이웃집과학자

지난해 11월 포항에서 규모 5.4 지진이 일어났습니다. 이 지진은 관측사상 두 번째로 강한 지진이었다고 하는데요. 이 지진으로 인해 포항 소재 여러 건물들이 무너지고 수능을 포함한 전체적인 대학 입시 일정이 미뤄지는 등 다양한 피해가 났습니다. 지난 11일에도 규모 4.6의 강력한 여진이 포항에 또 발생하면서 이 지역 공포가 여전한데요.

이번 지진으로 인해 한반도 역시 지진 등 지각변동의 안전지대가 아니라는 인식이 퍼지게 되면서 더 큰 지진이 일어날 수도 있다는 우려도 제기되기 시작했는데요.

우리나라는 상대적으로 지진이나 화산 활동이 적게 일어나는 편이지만 옆 나라 일본의 경우에는 108개의 활화산이 남아 있고(기상청) 2011년에는 규모 9.0의 대지진이 일어나는 등 지진과 화산으로 유명합니다. 바로 옆 나라인데도 이러한 차이가 발생하는 이유는 바로 일본이 위치한 지역이 세계의 지진과 화산활동의 대부분이 일어나기로 악명 높은 '환태평양 조산대', 일명 '불의 고리'이기 때문입니다.

환태평양 조산대가 불의 고리라고도 불리는 이유는 이 지역이 태평양을 둘러싼 고리 형태이기 때문입니다. 위의 사진을 보면 대규모 지진이 일어나거나 활동 중인 화산이 있는 지역은 대부분이 불의 고리 위에 위치하고 있다는 것을 알 수 있습니다. 불의 고리에서 대부분의 지각변동이 일어나는 이유는 이 지역에서 지구를 이루고 있는 주요 판들이 서로 섭입하거나 충돌하는 경우가 많기 때문입니다.

지금의 한반도는 다행히 불의 고리에 속해있지 않지만, 과연 과거에도 마찬가지였을까요? 책 <한반도 30억 년의 비밀 3부-불의 시대>를 참고해 살펴보겠습니다.

위의 두 사진은 각각 주왕산과 무등산의 모습입니다. 중생대 말, 즉 백악기에 형성된 산인데요. 이 산들은 한반도가 불의 고리 위에 있던 백악기의 화산활동으로 만들어졌습니다.

한반도에서 본격적인 화산활동이 시작된 시기는 약 9천만년 전, 백악기 말입니다. 이 당시부터 중생대가 끝나기까지 약 3천만년 동안 한반도 남동쪽 지역은 항상 불타오르고 있었습니다. 그 이유는 지금 일본이 위치해 있는 태평양 판이 유라시아 판 아래로 섭입하고 있어 아래로 깔린 태평양 판이 녹으며 만들어진 마그마가 분출하는 섭입대 위에 한반도가 있었기 때문입니다. 그러나 유라시아 판이 이동하면서 한반도는 유라시아 판 안쪽으로 들어가게 되었고, 대신 일본이 섭입대 위에 위치하게 되어 한반도의 화산활동은 줄어들게 되었습니다.

저는 주왕산을 가 본적은 없지만 주왕산 탐방 후기를 인터넷에서 살펴보면 아름다운 기암절벽들과 폭포가 많다는 후기가 대다수입니다. 산 높이는 해발 720m 정도로 국립공원 중에서 가장 작지만, 볼거리는 많은 편인 것 같네요.

그렇다면 주왕산의 형성 과정을 사진과 함께 보도록 합시다.

과거의 화산 폭발이 있었고, 이때 분출된 화산재는 다른 보통 화산들과 달리 공중으로 날아가지 않고 지표면을 따라 흐르면서 자체 무게와 온도로 인해 엉겨 붙어 암석을 만들었습니다. 이렇게 형성된 암석을 용결 응회암이라고 하는데요. 이 암석은 매우 단단한 편에 속한다고 합니다. 응결 응회암은 시간이 지날수록 점점 굳으며 균열이 생기는데 '주상절리'라고 합니다.

응결 응회암은 물과 공기(바람)으로 인해 점점 침식되게 되는데, 굳으며 생긴 수직방향의 균열(주상절리)로 인해 침식은 더 빨라집니다. 또한 주왕산은 한 번의 화산 폭발로 만들어진게 아닌 여러 번의 폭발로 인한 화산재로 형성되었기 때문에 여러 화산재 층으로 나누어져 있다고 하는데요. 그래서 층과 층 사이의 약한 경계는 쉽게 물과 바람에 침식되어 떨어져 나가고, 이로 인해 폭포가 많이 만들어졌다고 합니다.

무등산에 대해서도 한 번 알아봅시다. 무등산 역시 제가 가 본 곳이 아니라서 인터넷으로 후기를 찾아본 결과, 주상절리인 서석대와 입석대가 아름답기로 유명하다고 하네요. 특히 서석대는 수직으로 갈라진 돌기둥들이 마치 병풍처럼 산을 둘러싸고 있다고 합니다. 이러한 주상절리가 있다는 것은 무등산 역시 화산폭발로 만들어진 산이라는 것을 뜻하는데요. 무등산 주상절리들의 형성 과정도 사진으로 살펴보도록 합시다!

일단 약 9천만년 전, 무등산이 폭발하면서 용암이 지하로부터 흘러나왔습니다.

이 용암은 굳으면서 아까 주왕산에서처럼 수축으로 인한 균열, 즉 주상절리를 만들었습니다.

이후 주상절리가 만들어지면서 생긴 수직 방향의 틈에 눈, 비 등 물이 들어오고, 이 물이 얼어 부피가 팽창하면서 수직 방향의 틈은 점점 벌어지게 되었고, 넓어진 틈에서 가속화된 풍화와 침식으로 인해 지금과 같은 무등산의 주상절리 기둥들이 만들어지게 되었습니다.

우리 주변에서 자주 볼 수 있는 지형인 산이 이렇게 오랜 시간 동안 복잡한 과정을 거쳐 만들어 졌다는 사실이 신기하시지 않나요? 만약 다음번에 산에 방문하실 일이 생기신다면 산의 지형들을 관찰하면서 자연의 신비를 느껴 보는 것도 좋을 것 같습니다!