 암석의 상태를 조사해 봄으로써, 분화가 있기 훨씬 전에 잠재적 위험을 알아낼 수 있습니다. 화산의 분출물과 그에 따른 위험의 유형은 반복적으로 나타나며, 또 화산의 분화도 연구 대상인 다른 화산들의 분화와 닮은 형태로 나타납니다. 이러한 자료를 근거로 많은 화산에서 가장 위험한 지대가 어디인지를 나타내는 지도가 작성되어 왔습니다.

따라서 화산으로 인한 위험에서 생명을 구하는 데 매우 중요한 역할을 하는 것으로는, 임박한 재해에 대한 지방 당국의 조기 경보뿐 아니라, 화산학자들의 위험도 측정과 모니터에 의한 화산 감시 등이 있습니다. 대부분의 경우 여전히 예측을 불허하는 지진과는 대조적으로, 화산의 분화는 많은 경우 모니터에 의한 정밀 감시를 하여, 해를 당할 위험이 있는 사람들을 참사가 벌어지기 전에 대피시킬 수 있습니다. 위험 지대를 떠나는 것이 매우 중요합니다. 일반적으로 인공 구조물들은 격렬하고 뜨거운 화산의 분출물과 폭발, 그리고 파괴적인 힘을 지닌 산사태나 흘러내리는 진흙이나 해일로부터 거의 혹은 전혀 보호를 해주지 못하기 때문입니다.

화산의 분화 및 그와 관련된 위험으로 인한 인간의 희생을 줄이기 위해 칭찬받을 만한 노력이 기울여지고 있긴 하지만, 인간은 여전히 화산의 분화나 그와 관련된 재난을 가져오는 활동을 완벽할 정도로 정확히 예보하여 화산으로 인한 위험으로부터 철저한 안전을 기할 수는 없습니다. 심지어 화산을 감시하는 사람들조차 일부 예기치 않은 분화를 만나 사망하는 일이 있었습니다. 그러나 만일 독자가 활화산이 될 가능성이 있는 화산 근처에 살고 있다면, 지방 당국에서 하는 경보는 어느 것에든 주의를 기울여야 합니다. 그렇게 할 때, 화산 재해를 살아 남을 가능성은 크게 증가할 것입니다.—어느 천체 지질학자의 기고.

[18면 네모]

화산의 분화를 우주에서 예보한다?

지상 2만 킬로미터 상공에 떠 있는—무려 초속 5킬로미터로 움직이는—위성들에서 지표상에서의 화산의 움직임을 1센티미터까지 정확하게 측정한다고 상상해 보십시오! 전략적으로 지상에 배치해 놓은 라디오 수신기들과 몇 개의 위성으로 이루어져 있는 지상 위치 확인 시스템(GPS)을 통해 이 일이 가능하게 되었습니다. 매번 측정할 때마다 최소한 네 개의 위성의 위치를 정확히 추적합니다. 시간은 대단히 정확한 원자 시계로 잽니다. 대체로 모든 기후 조건에서 가능한 이러한 측정 방법은 지상에서 조사하는 방법보다 몇 가지 장점이 있습니다. GPS 측정법은 화산 폭발 예보를 상당히 개선시킬 수 있는데, 폭발에 앞서 몇 년 동안 화산의 팽창이 있을 수 있기 때문입니다. 이 기술은 이미 미국, 아이슬란드, 이탈리아, 일본의 화산들에 사용되어 왔습니다.

[17면 지도]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

활화산과 전세계의 지각 판들

활화산

판의 경계들

위에 나와 있는 것들은 500여 개의 활화산 중 일부임

[자료 제공]

[16면 삽화]

일본의 운젠 화산에서 분출된 재가 주거 지역에 떨어지고 있는 광경

[자료 제공]

Orion Press-Sipa Press

[16면 삽화]

세인트헬렌스 산의 분화

[자료 제공]

USGS, David A. Johnston, Cascades Volcano Observatory

[16면 삽화]

시실리의 에트나 산, 최근 15개월 동안 분출되는 용암

[자료 제공]

Jacques Durieux/Sipa Press

[17면 삽화]

하와이의 킬라우에아 산은 섬을 약 200헥타르나 넓혔다

[자료 제공]