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화산폭발 후..."뇌 속 액체 끓어 사망"

By 이웃집과학자
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이웃집과학자 작성일자2018.08.22. | 181,240 읽음

두개골이 뭐 어떻게 됐다고요?

출처 : pixabay

자연은 가끔 인간에게 잔인하고 섬뜩한 죽음을 선고할 때가 있습니다. 이런 죽음들에 대해 과학은 사망 원인을 차분히 설명해줍니다. 다음 사례의 사망자들은 비교적 고통은 적었을 것입니다. 하지만 끔찍한 죽임이었음은 틀림없습니다. <이웃집과학자> 과학적 납량특집, '최악의 죽음 베스트 3'를 준비했습니다.


1. 고대 로마에서 사라진 해골

엄청난 속도의 화쇄류.

출처 : 유튜브/DrchristopherGomez

화산쇄설류(pyroclastic flow)는 화산의 폭발로 인해 화산재, 연기, 암석 등이 뒤섞인 구름이 산의 사면을 따라 고속으로 분출되는 것을 말합니다. 최대 이동 속도가 700km/h이며 온도는 약 1,000℃에 이른다고 합니다. 

기원전 79년, 폼페이에서는 베수비오 화산이 갑자기 폭발하는 바람에 화쇄류가 도시를 덮쳤습니다. 사람들은 도망을 칠 새도 없이 죽음을 맞이했습니다. 이는 단지 먼 과거의 이야기 만은 아닙니다. 1902년에 서인도제도 마르티니크섬의 몽펠레화산이 분출될 당시, 화산에서 8km정도 떨어진 생피에르시에 화쇄류가 1~2분만에 도달해 2만 8천 명의 시민이 거의 전멸했던 사건도 있었습니다. 화쇄류가 지나간 길에는 어떤 것도 살아남기 힘듭니다.

폼페이 희생자.

출처 : 유튜브/seeker

사람이 화쇄류를 맞닥뜨리게 된다면, 화쇄류의 높은 온도에 살은 모두 튀겨질 것입니다. 피부는 즉시 익어버리고 희생자는 극도의 열충격(heat shock)으로 사망에 이릅니다. 그리고 죽은 즉시 근육이 수축하며 발생하는 사후경직으로 인해 죽을 당시의 포즈 그대로 굳게 되죠. 만약 운이 좋아(?) 살아남는다고 하더라도, 화산가스와 재 속 독성 물질로 인해 질식해 죽을 가능성이 높습니다.    

그런데 폼페이 근처 헤르쿨라네움과 플로티스 도시에 있는 몇몇 희생자는 두개골이 박살나있었습니다. 이는 열기가 극심한 환경에서 그들의 두개골 안에 있는 유체들이 끓게 되면서 두개골이 폭발하게 된 거라는 분석입니다. 

2. 화산 온천에서 용해되기

옐로스톤 화산온천

출처 : fotolia

옐로스톤 국립공원은 슈퍼화산으로 가장 유명한 곳입니다. 현재는 휴화산이지만 최근 분화의 조짐을 보이며 사람들을 두려움에 떨게 하기도 했습니다. 이렇게 옐로스톤에는 지열로 인해 화산온천이나 간헐천이 있습니다.


이 화산온천과 간헐천은 지열로 인해 완전 산성이거나 완전 알칼리성을 띱니다. 지열로 물은 항상 뜨겁습니다. 만약, 여기에 빠지게 된다면 어떻게 될까요?

실제로 지난 2016년 6월 7일, 23살의 Colin Nathaniel Scott라는 남성은 노리스 간헐천분지(Norris Geyser Basin)에 빠졌고, 극도의 뜨겁고 산성화된 물로 인해 끔찍한 죽음을 당했습니다. 처음에 그는 온몸에 3도 화상을 입었을 것입니다. 3도 화상은 표피(Epidermis), 진피(Dermis), 피하지방(Subcutaneous fat)의 모든 피부층을 손상시킬 만큼 심한 화상 단계입니다.


피부를 잘라보면 이렇습니다.

출처 : Wikimedia Commons

그리고 세 개의 층으로 이뤄진 피부는 손상돼 검게 변하고 가죽처럼 바뀌며 모두 찢겨졌겠죠. 심지어 그의 피하지방층은 계속 끓었을 겁니다. 그러나 생각처럼 고통이 느껴지진 않았을 겁니다. 왜냐하면 신경말단이 모두 타버렸기 때문입니다. 그는 아마도 극단적인 열충격(heat shock)에 의해 죽었을 것이고 출혈을 일으켰겠지만 어떤 것이 그를 먼저 죽였을지에 대해서는 불분명합니다.

하루도 안돼 그의 시신은 심지어 뼈까지도 완전히 용해돼 사라졌습니다. 그리고 아무것도 발견되지 않았습니다. 그러니 옐로스톤에 가서 화산온천에 들어가야겠다는 생각을 하셨다면 잊으시기 바랍니다. 화산 온천에 들어갔다가는 커피에 넣은 설탕덩어리처럼 이웃님의 몸이 녹아버릴 수 있기 때문입니다. 참고로 옐로스톤의 화산온천과 간헐천은 표면이 평균 93℃라고 하니, 몇 m 아래로 내려가기만 해도 엄청난 온도겠지요?


3. 다이빙벨 사고

다이빙벨.

출처 : 유튜브/Daniele Tartaglia

1983년 11월 5일, 북해에서 잠수식 시추장비인 ‘The Byford Dolphin’에서 있었던 사고입니다. 이 곳에는 다이빙벨이 있었는데, 다이빙벨은 다이버들이 위험한 깊이까지 들어갈 때 사용하는 장비입니다. 다이빙벨은 외부압력이 크게 작용하는 깊이까지 넣기 때문에 다이빙벨 내부의 압력 역시 상당히 높고 압축 돼 있습니다.


다이빙벨을 사용할 때 안전하려면 두 명의 다이버가 외부에 있고, 다이빙벨이 저압 챔버와 트렁크에 부착돼 있어야 합니다. 그래서 다이버들이 급격한 압력 감소에 노출되지 않고 아래로 내려가도록 해야합니다.


사고가 있던 날, 다이빙 벨은 얕은 깊이까지 올라와 있었고 처음에는 정상적으로 작동했습니다. 그리고 다이버들 중 일부는 닫힌 다이빙 벨에 있었는데, 감압실 사이의 트렁크 같은 통로에 있었습니다. 또 다른 두 명의 다이버는 이미 챔버의 다른 구획에 있었습니다. 

사고 당시 다이빙벨 구조.

출처 : youtube/Horror Stories

그런데, 트렁크 통로와 챔버 사이의 문을 막 닫으려고 할 때, 다이빙 벨의 클램프가 너무 빨리 열리며 장치가 고장나 문이 갑자기 열려버렸습니다. 이로 인해 챔버 내의 압력은 정상적인 상태보다 9배가량이나 더 급작스럽게 압력이 풀려버렸으며 이로인해 4명의 다이버와 다이빙벨 밖에 있던 다이버까지 총 6명이 사망했습니다.   

급격히 압력이 낮아지면 몸이 터질 수 있다.

출처 : 유튜브/science channel

사고를 조사한 결과에 따르면, 다이빙벨 사고로 압력이 급작스럽게 낮아지면서 공기와 물이 세 명에 잠수부를 향해 빠르게 팽창했고 그들의 몸은 파열되며 세 명의 다이버가 사고 발생 즉시 사망했다는 점이 밝혀졌습니다. 특히 다이빙벨 문 근처에 있던 다이버는 더욱 끔찍하게 사망했는데요. 사고가 난 순간 챔버와 트렁크 문 사이의 60cm의 작은 틈을 통해 몸이 폭발해버려 몸이 완전히 산산조각 났다고 합니다. 얼마나 심했는지, 그의 시신 일부는 장비가 흩어져 있는 곳에서 발견됐다고 합니다. 

연구팀의 연구노트에는 4명의 다이버의 시신은 비닐팩에 담겨 보내졌다고 쓰여져있습니다. 여기에는 뇌, 호흡기 등 다양한 신체부위가 어떻게 없어졌는지 설명하고 있는데, 이상한 점은 신체 기간 중 유일하게 ‘간’은 갑판 어딘가에서 발견됐다고 합니다. 상상만해도 정말 끔찍한 죽음입니다.

##참고자료##

An Explosive Decompression Accident Giertsen J C M.D. Sandstad, E M.D. Morild, I M.D. Bang, G M.D. Bjersand, A J M.D. Eidsvik, S M.D. The American Journal of Forensic Medicine and Pathology: June 1988

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