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영화처럼 백두산 폭발을 막을 방법이 실제있다?

영화와 과학:영화 <백두산>처럼 실제 화산폭발을 막을수 있을까?

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백두산이 실제 폭발할 수 있다는 가능성은 관련 학계에서 오래전부터 제기된 학설이었다. 중국과 북한 사이의 경계선을 유지하며 현재는 주변에 호텔, 스키장, 온천 등 여러 관광상품이 나올 정도로 평온한 상태지만, 백두산은 언젠가 크게 폭발할 수 있는 화산이다. 영화는 이 백두산이 폭발하게 되면서 발생하는 상황을 상상력과 어느 정도의 과학적 근거를 통해 풀어냈지만, 영화를 보던 많은 관객들은 정말로 백두산 화산이 폭발할 경우 어떻게 대처해야 하는지 걱정부터 했을 것이다. 정말 백두산은 폭발할 수 있는 화산일까? 만일 폭발한다면 영화처럼 이를 막아낼 수 있는 방법이 있을까? 영화를 보고난 후 생긴 궁금증을 실제 사료와 과학적 지식을 통해 풀어내 보도록 하겠다. 

1.백두산 대폭발 역사

학계에서 백두산 대폭발이 최초 진행된 시점을 서기 946년 11월로 추정하고 있다. 유사 이래 가장 강력한 분출로 보고 있으며, 연대 측정값이 약 1000년 내외로 산출되었기에, 일명 '천년 분화(The Millennium Eruption)'라고 불리었다. 1981년 일본의 과학자 마치다 히로시는 논문을 통해 홋카이도, 도호쿠 등 일본 북부에 쌓인 화산재를 조사하면서 이 화산재가 10세기 백두산 대폭발로 인해 발생한 화산재였다고 발표하며, 당시 대폭발로 100km³에 달하는 분출물이 지상으로 쏟아졌다고 주장했다. 이 정도 양이라면 남한 전체를 1m 높이 화산재로 덮을 수 있다. 이러한 분출량은 서기 이래 지구상에서 일어난 화산 분화 가운데 최대 규모다.


79년 화산으로부터 10km 떨어진 폼페이를 순식간에 멸망시켰던 이탈리아 베수비오 화산 폭발도 10세기 백두산 대폭발과 비교하면 애들 장난에 불과하다. 백두산 대폭발은 베수비오 화산 폭발 때(2km³)보다 50배 이상 많은 화산재를 분출했다. 이 때문에 당시 만주 지역을 지배하고 있었던 발해가 백두산 폭발로 멸망했을거라는 주장이 있었다. 이에대한 상세한 역사적 기록이 없기에 현재는 가설로 치부되고 있지만, 한국 역사서인 고려사에서 946년 바로 그 해에 개성 하늘에서 커다란 천둥소리가 들렸다는 기록이 남겨져 있는데, 이를두고 백두산 대폭발로 인한 소리로 보고있다. 개성과 백두산은 약 470 km 떨어졌지만 탐보라 화산 폭발 당시 이 거리보다 더 멀리 떨어진 지역까지도 화산 구름으로 뒤덮였다는 사실을 고려하면, 백두산 화산 폭발이 충분히 개성까지도 영향을 주었으리란 주장이다.


2017년에는 영국 화산학자 클라이브 오펜하이머 박사를 필두로 한 영국과 스위스, 중국, 프랑스, 네덜란드, 독일,미국 등 국제 공동 연구팀이 백두산 인근에서 채집한 나무의 나이테를 분석한 결과 백두산 대폭발 시점을 946년 10월에서 12월이라고 주장해 대략 이때쯤 대폭발이 있었던 것으로 보고 있다. 이때문에 대다수의 과학자들은 백두산 대폭발로 인해 압록강, 두만강, 쑹화강을 따라 형성된 문명권이 몰락했을 거라고 추측했다.


2.현재 백두산이 폭발할 가능성은?

그렇다면 1,000년 전의 폭발이 다시 발생한 가능성은 어느 정도일까? 백두산 대폭발이 다시 재현될 것이라 언급된 시기는 2002~2005년으로 백두산 천지 인근에서 화산 지진이 3000회 이상 일어나기 시작했다.


2002년 6월 중국 동북부에서는 규모 7.3의 지진이 발생했고, 2003년에는 균열·붕괴·산사태가 이어졌다. 2004년 계곡 숲에서는 원인 모르게 말라죽은 나무들이 관찰되었다. 지하 틈새를 통해 지표로 방출된 유독가스 탓으로 추정되었고,천지 물에서 이산화질소가 올라오고 수온이 상승한 모습이 종종 목격되기도 했다. 2005~2006년까지 이와 비슷한 현상이 종종 일어났지만 2006년 말부터 잠잠해졌다.


하지만 이는 100년 이내에 볼 수 없었던 현상이어서 학계를 긴장시키기에 충분했다.


여기에 대북인권단체가 발표한 자료에 따르면 2010년 12월 김정일이 함경북도 무산을 방문한 자리에서 '2016년에 백두산이 폭발할 가능성이 있으니 백두산 인근 주택들은 철거하고, 철광 생산을 서두르라.'는 지시를 내렸다고 주장해 북한측이 백두산 폭발에 매우 민감해 하고 있음을 보여줬다.


하지만 화산이 언제 터질지 예측하기는 현재로서는 불가능하다. 일각에서는 100년 뒤라고 주장하고 있지만, 이는 추정일 뿐이다. 이를 정확히 예측하기 위해서는 과학적인 모니터링 시설의 확충과 과거 분출 기록에 대한 명확한 조사, 백두산 형성의 원리와 활동 양상에 대한 연구가 뒷받침되어야 한다. 현재 중국 측에서는 백두산 연구를 비공개로 활발히 진행하는 중이라고 한다.


현재 우리나라에서도 백두산 화산 폭발을 대비한 연구를 한국지진자연연구원, 통일부가 함께 진행 중이며, 2019년 4월 15일에 국회도서관 소회의실에서 피해 예방 대응책 구축을 관련 토론회를 열고, 남북한 공동연구를 위한 방안도 진행하고 있다. 

3.만약 폭발한다면 피해는?

부산대학교 화산특화연구센터 센터장 윤성효 교수는 영화 <백두산>의 특별영상에서 "백두산 폭발로 인해 규모 7.8 지진이 충분히 발생할 수 있다. 또한 한강물이 범람해 마치 해일과 같이 주변 지역을 덮칠 가능성도 충분히 있다"라고 말해 영화에서 등장한 서울에서 발생하는 지진과 한강 범람은 영화적 상상이 아니라고 전했다.


하지만 이 또한 예측하기 어려운 추정이며, 어디까지나 최악의 상황을 가정한 것일 뿐이다. 우선은 백두산과 가장 인접한 북한의 피해가 상당할 것이라 보고있다. 진도 7 이상의 지진이 발생한다면 부실공사에 내진설계 기술이 취약한 북한내 대부분의 건물들을 붕괴될 것이다.


만약 이러한 여파가 북한의 핵시설에도 영향을 준다면 연쇄적인 최악의 상황이 발생할 수도 있다. 여기에 천지 폭발로 인해 20억 톤에 달하는 천지의 물이 범람해 혜산시, 대홍단군, 회령시 등 백두산 천지 혹은 그 기슭에서 발원하는 압록강, 두만강, 쑹화강 유역이 화쇄류로 쑥대밭이 될 가능성이 매우 높다. 그리고 폭발과 함께 증발된 천지의 담수는 응결하여 다시 비로 내리게 되는데,예상되는 양이 시간당 800mm이며, 이로 인한 강우까지 겹친다면 북한내 모든 건물과 집들은 사실상 사라질 것이며, 엄청난 인명피해를 내게 될 것이다. 

현재의 북한의 경제,국가 시스템을 볼 때 영화처럼 국가 붕괴와 같은 현상이 일어날 것은 뻔하기에 북한 측에서 이를 예민하게 볼수 밖에 없다.


북한을 넘어 남한과 주변국의 상황을 본다면 분화로 발생한 화산재는 북한뿐만 아니라 동해를 건너 울릉도, 독도, 일본 홋카이도, 러시아 연해주와 사할린 남부까지 영향을 줄 것이며, 동아시아와 러시아 연해주의 항공편 상당수가 결항해 약 11조 원의 경제적 피해를 주게 될 것으로 보인다.


이웃나라 일본에는 편서풍의 영향으로 엄청난 양의 화산재가 첨단 제품을 생산하는 공장들에 장기적 피해를 입혀 경제적 기능을 마비시킬 것으로 전망하고 있다. 아이러니하게도 바람의 영향 때문에 남한은 화산재의 영향을 동해안 지역만 일부 받을 것으로 보고 있다. 하지만 화산폭발로 인해 발생한 유독성 기체가 대기에 영향을 줘 한반도 전역과 중국, 일본, 러시아 등 주변국 대기 질에 악영향을 끼치게 될 것이다.


더 자세한 내용은 아래 영상을 참고하시기 바란다. 

4.그렇다면 영화처럼 백두산 화산폭발을 막을수 있나?

영화처럼 갱도를 폭발 시켜 마그마방의 온도를 낮추려는 방식은 그야말로 영화적 설정이자 이론이다. 그런데 실제로 이와 비슷한 방식이 미국에서 연구 중인 것으로 알려졌다. (아마도 이 방식이 백두산 대폭발이 시작할 때 참고가 되지 않을까 조심스럽게 생각해 본다.)


2018년 캘리포니아 공과대학의 NASA(미항공우주국) 제트추진연구소에서는 "소행성과 혜성으로부터 지구를 구하는 방법 연구에서 슈퍼 화산의 위협이 소행성이나 혜성의 위협보다 훨씬 더 크다는 결론을 내렸다"고 말해 화산 폭발로 인한 재앙을 막을수 있는 실질적인 연구가 필요하다고 전하며, 실질적인 방법으로 '슈퍼화산 식히기'라는 이론을 제안했다.


NASA가 예시로 든 슈퍼화산은 옐로스톤 공원에 있는 20여 개가 넘는 화산으로 이 공원에 있는 화산의 열 60~70%가 마그마 방 내의 틈에서 나오는 물을 통해 밖으로 분출되고 있기에, 마그마 방의 열을 30%만 나오게 한다면 이를 막을수 있다는 것이다. NASA는 화산 지하에 약 10km 깊이로 구멍을 뚫고 높은 압력으로 물을 넣으면 가능하다고 말하며, 물이 순환하면서 슈퍼 화산의 온도를 서서히 낮출 수 있다고 주장했다.

NASA가 연구중인 슈퍼화산 식히기 프로젝트의 내용

출처dailymail

현재로서 화산 활동을 막을수 있는 가장 실질적인 방법으로 보고 있지만, 과학자들은 마그마방의 온도를 낮추려는 시도 자체가 더 위험하다고 경고한다. 마그마의 온도를 낮춘다 해도 이후 화산폭발 활동이 멈출 것이라는 보장이 없으며, 이후에 발생할 사태는 예측불허이기 때문이다. 만약 NASA의 주장처럼 구멍을 통해 인근에 있던 안정적인 상태의 마그마에 뜨거운 다른 마그마가 들어가 섞일 경우, 불안정성이 높아져 분화가 촉발될 가능성도 있다.


실제로 일본에서 화산 활동 중인 운젠산 화산의 마그마방을 감압하는 방식이 고려되었지만, 어떤 일이 벌어질지 예측하기 어렵다는 이유로 시행되지 않았다.


하지만 화산폭발이 자연현상의 일부라 해도 이후에 벌어질 대재앙이 인류에 가져다줄 피해가 매우 큰 만큼 화산폭발의 피해를 조금이라도 줄이려는 방식은 앞으로도 계속 연구될 것으로 보인다. 그때쯤이면 <백두산>의 위험한(?) 상상력이 조금이나마 참고대상이 되지 않을까? 



자료참조

<백두산이 위험하다> 주간동아 2018년 8월 14일 기사

<다큐 오늘 - 백두산이 폭발한다면...?> EBS 다큐

<NASA "슈퍼 화산 폭발하면 지구 종말"> 이웃집 과학자 2018년 10월 31일 기사

<영화에선 강남대로가 붕괴..백두산 분화로 인한 지진 피해 어디까지?> 동아일보 2019년 12월 29일 기사 

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