차시명: 6주차 제3강

주제: 제 3장 지구 내부 에너지, 3부 – 화산과 지진 2

동기 유발:   지축을 울리는 소리와 함께 검은 재와 뜨거운 용암을 뿜어내는 화산 폭발은 우리에게 항상 두려움의 대상이었습니다.  그 유명한 폼페이의 멸망도 화산 폭발 때문이었습니다.  이 단원에서는 화산에 의한 재해에는 어떠한 것이 있는지 자세히 알아봅니다.

학습 목표: 화산에 의한 재해에는 어떤 종류가 있고 이런 재해가 어떻게 발생하는지를 이해하자

강의 타이틀: 3-2 화산과 지진 (화산 재해)

[slide #1]

화산에 의한 재해는 화산 활동에 의해 초래되는 모든 재해를 일컫는 것으로, 용암, 화산재, 화산탄, 화산 가스등의 분출물에 의한 직접적인 재해와 화산 분출 활동에 의해 야기된 또 다른 현상에 의해 발생하는 이차적인 재해로 나누어 볼 수가 있습니다. 이 그림은 재해를 일으킬 수 있는 화산 활동과 분출물들을 보여주는 그림입니다.

[slide #2]

화산 분출물 중 용암이 가장 위협적으로 보일 수도 있습니다. 여기 이 사진처럼 섭씨 1000가 넘는 붉은 용암이 흘러내리면서 닿는 모든 것을 태우고 녹이는 장면은 끔찍하니까요. 그러나 용암은 이동 속도가 보통 매우 느리기 때문에, 대피가 가능하고,그 재해의 크기가 크지 않으며, 범위도 극히 제한적입니다.

이 사진은 2010년 7월 27일 하와이 킬라우에아 화산에서 분출한 용암이 지역 주민인 게리 슬레이크(Gary Sleik)의 집을 태우는 장면입니다.  집 주인이 이 장면을 조금 떨어져서 보고있습니다.

[slide #3]

직접적인 화산 재해 중 가장 파괴적인 모습을 보여주는 것은 화산쇄설물과 가스가 한데 섞여 빠른 속도로 흘러내리는 화쇄류(pyroclastic flow)입니다. 고온의 화쇄류는 워낙 빠르고 파괴적이어서, 미리 대피하지 못하고 막상 당할 경우 대처가 불가능할 정도입니다. 역사상으로 유명한 폼페이시의 멸망은 바로 베수비오 화산의 폭발로 만들어진 화쇄류 때문이었습니다.

이 그림과 사진은 1994년 일본 운젠 화산이 폭발할 때 화쇄류가 어떻게 만들어졌는지, 그리고 그 결과 화쇄류가 계속 아래에 어떻게 피해를 입혔는지를 보여줍니다. 1991년부터 1994년까지의 운젠 화산의 화산 폭발로 2000채 이상의 가옥이 파괴되었습니다.

이러한 화산 재해는 경각심을 갖고 미리 대비한다면 그 피해를 최소화할 수 있습니다. 미리 충분히 대비한 경우와 그렇지 못한 경우 재해의 크기가 어떻게 다를 수 있는지 펠레(Pelee) 화산과 세인트 헬렌(St. Helen) 화산의 경우를 비교해 보겠습니다.

[slide #4]

(설명에 따라 해당 위치 표시)

펠레 화산은 카리브해 군도 중 하나인 마르티니크(Martinique) 섬에 위치한 화산으로 현재에도 활동하고 있는 화산입니다.

이 화산은 1902년 대규모의 폭발을 하였는데, 이 폭발로 인해 당시 이 섬에서 가장 큰 도시였던 생 피에르(St. Pierre) 시의 주민 약 29,000 명이 몰살당하였습니다. 펠레 화산은 폭발하기 이년 전부터 정상 부근의 화구에서 가스를 뿜어 내는 등 폭발의 징후를 보였습니다. 그러나 사람들은 그 전에도 이런 정도의 화산 활동이 있었지만 이내 잠잠해졌기 때문에 심각하게 걱정하지는 않았습니다. 1902년 4월 23일 펠레 화산이 황 개스를 분출하며 폭발을 시작했는데, 사람들은 곧 잦아들 것으로 기대했습니다. 펠레 화산은 그 후 작고 큰 폭발 및 화산 분출 활동을 계속하였고, 폭발 하루 전에는 천둥을 동반한 화산 가스 및 화산재의 분출을 시작하여, 이를 두려워 한 일부 주민들이 대피하기 시작하였습니다. 그러나, 당시 지역 신문들은 하루 전까지도 화산은 안전하다고 주장하였습니다. 이윽고 1902년 5월 8일 대규모 폭발이 일어나면서 뜨거운 화쇄류가 남쪽으로 6.4km 떨어진 생 피에르시를 덮쳤고, 경로에 있던 모든 것을 파괴하였습니다. 화쇄류가 화산에서 생 피에르시까지 도달하는데 걸린 시간은 불과 몇 분이 안 되었을 것으로 추정되며, 이 재앙의 손아귀에서 오직 두 명 만이 살아남을 수 있었습니다. 이 두 명 중 한 명은 지하 감옥에 갇힌 죄수였으며, 다른 한 사람은 매우 심한 화상을 입은 채 간신히 목숨을 건질 수 있었습니다.

[slide #5]

이 왼쪽의 지도는 펠레 화산의 폭발에 영향을 받은 지역을 나타냅니다. 펠레 화산이 중앙의 가장 높은 곳에 있고, 그 곳으로부터 남쪽으로 6.4km 떨어진 곳에 항구 도시 생 피에르가 있습니다. 왼쪽 아래 그림은 당시의 펠레 화산의 폭발 모습을 보여줍니다.

오른 쪽의 두 장의 사진은 펠레 화산 분출 전과 후의 생 피에르시 모습을 비교한 것입니다. 펠레 화산으로부터의 화쇄류에 의해 완전히 파괴된 것을 알 수 있습니다.

[slide #6]

(설명에 따라 지도에 위치 표시)

세인트 헬렌 화산은 미국 와싱턴 주에 위치한 활화산으로, 1980년 화산 폭발로 미국 역사상 최악의 폭발을 기록한 화산입니다.

세인트 헬렌 화산은 환태평양 화산대 속한 화산으로 약 4만년 전부터 이미 여러번의 폭발 기록을 갖고 있었습니다. 특히, 1980년에는 3월 20일 발생한 리히터 규모 4.2의 지진을 경험하면서 잠에서 깨어나기 시작하였고, 그 일주일 뒤 드디어 수증기를 분출하기 시작하였습니다. 지하 마그마의 상승으로 4월말 깨 이미 이 화산의 북사면은 크게 부풀어 올랐고, 결국 5월 18일 별다른 징후 없이 찾아온 리히터 규모 5.1의 두번째 지진에 의해 부풀어 오른 북사면이 붕괴되면서 내부에 집적되어 있던 마그마가 갑작스럽게 터져 나와 매우 파괴적인 화쇄류가 되었습니다. 이 화쇄류는 다시 주변의 얼음과 눈을 녹여 라하(laha, 화산재가 물과 섞여 만들어진 이류)를 만들고 이 것이 하류로 빠르게 이동하면서 그 피해를 더욱 키웠습니다.

여기 이 사진은 세인트 헬렌(St. Helen) 화산의 서-북서 방향으로 35 마일 떨어진 워싱턴 주 톨레도(Toledo)에서 찍은 화산 폭발 버섯 구름입니다. 이 사진은 20장의 다른 사진을 합성한 것으로, 화산 분출 구름이 얼마나 거대한 지 알 수 있습니다.

당시의 세인트 헬렌 화산의 폭발로 57명이 사망하였으며, 약 7천 마리의 큰덩치 야생 동물들, 천2백만 마리의 물고기가 죽었으며, 약 200 채의 가옥이 파괴되었고, 300km 정도의 고속도로와 25km 정도의 철도가 유실되었습니다. 세인트 헬렌 화산의 폭발력은 앞서 설명한 펠레 화산보다 훨씬 컸지만, 인명 손실은 훨씬 적었습니다. 그 이유는 이 화산이 대도시와 비교적 멀리 떨어져 있어 화쇄류가 인구 밀집 지역을 덮치지 않은 이유도 있지만, 미국지질조사소(USGS)에서 이 화산을 계속 관찰하면서 주변 사람들에게 경고하고 대피시켰기 때문이기도 합니다. 주변의 관측소에서 일하던 화산학자 데이비드 존스톤 (David A. Johnston)은 “뱅쿠버, 뱅쿠버, 드디어 터졌다! (Vancouver! Vancouver! This is it!)"라는 마지막 교신을 남기고 실종되었으며, 그의 시신은 그 후 찾을 수 없었습니다.

[slide #7]

이것은 세인트 헬렌 화산의 1980년 폭발 하루 전과 폭발 2년 후를 비교한 사진입니다. 이 두 사진을 보면, 폭발 후 산 정상부가 완전히 날아가 폭발이 얼마나 대단했는지 짐작케 합니다.

[slide #8]

세 번째 사진은 세인트 헬렌 화산을 관측하던 데이비드 존스톤으로, 화산 폭발로 사망하기 몇 시간 전의 사진이라고 합니다.

간접적인 화산 재해는 화산 개스에 의한 산성비, 화산재에 의한 햇빛 차단 및 그로 인한 기후 변화, 고온의 용암 및 화산 분출물에 의한 화재와 눈/얼음의 용융에 따른 이탁류, 그리고 해저 화산 폭발로 야기되는 쓰나미 등에 의해 초래됩니다. 이러한 간접적인 화산 재해는 직접적인 화산 재해 못지 않게 매우 심각한 손실을 야기하며, 때로는 오히려 직접적인 재해보다 그 규모와 범위가 훨씬 큰 경우도 있습니다. 이러한 대규모의 피해를 야기하는 간접적인 화산 재해 중 가장 대표적인 것이 쓰나미인데, 다음에 지진에 의한 쓰나미와 함께 따로 자세히 알아보기로 하겠습니다.

[slide #9]

이 표는 지금까지 기록된 화산 재해 중 사망자 수가 가장 큰 것들을 정리한 것으로, 이 재해 규모는 직접적인 것 뿐만 아니라, 간접적인 재해에 의한 것도 모두 포함된 것입니다.

(설명에 따라 해당 부분 진하게)

지금까지 사망자 수 집계를 기준으로 세계 최악의 화산 폭발은 1815년의 탐보라 화산 폭발입니다. 인도네시아에 있는 이 화산은 무려 구만 이천명의 사망자를 낸 폭발을 기록하였습니다.

세계 최악의 화산 폭발 2위는 인도네시아의 1883년 크라카토아 화산 폭발로 3만 6천명의 사망자를 내었습니다.  이 폭발은 호주에서 폭발음을 들을 수 있을 정도였으며, 영구에서는 진동을 느끼고, 화산재가 미국까지 날아가 해를 가렸다고 합니다.

이미 살펴본 마르티니크의 펠레 화산의 1902년도 폭발은 3위를 차지했습니다. 총 3만 3천명의 사망자를 냈는데, 이는 20세기 최악의 화산 폭발입니다.

우리에게 너무도 유명한 폼페이 시를 멸망시킨 79년의 베수비우스 화산 폭발은 사망자 수에 잇어서는 순위권 밖입니다.  2천명 이상이 사망하였을 거로 추정됩니다.

지금까지 화산 폭발로 인한 재해의 종류와 그러한 재해들이 어떻게 일어났는지 예를 들어 살펴보았습니다. 이런 화산 재해를 최소화하기 위해서는 활동 화산에 대한 감시를 철저히 하고 혹시 모를 화산 활동에 대비해 충분한 준비를 하여야 합니다.

다음 시간에는 지진에 의한 재해에 대해 알아보겠습니다.

안녕히 계십시오.

심화 토론:

한반도와 그 주변 과거 우리나라 고토에서 대규모 화산 폭발의 흔적이 있는지 찾아보자. 있다면 어느 화산의 폭발이고, 이 폭발의 결과가 어떠한 영향을 미쳤을지 조사해보자.

현재 남한 지역에서 화산 지대를 찾아보자. 이곳에서 다시 화산 활동이 재개될 가능성이 있을까?  만일 재개된다면 어떤 재앙이 닥칠까?