제13기 국민참여기자단 / 김보성
백두산은 한반도에서 가장 높은 산으로 한민족의 영산으로 매우 특별한 의미를 지니고 있는 산입니다. 또한 중국과 한국의 국경선이 되는 압록강과 두만강이 백두산 근처에서 발원합니다. 이와같은 백두산은 사실 과거에도 여러 번 폭발한 적이 있는 화산이라는 사실을 알고 계신가요?
만약 백두산처럼 큰 규모의 화산이 폭발한다면 한국의 기상과 경제에 큰 영향을 미칠 것입니다. 백두산에는 정상부가 매년 3mm씩 부풀어 오르며 맨틀에서 80℃에 이르는 뜨거운 온천수가 끊임없이 관측되고 있습니다. 이런 특징으로 볼때 백두산 화산이 바로 활화산이기 때문에 폭발가능성이 여전히 높다고 볼 수 있습니다.
백두산 개봉 포스터 출처=다음 영화
백두산의 화산적 특성 백두산은 260만년 전에 있었던 화산활동이 처음 시작되면서 형성되었습니다. 예전에는 해발고도가 1500~1800미터 정도의 평평한 지형이었다고 추측했지만 화산 분출 후 화산체가 형성되었습니다. 백두산은 화산활동이 중단된 휴화산으로 생각하기 쉽지만 현재도 화산작용이 지속적으로 진행되고 있습니다. 최고 82도 정도의 온천이 존재하며 간헐적으로나마 가스가 뿜어져 나오기도 합니다. 소규모 지진이 발생하거나 산지의 일부가 붕괴하거나 하는 등 화산 작용이 활발하게 일어나고 있음을 알 수 있습니다.
백두산 폭발 기록에 대한 연구 백두산은 언제든지 다시 폭발할 가능성이 있습니다. 화산폭발이 가져올 피해에 대비하기 위해서 백두산 폭발에 대한 연구가 필요합니다. 백두산이 한국의 실효 영유권 내에 존재하지 않고 북한과 중국 당국의 허락 없이는 관측 장비를 설치할 수 없어 조사가 어려운 상황입니다.”중국의 경우 강력한 법적 규제로 물리적 조사 활동이 거의 봉쇄돼 있고, 북한은 남북관계 악화로 조사를 추진하려는 시도가 무산된 바 있습니다. 이 때문에 백두산 화산의 과거 분화이력을 분석해서 분화특성과 성질을 파악하려는 연구가 이루어지고 있는데요. 한국의 여러 사료에서 백두산이 폭발했을 당시 어떤 기상 변화가 일어났는가를 생생하게 다루고 있습니다. 이렇게 백두산이 분화하면 우리나라 기상이 어떤 변화를 가져오는지를 알 수 있을 겁니다.
11654년 10월 21일의 기록물 조선왕조실록 1654년 10월 21일의 기록에 백두산 폭발로 추정되는 기상현상이 기록됩니다. 내용은 다음과 같습니다.올해들어도성수난이일어나고삼각산이무너지고강과바다가붉어지고있는데어째서이런일이성명의시대에연달아일어나는지모르겠습니다. 아마내란이숨어있는가운데잠복해있는데도사람들이알아채지못하니하늘이알려주어서경계하는것이아닐까요. 그러나 다양한 재변은 노신이 목격한 것은 아니지만 흑기의 경우는 신이 목격한 것입니다. “그 기운은 비 같기도 하고 비 같지도 않고, 연기 같지도 않고, 북쪽에서 왔는데, 소리는 바람이 부는 것처럼, 냄새는 비린내 같기도 한데, 순식간에 산골짜기로 가득 차서 빛을 가려, 근처의 소와 말도 분간 못할 정도였으니, 아아, 역시 기괴합니다.” 가까이는 적성과 장단 사이에서 멀리 함경도 남쪽 경계까지 그러했습니다.
조선왕조실록 기록의 모습, 출전=윤성효, 「백두산 화산의 1654년 10월 21일 화산재운이동기록에 대한 화산학적 고찰」, 암석학회지, 2018.
여기서 ‘빛을 가려서 소와 말도 분간할 수 없을 정도의 상태를 나타내는 흑기’는 땅을 따라 이동한 재운일 가능성이 높습니다. 또 하늘과 땅이 갑자기 캄캄해졌다는 표현으로 미루어 보아 고속의 바람에 실려가는 거대한 재구름이 형성된 것으로 추정됩니다. 백두산에서 약 500km정도 떨어진 적성이나 장단지역에서 이런 현상이 나타날 정도의 화산분화라면 회운이 기압골을 따라 좁은 폭으로 아주 빠른 속도로 이동했다는 것을 의미합니다.
탁월한 바람을 타고 이동한 회운 지구과학 전문가들은 당시 폭발로 인해 만들어진 화산재 구름이 강력한 탁월풍의 영향으로 휘어진 형태로 지면을 따라 이동한 현상을 기록하고 있다고 판단하고 있습니다. 여기서 탁월한 바람이라고 하는 것은 일정 기간 동안 출현 빈도가 가장 높은 풍향의 바람을 가리킵니다. 전지구적인 탁월풍에는 대기 대순환에 의해 발생하는 저위도 무역풍, 중위도 편서풍 등이 있습니다. 해안 지방의 바닷바람은 낮의 탁월풍이고 육풍은 밤의 탁월풍이라고 할 수 있습니다. 기록에서 보듯이 1654년 10월 21일에 폭발한 화산재와 화산가스가 북풍~북동풍의 바람을 타고 고도로 옮겨지면서 화산재 구름과 함께 남쪽으로 내려왔다고 볼 수 있습니다.
시뮬레이션에 의한 가상 현상 분석 화산재의 이동을 규명하기 위해 2012 년 1 년 동안의 기상장을 이용하여 시뮬레이션을 실시했습니다. 기록과 같은 바람이동현상을 설명하기 위해서 2012년 5월 21일 21:00 지상분석 일기도를 바탕으로 하고 있습니다. 일기도를 보면 일본 동쪽과 중국 북부지방에 기압릉이 자리잡고 있고 한반도-만주국경에 온도의 계곡을 동반한 기압골이 자리잡고 있습니다. 이 기압골은 일본 동쪽의 기압능 때문에 동쪽으로 가지 못하고 우리나라 방향으로 남진하면서 발달하게 됩니다.
2012년 5월 2일 동북아 날씨도 출처=”백두산 화산의 1654년 10월 21일 화산재 구름 이동 기록에 대한 화산학적 고찰”, 암석학회지, 2018
2012년 5월 2, 3일 실시간 기상장에서 백두산이 폭발했다고 가정하고 모의 시뮬레이션을 해본 결과는 다음과 같습니다.
조선왕조실록기록에 기초한 모의 시뮬레이션 결과 시간대별 화산재 분포 출처 = 윤성효, “백두산 화산의 1654년 10월 21일 화산재운이동기록에 대한 화산학적 고찰”, 암석학회지, 2018
2일 21:00에 폭발하여 3시간 후 함경도와 평안도의 경계를 지나 9시간 후인 5월 3일 6시에 적성장단지역에 도달하였고, 12시간 후인 9시에 한양을 통과하여 남하하였습니다. 화산재 구름이 주변 지역으로 퍼지지 않고 한반도 남부로 이동한 폭이 좁다는 것을 의미합니다.
화산재가 지면을 향한 이유는 가벼운 화산재가 높이 날아오르지 못하고 지면에 달라붙어 하강한 채 이동한 이유는 무엇일까요? 회운의 고도별 이동 궤적을 시뮬레이트하면 당시의 바람 상황을 추정할 수 있습니다. 만일 화산이 폭발한 후 분화구 주변에 탁월풍이 우세하지 않으면(그림a), 화산재가 위로 상승하여 성층권에 진입한 후 제트기류를 타고 이동합니다. 하지만 화구를 가로지르는 지상풍이 우세하다면 화구에서 상승하는 화산재는 대류권에 휘어진 형태로 분포하게 되어 바로 성층권에 들어가지 못하고 탁월한 바람을 타고 구부러지면서 지면을 향하게 된다고 합니다.
분화구 부근 바람 상황에 따른 화산재의 이동 형태, 출처=윤성효, 백두산 화산의 1654년 10월 21일 화산재 구름 이동 기록에 대한 화산학적 고찰, 2018.
조선왕조실록에서 백두산 분화 당시의 기상 현상에 대한 흥미로운 자료를 분석해 보았습니다. 백두산이 폭발적으로 분화를 해서 1654년 당시와 같이 분화구에 지상풍이 우세한 상태라면 화산재가 지면에 육박해서 남쪽으로 이동하게 됩니다. 그렇게 되면 화산에 의한 피해가 국민들에게 더 심각하게 나타날 것입니다.
기상청은 백두산의 활동 감시 상황에 대해 항상 모니터링하고 있습니다. 현재 천리안 등의 위성자료와 국제화산재해주의보센터(VAAC)에서 제공하는 정보를 활용해 한반도와 주변국의 화산활동을 감시하고 있습니다. 기상청은 주변국에서 화산이 폭발한 경우 폭발한 화산 화산 화산 화산 폭발 기둥의 높이와 풍속, 풍향 등의 기상 상황을 종합하여 화산재의 확산 경로를 예측합니다. 국내에 영향을 줄 수 있는 화산을 포함하여 전세계 112개 화산을 대상으로 감시하고 있습니다. 우리나라에 화산재 피해가 예상되는 경우에는 화산재 특보(주의보와 경보)를 발표한다고 합니다.
앞으로 백두산 분화구의 실시간 기상상황을 분석하고 만일의 대비 노력을 더욱 강화해야 할 것입니다.
내용 출처 에너지 경제 [EE칼럼] 한반도 대지진 백두산 폭발 가능성에 대한 대비 네이버 지식백과(백두산 기상수문), 백두산 지구 압록강의 특성 네이버 지식백과(백두산 지구 두만강의 특성 중앙일보, 백두산 화산 폭발 시 남한 11조 피해 백두산 화산 윤성효, 백두산 화산 1654년 10월 21일 화산 이동, 백두산 지구 두만강의 특성 중앙일보, 백두산 화산 폭발 시 남한 11조 피해 백두산 화산 이동, 백두산 화산 1654년 10월 21일 화산 재운, 백두산 화산 이동
