백두산 화산 폭발 (발해의 멸망)

*출처:Yoon's Cafe  글쓴이: 천자의나라

민족의 성산 백두산은 우리 민족의 가슴 속에 정신적 지주로서 자리 잡고 있습니다. 이제 이 백두산을 내년부터는 중국이 아닌 북한을 통해 다녀올 수 있는 길이 열렸습니다. 그런데 최근 백두산 화산 폭발에 대한 이야기가 과학자들의 입에서 심심치 않게 나오고 있습니다.  실제로 지난 10세기에는 폼페이 화산의 열 배가 넘는 규모의 화산 폭발이 있었다고 합니다. 과연 백두산은 정말 폭발하는 걸까요? 백두산 화산 폭발을 미리 대비해야 한다고 주장하는 한국지질자원연구원의 이윤수 박사를 만나 백두산 지질과 관련된 생생한 이야기를 들어 봤습니다. 윤여준) 백두산은 우리 민족에게 있어 특별한 의미가 있는 산인데 백두산이 생긴 건 언제인가요?   이윤수) 백두산체가 생긴 것은 약 3백만 년 전이지요.   그리고 천지는 분명하지는 않지만 2천년 쯤 전에 생겼을 거라고 추정 합니다. 하지만 처음부터 지금과 같은 모양은 아니었을 겁니다. 화산체를 이루려면 여러 번 진화를 겪게 되거든요. 천지가 지금과 같은 모양을 갖추게 된 것은 10세기에 있었던 백두산 화산 분출 이후일 겁니다. 우리가 살고 있는 지구는 핵과 맨틀, 지각으로 구성되어 있는데 핵에서 나오는 뜨거운 열을 식히기 위해 맨틀내에서 대류 현상이 발생합니다. 이에 따라 맨틀 위에 떠 있는 지각도 같이 움직이면서 바다도 생기고 산도 생기는 거지요. 그런 원리에 따라 동해는 약 2,300만년 전에 생겼습니다. 그러니까 백두산은 그보다 한참 뒤에 생긴 거지요. 윤여준) 백두산이 10세기쯤에 화산 폭발을 했나요? 그 때면 아마 발해가 있을 때 아닌가요? 이윤수) 네, 맞습니다.   그 결과 백두산 화산 폭발이 발해를 멸망시켰다는 학설을 주장하는 학자도 있습니다. 일본 NHK에서도 발해의 멸망과 백두산 화산 폭발의 연관성에 대한 다큐멘터리를 방영하기도 했습니다. 하지만 그 후에 연대측정결과들이 나오면서 백두산의 10세기 화산은 약 960년 경에 분출한 것으로 알려졌고 발해의 멸망시기인 926년과는 직접적인 연관이 없을 가능성이 많아졌습니다. 그런데 백두산은 9세기와 10세기에 걸쳐 두 번 폭발했거든요. 실제로 10세기 분출물 아래에 9세기 화산 분출물이 깔려 있는데 9세기 분출물이 해동성국 발해의 쇠퇴에 결정적인 영향을 끼쳤을 것으로 판단됩니다. 윤여준) 발해와 같은 큰 나라가 멸망하려면 굉장히 큰 화산 폭발이 있어야 하는 것 아닌가요? 이윤수) 화산 분출 규모로 봤을 때 백두산 화산 폭발은 전 지구를 통틀어 1만 년 이래에 가장 큰 화산 폭발이었다고 할 수 있습니다. 실제로 백두산 현지에 가서 보면 수십 미터 높이로 쌓인 화산재를 볼 수 있지요. 발해의 수도가 백두산 주변에 있었던 까닭에 피해가 더 컸겠지요. 9세기에 이어 10세기에 화산이 폭발한 후 분출된 화산재로 인해 그 지역은 생명체가 생존하기 힘든 척박한 환경이었을 겁니다. 12세기 초까지 그 지역에서 거란족의 활동이 드물었는데 거란족이 발해를 멸망시키고도 실질적으로 그 지역을 지배하지 못했던 것이 화산 폭발 때문이라고 추측할 수 있습니다. 윤여준) 그렇다면 천지에 있는 그 많은 물은 어디서 생긴 것일까요? 이윤수) 일반적으로 마그마가 분출되어 나오면 화구 아래가 비게 되니까 땅이 가라앉습니다. 땅이 함몰되면서 주변에 있는 물이 흘러 드는 거죠. 천지의 해발 고도가 약 2,200 미터 정도 되는데 천지 주변은 2,500 미터 이상의 높은 봉우리들로 둘러싸여  있으니까 자연히 수계가 형성되어 물이 들어오는 겁니다. 천지에는 약 20억 톤 정도의 물이 담겨 있다고 하죠. 윤여준) 우리는 흔히 백두산을 휴화산으로 알고 있는데 최근에 다시 활동을 시작할 기미가 있다면서요?   화산 폭발의 흔적을 알 수 있는 부석. 스티로폼처럼 가볍고 물에 뜨기 때문에 부석이라고 부른다 이윤수) 백두산의 화산 활동은 역사시대에도 수 차례나 있었습니다.   중국에서는 1990년대 초반에 조짐이 있다는 걸 알고 95~6년경에 대대적으로 과학자들을 파견하여 관측 연구를 하고 있지요. 지진이 일어난다든지, 가스가 나온다든지, 수목이 말라 죽는다든지 이런 현상들이 화산 활동의 조짐이거든요. 2002년부터는 지진이 크게 늘어서 2005년 7월에는 한 달에 250여 회 정도 발생했다고 합니다. 윤여준) 한 달에 250번이나요? 그럼 위험한 상태가 아닌가요? 이윤수) 중국 당국이 위험한 상태는 아니라고 판단했으니까 사람들을 올라가게 하는 거겠죠. 하지만 그 위험성에 대한 보다 정확한 예측을 위해 백두산 화산체의 물성과 거동에 대한 종합적인 연구의 필요성이 그만큼 더 커졌다고 할 수 있죠. 윤여준) 화산 폭발에 대한 또 다른 징후는 없었나요? 이윤수) 위성GPS 자료에 의하면 천지 주변이 최대 연간 6cm나 이동했다는 보고도 있습니다. 또한 천지 주변에는 뜨거운 온천수가 나오고 그 온천수에 계란도 삶고 그러잖습니까. 그 물의 온도가 지금 최대 섭씨 83도까지 올라갔다는 군요. 제가 95년에 보름 정도 백두산에 있었는데 그 당시에만 해도 섭씨70도 정도였어요. 불과 10년 사이에 온도가 많이 올라간 거지요. 꾸준히 연구를 할 수 없어 이것이 점차적으로 높아졌는지 갑자기 높아졌는지는 모르겠지만, 하여튼 그런 변화가 있습니다. 윤여준) 그게 몇 도쯤 되면 위험하다고 할 수 있는 건가요? 이윤수) 물의 온도가 절대적인 기준은 아니니 그렇게 말할 수는 없겠습니다. 그래서 꾸준한 모니터링이 필요하지요. 일본에도 온천 지방인 큐슈 지역에서 90년 대 초에 분출했던 화산이 있는데 일본 정부도 2002년부터 이 화산에 대한 시추 연구를 하면서 앞으로 다가 올 일을 예방하고 있습니다. 윤여준) 우리나라도 백두산에 대해 모니터링을 하고 있습니까? 이윤수) 백두산은 중국에서 한국 과학자들의 연구를 거의 금기시하고 있습니다.   동북공정 등 정치적인 이유도 있는 것 같고요. 할 수는 있지만 단편적이고 오래 할 수 없습니다. GPS도 사용할 수 없게 규정되어 있어요. 저희가 특정 위치를 알고 싶으면 중국 과학자들한테 물어보고 그 사람들이 불러주는 걸 받아 적는 정도입니다. 윤여준) 그렇다면 현재 징후로 볼 때 언제쯤이 위험하다고 예측할 수 있을까요? 이윤수) 사실 이런 화산 폭발에 대한 증거는 중국 보다는 북한 땅에 훨씬 많이 있습니다. 보존도 잘 되어 있고요. 그런데 저희는 이쪽에 대한 연구가 완전치 차단되어 있어서 자세히 알 수가 없습니다.  하지만 중국 측 전문가들은 금세기 안에 터질 확률이 20%라고 합니다. 윤여준) 금세기 안에 터진다는 말은 금세기 말경이라는 뜻인가요? 이윤수) 그렇지 않습니다. 솔직히 언제 터질지는 누구도 정확하게 예측할 수 없습니다. 하지만 화산체 규모가 워낙 크기 때문에 만일 터졌다고 하면 그 사태는 심각하다고 해야겠죠.   윤여준) 화산 폭발 규모가 크다는 건 어떻게 알게 되나요? 이윤수) 여러 가지로 모델링을 하면서 계산을 합니다. 천 년 전의 사례를 분석해 봐도 알 수 있고요. 백두산은 마그마 덩어리 자체가 규모가 큽니다. 실제로 지각 아래에 있는 마그마는 크게 두 덩어리로 나누어져 있습니다. 위 쪽에 있는 것은 지각에서 약 9-12km 정도 떨어진 것인데 이 마그마가 지표면으로 올라오는 것이지요. 문제는 이 마그마 덩어리가 언제 튀어나올지 모른다는 겁니다. 대표적인 예로 화산 활동의 중요한 촉매 중 하나가 물입니다. 기름이 끓고 있는데 얼음이나 수분이 들어가면 기름이 막 튀잖습니까? 마찬가지 원리입니다. 만일 천지에 있는 물이 지각에 생긴 틈을 타고 흘러 들어 마그마와 만난다고 생각하면 엄청난 사태가 일어날 것입니다. 윤여준) 만일 백두산이 폭발했다고 가정하면 박사님 생각하시기에는 어떤 피해가 올 것 같습니까? 이윤수) 우선 화산재로 인해 북한의 기간 시설들이 마비될 것입니다. 전기, 도로 이런 것들이 모두 끊기는 거지요. 에너지원의 대부분을 의존하고 있는 함경도가 큰 피해를 입게 될 것입니다. 그리고 불덩어리가 하늘 위에서 떨어질 테니까 농작물이나 일반 주택들의 피해가 예측할 수 없을 정도로 일어날 겁니다..     백두산 화산 폭발 흔적을 보여주는 단면. 자료출처 중국 길림대 김욱교수 윤여준) 백두산 폭발이라는 자연재해 때문에 동북아 전체가 다 위험해질까요? 이윤수) 네. 저는 그렇게 생각합니다.   과거 10세기 때 화산재가 퍼진 경로를 보면, 다가올 피해도 예측할 수 있습니다. 당시 화산재가 제트기류를 타고 멀리 블라디보스톡을 지나 훗카이도까지 두텁게 쌓여 있는 것으로 봐서 화산 폭발이 다시 일어난다면, 동북아 전체가 심각한 피해를 입을 것으로 예상됩니다. 게다가 10세기 때와는 달리 요즘은 전자 제품이 많이 있지 않습니까? 그런 전자 제품들은 화산재가 들어가면 전부 못 쓰게 됩니다. 전자공장에서는 불량률이 급증할 것이고 가정과 기반 시설에서 사용하는 전자 제품에 모두 문제가 생길 수 있다는 뜻입니다. 윤여준) 전체적으로 피해 규모는 얼마나 될까요? 이윤수) 우리가 잘 알고 있는 폼페이 화산 폭발의 분출양은 약 5 – 8km3 정도라고 보는데 백두산은 100 - 120km3로 추정됩니다. 열 배 이상이라는 거지요. 아마 백두산 일대를 자세히 조사해 보면 폼페이 유적처럼 과거에 매몰된 유적을 찾을 가능성도 있습니다. 윤여준) 한반도 남쪽에는 어떤 영향이 있을까요? 이윤수) 화산재가 기류의 영향을 받아 동북쪽으로 흐르기는 하겠지만 성층권을 덮어 버리니까 햇볕을 가리게 되어 결국은 한반도 남쪽뿐 아니라 전 세계의 작황에 영향을 미치게 될 겁니다. 윤여준) 화산 폭발과 같은 현상이 일어나는 것은 무엇 때문인가요? 이윤수) 지구 표면은 서로 다르게 움직이는 10여 개의 판으로 구성되어 있습니다. 지진과 같은 지각 변동은 이 판들이 서로 충돌하기 때문에 발생하는 거지요. 실제로 앞으로 약 2억년 후면 아메리카 대륙이 우리나라 쪽으로 밀려와 붙어 버릴 겁니다. 태평양 판을 덮으면서 우리나라 쪽으로 밀고 들어오는 거지요. 그런데 지구는 유한하니까 어디선가 밀고 들어오면 어딘가는 솟아나거나 들어가야 합니다. 무거운 태평양 판이 가벼운 유라시아 판 아래로 밀려 들어가니까 그 경계부인 일본 열도를 따라 화산이나 지진이 일어나는 거죠. 그런데 지구의 움직임으로 볼 때 화산이나 지진이 적당히 자주 일어나 줘야 합니다. 어디선가 에너지가 밀려 오는데 이 에너지가 소모되지 않으면 어딘가에 축적되어 언젠가는 더 크게 터지거든요. 해양과 대륙 시추를 통해 국제 공동 연구를 하는 IODP와 ICDP에서는 화산과 지진을 에측하기 위한 일을 하고 있죠. 윤여준) 태평양 판이 동남아로 밀고 들어오니 우리나라도 지진 안전지대는 아닐 것 같은데요? 이윤수) 한반도는 일본과 중국이라는 보호막에 쌓여 있는 셈입니다.   유라시아 판과 인도 판이 충돌하는 것은 중국이 막아주고, 태평양 판이 유라시아 판 아래로 들어오는 것은 일본이 막아주는 거죠. 그렇다고 해서 한반도가 완전한 안전지대는 아닙니다. 인도 판은 한반도를 동쪽으로밀어내는데 태평양 판은 일본 열도와 한반도 밑으로 파고 들어오고 있습니다. 필리핀 해판도 북서쪽으로 밀고 들어 오고요. 그 중앙에 한반도가 있는 거지요. 한반도를 둘러싸고 있는 주변 판들이 한반도 쪽으로 압축되는 움직임을 보이고 있다는 말입니다. 우리가 판 경계로부터 수백 km나 떨어져 있는데도 가끔 지진이 일어나는 것은 이런 이유 때문이죠. 결국 지진 활동은 지구가 살아 있는 증거라고 할 수 있습니다. 지진 피해를 입는 나라의 사람들에게는 미안한 얘기지만 지진이 일어난 다는 것은 지구가 건강하다는 뜻입니다. 지구 내부의 열 에너지가 지구 운동 에너지로 전환되고 있고 그러면서 순환이 일어나면서 거기에 순응한 생명체가 살 수 있는 것이지요. 윤여준) 판이 움직이는 속도는 어느 정도인가요? 이윤수) 손톱이 자라는 속도와 비슷합니다. 지금 태평양 판은 연간 10cm 정도로 진행하고요, 호주 판은 약 8cm 정도로 움직입니다. 윤여준) 1900년 이후에 큰 지진이 네 번 있었다고 들었는데 제가 아는 건 지난 번 쓰나미를 일으켰던 수마트라 지진 하나뿐이군요. 또 어떤 큰 지진들이 있었나요? 이윤수) 진도 9.0 이상의 지진은 지난 번 수마트라 지진까지 포함해서 모두 네 번 있었습니다. 다른 세 번은 안데스나 알래스카, 캄차카 지역이었고 다행히 사람이 별로 살지 않는 곳이었어요. 지난 번 수마트라 지진은 쓰나미로 인한 피해가 더 컸는데, 실제로 인도의 경우 지진이 일어나서 그 피해가 사람들한테 가기까지는 약 두 시간 정도가 걸렸어요. 조금만 미리 알아서 알려줬더라도 많은 생명을 구할 수 있었을 거라는 생각을 하면 평소의 대비가 얼마나 중요한지 알 수 있습니다. 윤여준) 지금 지구는 온난화 때문에 이상 기후현상을 많이 겪고 있지 않습니까? 화산 폭발은 기후에 어떤 영향을 미치나요? 이윤수) 큰 화산이 폭발하면 화산재가 몇 년 동안이나 공중에 떠 있게 됩니다. 이렇게 공중에 떠 있는 화산재는 태양열을 차단하면서 농산물에 직접적인 영향을 주죠. 제가 요즘 기후와 관련해서 연구를 좀 하고 있는데 연구하기 전에는 기후변화에 대해 기후학자들이 하는 얘기가 좀 과장되지 않았나 싶은 생각도 했었어요. 그런데 직접 연구를 해보니까 그럴 수도 있겠다는 생각이 들더군요. 예를 들어 5,500만년 전에 지구 상에 가스하이드레이트(메탄가스 얼음덩어리)가 약 2조 톤 정도 해리(고체가 가스로 풀려서 발생한다는 뜻)되면서 엄청난 기후  변동을 야기하여 많은 커다란 생명체가 멸종되었습니다. 그 때부터 포유류가 번성하기 시작했는데요, 가스가 분출한 직후의 기후 변동에 포유류가 잘 적응했기 때문이지요. 실제로 바다를 시추하다 보면 그 시대에 해당하는 층이 아주 빨갛게 보입니다. 가스 때문에 깊은 바다까지도 산화되었다는 뜻입니다. 그런데 앞으로 약 300년쯤 후 지구 상의 화석 연료가 거의 바닥이 날 때쯤 되면 이 지구상에 5,500만년 전에 발생한 2조 톤만큼의 이산화탄소가 발생하게 됩니다. 과거에 커다란 생물들을 모두 멸종시켰던 만큼의 이산화탄소가 지구에 만들어지는 거죠. 과거의 기록을 거울 삼아 보면 어쩌면 지구가 심각한 위기를 겪게 될 지도 모릅니다. 지금 세계적으로 벌어지고 있는 이산화탄소 배출 감소 운동은 인류의 코 앞에 닥친 심각한 문제라는 인식에 기인한 것입니다.     윤여준) 그러면 그 때에도 생물들이 멸종하게 될까요? 이윤수) 5,500만년 전과 300년 후는 상황이 같지는 않죠.   하지만 어쨌든 과거에 큰 변화가 있었으니 미리 그러한 상황이 초래되지 않도록 대책을 세워야 한다는 것입니다. 윤여준) 후손들을 위해서라면 이산화탄소 배출량을 줄이는 수밖에 없겠네요. 이윤수) 현재로서는 그렇습니다. 5,500만년 전에는 약 1만년에 걸쳐 이산화탄소가 해리되었지만 지금은 그보다 훨씬 짧은 기간에 이산화탄소를 만들어 냈거든요. 과연 그것을 지구가 어떻게 소화할 수 있을까 그런 생각을 해 봅니다. 윤여준_) 지구가 못 견디면 무슨 일이 생길까요? 이윤수) 균형이 깨지면 이상 기후가 생기고 정상적이지 않은 일들이 나타나겠지요. 저희가 미래에 어떤 일이 일어나겠다는 걸 구체적으로 알 수는 없지만 과거에 어떤 일이 있었느냐를 보면 대략 추정은 할 수 있습니다.  일예로 급격한 기후 변동으로 인해 지구 자기장의 세기가 돌연히 약해질 수도 있습니다. 지구가 커다란 하나의 자석이라는 건 이미 잘 알려진 사실이지요. 그러나 막대자석처럼 극성이 분명하게 나뉜 그런 자석이 아니라 일종의 구형의 액상 전자석 형태입니다. 지구의 자기장은 외계에서 들어오는 강력한 태양풍을 막아주는 역할을 하죠. 그런데 지구의 자기장이 약해지면 외계에서 유해파가 더 많이 들어와 인체에 악 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 윤여준) 말씀을 듣다 보니 마치 영화의 한 장면을 보는 것 같기도 하고, 은근히 두렵군요. 이윤수) 사실 백두산이 폭발할 가능성에 대해서는 저보다는 화산 전문가들이 더 잘 알겠지요. 하지만 그 누구라도 백두산이 언제 폭발한다고 말할 수 있는 사람은 없습니다. 지진 예측으로 유명한 전문가 한 분이 그 공로로 상을 받고 소감을 말하는 자리에서 지진은 예측할 수 없다고 했답니다.  (웃음) 사실 제가 주장하는 건 백두산이 곧 폭발하다는 게 아니라, 만의 하나 백두산이 폭발할지 모르니 미리 연구하여 예측해야 한다는 겁니다. 실제로 이런 일이 생기면 과거 발해가 그랬듯이 북한 정권이 무너질 수도 있거든요. 동북아의 정세에 일대 격변이 발생할 수 있다는 것입니다.   따라서 북한은 물론 남한도 그런 문제를 어떻게 해결할 것인가 대책을 미리 세워놓지 않으면 안됩니다.   이런 일은 일어날 확률을 논하기 이전에 준비해야 하는 것 아니겠습니까? 사람들에게 불필요한 공포심을 주자는 것이 아니라 국가안보적 차원에서 만일의 사태에 대비하여 냉정하게 대처하는 방법을 찾아 미리 만들어 놓자는 거지요. 그런다고 해서 큰 비용이 들거나 손해가 되는 건 아니니까요. 윤여준) 그 동안 여러 언론매체를 통해 이런 일이 일어날지 모른다고 경고를 하셨는데 사회적으로 반응이 좀 있었나요? 이윤수) 중국에서는 백두산 관측 연구를 많이 하고 있었고 2002년 이후에 그 결과가 본격적으로 발표되고 있습니다. 그런데 국내에서는 이런 일을 할 기회도 없고 대부분의 사람들도 그 심각성을 잘 모릅니다. 제가 올 9월 초 모 신문에 투고할 때만 해도 사람들이 큰 관심을 갖지 않았어요. 그 이후 중국 학자들이 이런 내용을 모아 발표하고 나서야 국내에서도 관심을 갖기 시작했습니다. 윤여준) 국민들은 이런 일이 설마 일어날까 혹은 일어나도 대개 몇 백 년 혹은 몇 만 년 뒤 일이니까 나하고는 상관 없다고 생각하는 것 아니겠습니까? 이윤수) 어찌 보면 보험과 비슷하다는 생각이 듭니다. 우리가 먹고 살기가 급급했던 시절에는 돈이 없어 보험에 못 들지만 생활이 좀 나아지고 여유가 생기면서  만일의 사태에 대비하고 싶은 마음을 갖게 되지요. 그러니까 보험료를 붓는 마음으로 이런 연구를 하고 준비를 하자는 거지요. 다시 한 번 강조하지만, 우리가 백두산의 폭발이나 지진에 대해 지나치게 공포심을 갖게 되거나 하는 건 바람직하지 않습니다. 다만 비록 먼 훗날 일이거나 확률이 지극히 미미한 일일지도 모르지만, 만의 하나 그런 일이 생긴다면 상상할 수 없는 피해가 발생할 수 있으니 미리 차분하게 대비를 하자는 거지요. 과거를 봐도 지구는 폐쇄된 시스템이어서 어느 한 쪽에서 변화가 있으면 다른 한 쪽에서도 반드시 어떤 변화가 일어나야 하거든요. 보험을 드는 심정으로 이런 일을 주의 깊게 관찰하고 살펴봐야 할 것입니다. 윤여준) 과거는 역사의 거울이라는 말이 있으니, 비단 자연재해뿐 아니라 모든 면에서 과거를 바탕으로 미래를 준비하는 것이 현명한 일이겠죠. 오랜 시간 좋은 말씀 감사 드리고, 앞으로 지질 연구에 많은 성과 있으시기를 바라겠습니다. 고맙습니다.