차시명: 7주차 제2강

주제: 제 3장 지구 내부 에너지, 5부 – 쓰나미

동기 유발:  여러분은 2011년 후쿠시마 원전 사고를 기억하십니까? 최악의 방사능 누출로 일본 및 주변 국가들을 공포에 떨게 하였습니다.  이 후쿠시마 원전 사고의 원인이 도호쿠 지진으로 인한 쓰나미였습니다.  쓰나미에 의한 침수가 원전의 안전 장치를 무력화 시킨 것이죠.  돟쿠 쓰나미는 이 밖에도 해안선을 따라 엄청난 피해를 입혔습니다.  2004년 인도양 쓰나미를 기억하십니까?  21세기 최악의 자연 재해로 기록될 이 쓰나미에 의해 셀 수 없이 많은 사람들이 목숨을 잃었습니다.  이 쓰나미로 인해 유엔이 쓰나미 경보 장치의 필요성을 역설하였고, 지구과학자의 사회적 기여를 주장하며 UN이 정한 지구의 해를 시작하였습니다.  이러한 막대한 피해를 주는 쓰나미는 어떻게 발생하는 것일까요?  이 단원에서 그 해답을 찾아봅시다.

학습 목표: 쓰나미의 발생 원인과 그 피해를 이해하자

강의 타이틀: 3-3 쓰나미

안녕하십니까? 이번 시간에는 쓰나미에 대해 공부해 보겠습니다.

[slide #1]

쓰나미는 일본말 津波에서 온 말로, 수나미(suːnaːmi) 또는 추나미(tsuːnaːmi)라고도 발음합니다. 쓰나미는 한 때 거대 조류 파도(tidal wave)처럼 생각되었으나, 실제로 조류와 전혀 관련이 없는 현상입니다. 쓰나미는 거대 호수나 바다와 같은 큰 물에서 강력한 요동으로 매우 파장이 긴 파동이 생기고 이 것이 물가로 다가오면서 속도가 느려지는(파장이 짧아지는) 대신 파고가 높아져, 그 결과 매우 거대한 파도가 되어 인접 지역을 휩쓰는 자연 재해입니다

[slide #2]

(이 그림은 애니메이션 그림임)

이 그림에서 어떻게 파장이 긴 파동 또는 너울이 물가로 접근하면서 파장은 짧아지고 파고는 높아지는지를 잘 보여줍니다. 이와 같이 높은 파도가 물가에 도착하면 빠르게 무너져 내리면서 순식간에 휩쓸어 버리는 무서운 재앙이 됩니다.

[slide #3]

(설명에 따라 해당 부분 굵게)

쓰나미는 무엇이든 물에 큰 요동을 일으키는 것에 의해 일어날 수 있습니다. 그러한 것들로는 지진, 사태, 화산 폭발, 운석 충돌, 빙하 절개 등이 있습니다. 이 중 가장 흔한 원인은 아마도 지진일 것이며, 화산 폭발로 인한 쓰나미도 종종 발생합니다.

[slide #4]

(설명에 따라 해당 그림 확대)

이 그림은 어떻게 지진이 쓰나미를 일으키는지를 보여줍니다. 섭입대 같은 곳에서 마찰로 지각에 응력이 쌓이게 됩니다. 그림의 붉은 선 부분이 그런 부분입니다.  판의 섭입이 계속 진행되면, 응력이 점점 집적되고 지각은 부풀어 올라갑니다.  마침내 한계를 넘어 지각에 균열이 생기면서 그동안 집적되었던 응력 에너지를 발산하며 지진을 일으킵니다.  이때 부풀어 올랐던 지각이 지진과 함께 빠르게 되돌아오면서 그 위 물에 큰 너울을 만듭니다.  이 너울이 이동하여 쓰나미를 만듭니다.  2004년의 인도양 쓰나미와 2011년 도호쿠 쓰나미 모두 이와 같은 지진에 의해 발생한 것입니다.

[slide #5]

사태에 의한 쓰나미 발생도 지진의 경우와 비슷합니다. 물 밑에서 갑작스런 사태가 발생하면, 물이 사태에 끌려가면서 수면쪽으로 커다란 너울이 생기고, 이 너울이 해변 쪽으로 이동하여 쓰나미를 만듭니다.

[slide #6]

화산 폭발에 의한 쓰나미도 마찬가지입니다.  물밑에서 화산 폭발이 일어나면서 큰 파동을 만들어 쓰나미를 일으킬 수도 있고, 이 그림과 같이 화산 폭발에 의한 화쇄류가 빠르게 물로 돌진하면서 쓰나미를 야기할 수도 있습니다.

[slide #7]

이러한 쓰나미에 의한 재해는 뭍 깊숙한 곳까지 피해를 입히지 못하고 물가에 가까운 지역에 한정되어 타격을 준다는 점이 특징입니다.  그러나, 물가를 따라 길게 넓은 지역에 걸쳐 피해를 주기 때문에 매우 커다란 피해를 줄 수 있다는 점이 특징입니다.

쓰나미에 의한 피해를 두 가지 예를 통해 살펴보도록 하겠습니다. 그 둘은 2004년 인도양 쓰나미와 2011년 도호쿠 쓰나미입니다.  이 예를 통해 쓰나미 재해가 얼마나 광범위하게 일어날 수 있는지, 그리고 어떠한 부차적인 영향이 발생할 수 있는지 살펴보시기 바랍니다.

[slide #8]

2004년 인도양 쓰나미는 정확하게는 인도네시아의 수마트라 섬 서쪽의 가까운 인도양 연안에서 발생한 규모 9.1-9.3의 수마트라-안다만 지진에 의해 발생한 쓰나미로 주변 14개국에 걸쳐 230,000명의 인명 피해를 낸 쓰나미입니다. 이로 인해 아시아 지역은 쓰나미에 대한 경보 체계를 갖추게 되었고, 세계 각국은 쓰나미에 대한 경각심을 크게 갖게 되었으며, 이를 계기로 UN이 2008년을 ‘지구의 해’로 선포하고 지구과학이 사회를 위해 어떻게 공헌할 것인가를 고민하도록 하였습니다.

이 그림은 당시 수마트라-안다만 지진의 진앙의 위치와 이 지진으로 발생한 쓰나미에 의해 심각한 피해를 입은 나라들을 표시한 것입니다.  인도양을 둘러싼 거의 대부분의 나라들이 심각한 피해를 입었음을 알 수 있습니다.

[slide #9]

이 그림은 쓰나미의 이동 시간을 나타내는 것으로, 진앙 근처의 해안에는 몇 시간 만에, 그리고 좀 더 멀리 떨어진 아프리카 동부해안에는 10시간 이내에 쓰나미가 도착했음을 알 수 있습니다.

[slide #10]

이 사진은 당시 쓰나미가 태국의 아오낭을 덮치는 모습입니다.  이미 물이 빠르게 쏟아져 들어오고 있고, 사람들은 황급히 대피하려 하고 있습니다.

[slide #11]

쓰나미의 피해가 가장 컸던 인도네시아 아체의 모습입니다. 처참하게 파괴된 모습을 보실 수 있습니다.

[slide #12]

2011년 일본의 토호쿠 태평양 연안에서 발생한 쓰나미는  지진 규모 9.3의 소위 도호쿠 지진으로 촉발된 것입니다.  이 쓰나미는 약 16,000 명의 사망자와 수많은 이재민을 발생시켰을 뿐만 아니라, 인근 후쿠시마 지역의 원전을 파괴한 것으로 유명합니다. 이 후쿠시마 원전의 파괴와 방사능 누출 사고에 대해서는 이미 원자력과 환경 단원에서 설명드렸기 때문에 여기서는 이에 대한 더 이상의 자세한 설명은 생략하도록 하겠습니다. 이 원전 사고로 인해 일본 뿐만 아니라 주변국들은 이 원전으로부터의 방사능 누출에 의한 방사능 오염을 크게 걱정하였으며, 세계 각국에서 원자력 발전에 대한 계획을 재검토하도록 하는 계기가 되었고, 환경 단체들이 원전 반대 운동을 더욱 강력하게 전개하게 되었습니다.

[slide #13]

이 그림은 2011년 도호쿠 지진의 진앙의 위치와 그 당시 일본 각 지역에 전파된 지진의 규모를 보여주는 것입니다.  진앙과 가까운 쪽의 일본 동해안 지역의 지진 규모가 특히 컸음을 보여줍니다.

[slide #14]

이 그림은 당시 쓰나미 때 일본의 해안선을 따라 측정된 파고입니다. 피해가 집중된 지역의 파도 높이가 9m 이상에 달했던 것을 알 수 있습니다.

[slide #15]

이 사진은 쓰나미로 인해 물에 잠긴 센다이 공항의 활주로입니다.

[slide #16]

이 사진은 지진과 쓰나미로 폐허가 된 미나토 시의 모습입니다.

[slide #17]

사망자수를 기준으로 역사상 최악의 쓰나미를 정리하였습니다. 2004년 인도양 쓰나미가 1위를 차지하였습니다. 사마아자수는 23만에서 31만명 사이일 것으로 추산되었습니다.

쓰나미는 강력한 자연재해 중 하나로 물가를 따라 상당히 넓은 지역에 걸쳐 심각한 인명 및 재산 피해를 입힐 수 있습니다. 쓰나미는 경보 체계만 잘 갖추면 충분히 피해를 줄일 수 있습니다.  평상시의 경보 및 대피 훈련이 중요합니다.

지금까지 쓰나미가 어떻게 발생하고 어떤 피해를 입히는지 살펴보았습니다. 다음 시간에는 지열에너지에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

안녕히 계십시오

[끝]

심화토론:

우리나라 해안에도 쓰나미(해일)이 발생할 가능성이 있을까요?  과거에 쓰나미 피해가 있었는지 조사해봅시다.  앞으로 쓰나미가 또 발생한다면 어떤 이유로 발생하겠습니까? 쓰나미가 발생했다고 가정하고, 어떠한 피해가 있을지 살펴봅시다.