2020년 1월 12일 필리핀 수도 마닐라 남쪽에 위치한 타르 화산이 폭발해 50,000명의 주민이 대피해야 했다는 소식이 있었다. 지난해에는 한국의 백두산이 가까운 미래에 폭발할 징후가 있다는 보고서도 전해졌다.
화산활동이 주로 이뤄지는 지역 화산활동은 지구뿐 아니라 화성, 수성, 금성에서도 발생한다. 또 목성의 가장 큰 월별 4개 가운데 목성에 가장 근접해 있는 이오에서는 400개 이상의 화산이 발견됐고 그중에는 폭발을 일으켜 유황가스를 50km나 우주에 내뿜는 것도 있었다.
필리핀에는 현재 활화산이 53개나 된다. 이 나라에 활화산이 이처럼 많은 이유는 태평양을 둘러싼 환태평양 화산대(Pacific Ring of Fire)가 필리핀 군도 전체에 걸쳐 있기 때문이다. 같은 이유로 필리핀 동쪽 바다에는 세계에서 가장 깊은 해구도 형성되어 있다.
화산재로 뒤덮인 ‘탈’ 화산 인근 지역이다.
필리핀 지진대 현재 활동하고 있는 53개의 활화산이 나타나고 있다.
탈화산 화산재가 피어오르는 하늘에 거대한 구름이 형성되어 큰 번개가 치고 있다.
화산재로 뒤덮인 인근 마을 화산재가 비에 젖으면 진창이 된다.
가면화산에서 발생한 구름과 연기(왼쪽 위)가 북쪽으로 퍼져 있는 모습이 인공위성으로 촬영됐다.
지하 깊은 곳에는 고열에 녹아 버린 액체 상태의 바위, 즉 마그마(magma)가 있다. 이런 마그마가 땅에 오르면 화산이 폭발한다. 동시에 그 주변에서는 큰 지진이 일어나기도 한다.
세계 대부분의 화산은 태평양 주위에 원형으로 산재해 있어 ‘환태평양 화산대’ 또는 ‘불의 링(Ring of Fire)’이라고 불린다.
지구 표면을 덮고 있는 몇몇 지각판 plates는 이 화산대에서 만나 미끄러졌다 떨어졌다. 이럴 경우 엄청난 압력이 작용하기 때문에 열이 발생한다. 그리고 그 열 때문에 수면 위의 바위가 녹는다. 그 녹은 바위에 스며 있던 물은 증기로 변하면서 엄청난 증기압이 발생한다. 동시에 액화된 바위는 주변 물질보다 가벼워 지각의 틈새를 문질러 올라오다 이윽고 땅에서 폭발을 일으킨다.
하와이 섬에 있는 키라우에 화산은 잘 분출한다. 이때 용암이 거대한 분수처럼 솟아오른다. 밤에 용암이 분출하는 모습은 대자연의 위력을 보여주는 장관이다.
지구에는 약 15000개의 활화산이 연기를 내뿜고 있지만 모든 화산이 폭발하고 있는 것은 아니다. 지난 10,000년 동안 분화가 기록된 화산은 약 500개에 불과하다. 지리적으로 활화산이 가장 많은 곳은 전체 화산의 약 10%가 있는 알래스카와 알류샨(Aleutian) 열도다.
대부분의 화산이 환태평양 화산대에 있지만 대륙판이 만나는 경계에서는 어디서나 화산이 태어난다. 또한 하와이나 아이슬란드 같은 지역은 환태평양 화산대에 속하지 않는다. 하지만 세계 여러 섬은 화산 폭발로 만들어졌다. 여기에 화산이 형성된 이유는 불확실하지만 ‘맨틀 플룸(mantle plumes)’이라는 이론으로 설명한다. 즉 지각의 일정 부위를 알 수 없는 원인으로 주변보다 온도가 훨씬 높기 때문에 그 뜨거운 곳(hot spot)에 나타난다는 설명이다.
화산폭발 정도를 나타내는 VEI 2014년 9월 27일 일본 온타케 산이 폭발할 때 등산에 나섰던 50여명이 사망했다. 이때 화산은 아무 예보 없이 분화한 것이다. 화산이 갑자기 크게 활동하기 시작하면 엄청난 화산재와 바위와 구름이 주변을 뒤덮는다. 동시에 산비탈을 따라 용암이 굳어질 때까지 흘러내린다. 해저에서 화산이 폭발하면 위력적인 쓰나미가 발생한다. 화산 폭발로 인한 쓰나미는 수천 km 떨어진 해안에 상상조차 할 수 없는 파도 피해를 준다.
화산 폭발로 인한 인명 피해는 폭발 후 24시간 이내에 대부분 발생한다. 그러나 때로 그 피해가 몇 년씩 계속된다. 예를 들어 화산재가 너무 두껍게 덮인 농경지에서는 수년간 농사가 불가능해진다. 또 대규모 화산연은 구름 속으로 들어가 인근 대륙으로 퍼져 나가 장기간 태양을 덮게 된다. 이럴 때는 수년간 세계적인 기온 강하와 기상 변화로 흉년이 들기도 한다.
1994년 러시아 크류체브스코이 화산이 폭발할 때 발생한 연기를 우주선에서 촬영한 사진이다.
화산 폭발은 인명 피해가 없을 정도로 규모가 작을지도 모른다. 지진의 정도에 리히터라는 척도가 있듯 화산폭발에도 1-8까지 VEI(Vocanic Explosive Index)라는 척도가 있다. 1과 2의 폭발규모 차이는 10배다. 따라서 1과 3의 차이는 100배가 될 것이다. VEI는 내뿜는 화산재의 양, 화산연이 올라가는 높이, 폭발 규모 등으로 측정한다. 예를 들어 VEI-2 때 발생한 화산분진이 1,000,000 m3이라면 VEI-3에서는 10,000 m3이 뿜어져 나온 것이다.
뜨거운 화산재가 고산의 빙하에 쏟아지면 녹은 물과 화산재가 뒤섞인 흙탕물이 홍수가 돼 흘러내린다. 이를 화산니류 또는 라하르(lahar)라고 한다. 라하르가 식어 굳으면 딱딱한 콘크리트가 된다. 1985년에 남아메리카 콜롬비아의 네바도 델루이즈 화산이 폭발했을 때 23,000명이 사망했는데 대부분이 라하르의 피해자였다.
사진은 1980년 미국 세인트헬렌 산이 폭발하면서 발생한 라하르의 피해 현장이다.
화산 연기가 피어오르는 곳으로 비행기가 지나가면 엔진 속으로 화산재가 들어가 엔진을 망가뜨린다. 따라서 안전생으로 인근 공항이 폐쇄되고 항로도 잠정적으로 비행이 금지된다.
화산연에는 이산화탄소와 이산화황 가스가 다량 함유되어 있다. 이산화황이 빗물에 녹으면 산성비가 된다. 1600-1603년에는 유럽 전역과 러시아가 계속 낮은 기온으로 인해 작물이 자라지 못해 엄청난 기근이 들었다. 당시에는 그 이유를 몰랐지만 페루에서 발생한 거대한 화산 폭발 때문에 지구 전체가 한파에 휩싸였다는 사실을 2001년에야 알았다. – YS
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