[비센의 재미있는 과학 이야기]

 

한번도 잠잔 적 없는 '불의 고리', 막연한 두려움 보다는 과학에 근거한 대비책 세워야

 

4월 3일 멕시코 포포카테페들  화산 폭발 / 4월 14일 일본 구마모토현 강도 6.5 지진  / 4월 14일 비누아투 공화국 규모 6.0 지진 / 4월 15일 필리핀 규모 6.4 지진 / 4월 16일 일본 구마모토현 강도 7.3 지진 / 4월 17일 에콰도르 규모 7.8 지진 / 4월 17일 통가 규모 6.1 지진

 

이상은 4월 한달 동안 태평양을 둘러싸고 있는 환태평양 조산대에서 발생한 화산 폭발과 지진들입니다.

 

지난 몇 주간 일본, 에콰도르, 그리고 필리핀 등지에서 발생한 지진으로 많은 사상자가 발생하였다는 안타까운 소식들을 뉴스를 통해 많이 접할 수 있었습니다.

 

이렇게 많은 지진과 화산이 발생한 <환태평양조산대>란 태평양 남서쪽의 뉴질랜드지역에서부터 인도네시아, 필리핀, 일본, 캄차카 반도, 알류산 열도, 북아메리카의 서부해안 지역과 남아메리카의 안데스 산맥을 일컽는 지역으로 세계에서 발생하는 지진 및 화산의 90%이상이 집중되어 있는 지역입니다.

 

이 지역이 태평양을 중심으로 한 고리 모양을 하고 있다고 하여 통상 ‘불의 고리(Ring of Fire)’라 불리기도 합니다. 지구의 표피에 해당하는 지각은 한 덩어리로 되어있는 것이 아니라 몇개의 판으로 이루어져 있어 판들의 경계부분이 서로 갈라지고, 부딪힐때 생기는 파열에 의해 지진이 발생하게 됩니다.

 

불의 고리라 불리는 환태평양조산대는 태평양 바다밑의 태평양판을 중심으로 여러 주변의 판들이 서로 경계를 맞대고 있는 경계선이기 때문에 그 많은 지진들이 발생하게 되는 것입니다.

 

리히터 강도 7.0이 넘는 지진이 불의 고리의 양쪽 끝에 위치한 일본과 에콰도르에서 하루 간격으로 발생하고, 또 몇몇의 화산이 폭발하는 모습에 많은 분들이 잠들어 있던 불의 고리가 깨어나는 것이 아니냐며, 이는 앞으로 생길 엄청난 재앙의 전조일 뿐이라고 불안해 하시는 분들도 계십니다.

 

정확히 표현하자면 불의 고리는 활동을 멈춘 적이 없기에 깨어난 것이라는 표현은 맞지 않습니다.

 

깨어난 것이 아니라 안심해도 된다는 것이 아니라, 잠든 적이 없으니 항상 위험한 곳이며, 이렇게 잦은 지진 활동이 나타나는 것이 예년과 비교해도 크게 다른 것이 아니라는 것입니다.

 

실제로 미국 지질조사국(U.S. Geological Survey, USGS) 조사에 따르면, 지난 20년간 매년 진도 8.0 이상 강진은 평균 1회 정도, 7.0 ~ 7.9정도의 지진은 매년 10회에서 20회 가량 항상 발생해 왔으며, 강도 6.0 ~ 6.9 정도의 지진은 매년 평균 100회 이상 발생했다고 보고되고 있습니다.

 

여기서 1에서 9까지의 숫자로 나타내 지는 지진의 강도는 리히터(Richter) 단위로서 1935년 미국의 지질학자 찰스 리히터(Charles Richter)에 의해 정의된 값입니다.

 

이는 실제 지진의 강도를 지수함수 값으로 변환해서 나타내는 값으로 리히터 수치가 1.0 만큼 차이가 나는 것은 실제 지진의 강도가 10배 차이나는 것을 말합니다. 즉, 강도가 9.0인 지진은 강도가 6.0인 지진보다 약 1천 배 강한 지진에 해당하는 것입니다.

 

리히터 수치가 약 7.0 정도 되는 지진은 폭약(TNT) 480 킬로톤(kt)이 내는 폭발력과 비슷하다고 하는데, 참고로 2차 세계대전 당시 히로시마에 투하된 원자폭탄이 TNT 20킬로톤 정도에 해당합니다.

 

이렇게 지진의 빈도는 크게 증가한 것이 아니지만, 인구 밀집 지역에 발생하여 직접적으로 피해를 준 지진 소식이 SNS 등의 발달로 세계 곳곳의 소식이 빠르게 전달되면서 사람들이 피부로 느끼기에 지진의 빈도가 증가한 것으로 느껴지는 것이라고 해석될 수 있습니다.

 

비록 하루 간격으로 지구 반대쪽의 일본과 에콰도르에서 심각한 지진이 발생했지만, 두 지진이 지질학적인 연관관계를 갖고 있다고 보기는 힘들다고 합니다.

 

일본 구마모토현에서 발생한 지진은 일본 열도가 위치하고 있는 유라시아판과 그 남쪽에 위치한 필리핀판, 그리고 그 아래로 밀고 들어오는 태평양판 사이에 움직임에 의해 발생한 지진입니다.

 

태평양판이 필리핀판 아래쪽으로 파고들면서 필리핀판이 유라시아판과 경계에 압력이 생기다가 두 판의 사이가 옆으로 미끌어지면서 생겨난 지진으로 이렇게 두 단층이 수평으로 움직이는 것을 ‘주향이동단층’이라고 합니다.

 

이와는 달리 에콰도르에서 생긴 지진은 남아메리카 대륙 서해안 앞에 위치한 나즈카판이 남아메리카 대륙을 이루고 있는 남미판아래로 밀고 들어감으로써 남미판이 들어올려지며 발생한 지진으로 그 원인과 지진의 종류가 모두 다른, 두 지진은 그저 우연히 하루차이로 생겨났을 뿐, 서로 관련은 없는 것이라는 것으로 보여지고 있습니다.

 

이에 반해 요즘에 생겨나고 있는 화산의 폭발과 지진발생이 약 50년주기로 불의 고리에서 반복되었던 역사에 남는 엄청난 크기의 대재앙의 전조일 수 있다고 조심스럽게 예측하는 과학자들도 있습니다.

 

판이동에 의해서 지진이 생겨나는 것을  쉽게 이해하자면, 벽에다가 얇은 나무판을 대고서 서서히 벽을 향해서 밀면, 나무판이 조금씩 휘어지다가 끝내는 부러지는 현상과 비슷하게 이해할 수 있습니다.

 

나무의 탄성이 견딜 수 있을 때까지는 휘어지다가 더 이상 견디지 못할 때 부러지는 것과 같이, 대륙판이 더이상 그 탄성을 견디지 못할 때 끊어져 단층을 만들며 지진이 발생하게 되는 것입니다.

 

그렇기 때문에 대륙이 더이상 견딜 수 없을 만큼의 압력이 생길때까지 비슷한 기간동안 판의 이동이 일어나기 때문에, 지진의 세기는 일정한 주기를 갖고 세기가 변화하는 것이 일반적입니다.

 

그리고 과학자들은 불의 고리의 경계선들은 일반적으로 50년정도의 주기를 갖고 최고치를 반복하고 있다고 봅니다. 그러한 주기로 보았을 때, 50년 주기가 거의 비슷하게 다가오는 요즈음 화산과 지진발생이 빈번한 것은 예의주시할 필요가 있다고 보는 것입니다.

 

최근에 종영한 한국의 한 인기 드라마의 마지막 회에서 밴쿠버에서 화산이 터졌다는 것과는 달리 밴쿠버에서 화산이 터질 가능성은 거의 없지만, 불의 고리에서 그렇게 멀지 않기 때문에 밴쿠버에 사는 우리들도 지진에 대해서는 민감할 수 밖에 없습니다.

 

지진이나 화산은 인간의 힘으로 억제하거나 제거할 수 없는 어쩔 수 없이 받아들여야만 하는 자연현상입니다.

 

이러한 자연현상 앞에서 우리는 인간이 얼마나 나약한 존재인지를 실감할 수 있습니다. 비록 이러한 현상을 피해갈 수는 없지만, 과학의 힘을 빌려 발생을 미리 예측하고, 피해를 최소화하고자 하는 노력은 언제나 계속 되어야겠습니다.

 

석준영(비센 학원장)