백두산/화산 활동

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1. 개요[편집]

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백두산은 크기가 상당한 칼데라 화산이다. 넓고 두껍게 퇴적된 (조면)현무암 성분의 순상 화산체 위에 납작한 원뿔대 모양 산체가 발달했고, 산체 정상에는 큼지막한 칼데라 호수(천지)가 있다. 대중에게는 오랜 기간 동안 휴화산이라고 알려졌지만, 아직도 뜨거운 물이 콸콸 쏟아지거니와 화산성 지진이 꾸준이 일어나고 1만 년 이내에 활발하게 분화했기 때문에 현대 화산학의 기준에 따르면 의심의 여지가 없이 활화산이다.

2. 역사[편집]

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역사적으로 대략 요약하면 946년, 1014년, 1124년, 1199년, 1265년, 1373년, 1401년, 1573년, 1597년, 1654년, 1668년, 1673년, 1702년, 1903년, 1925년에 분화 기록을 찾을 수 있다.백두산의 역사 시대 분화 기록에 대한 화산학적 해석 참고로 나무위키에 적히지 않은 연도가 있다는 것을 알고 있길 바람.

2.1. 천문봉 분화(TWF eruption)[편집]

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약 2-5만년 전 발생한 천지 칼데라의 시작을 알린 분화이다. 천문봉 분화 이전의 백두산은 3800-4200미터에 달하는 거봉이었으며 남중국의 산들과 티벳, 캄챠카의 화산들을 제외하면 동아시아에서 최고봉이었다. 분화 규모는 946년 백두산 대분화와는 달리 확실한 VEI7이며, 천지 칼데라 주변에 쌓여있는 천문봉 분화 화산재는 천지 칼데라 주변의 B-TM(946년 분화의 화산재)의 10배 이상으로 두껍게 쌓여있다. 이는 분화가 굉장히 격렬하고 엄청났음을 말해주지만 VEI8은 아니며, 총 분출량은 너무나도 오래된 분화이기에 알수 없다. 이 분화로 천지 칼데라는 3000미터 초반 혹은 그 이하까지 낮아졌을 것이며 최초로 천지 칼데라가 형성되었다.

2.2. 946년 백두산 대분화[편집]

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  자세한 내용은 946년 백두산 대분화 문서를 참고하십시오.

2.3. 1702년 백두산 분화[편집]

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백두산이 일으킨 플리니안 분화들 중에서 마지막으로 일어난 대규모 분화이다. 기록에서는 양력 6월 3일 오전 11시를 시작으로 많은 양의 화산재가 비처럼 쏫아졌고 그 두께가 무려 3cm에 달하였다고 기록되어 있다. 이를 계산해보면 무려 화산 폭발 지수 VEI 5, 총 분출량은 최소 1.2 km3로 유럽 항공 대란을 일으켰던 에이야퍄들라이외퀴들 화산의 2010년 분화의 5배에 달하며 946년 백두산 대분화 이후 일어난 화산 활동 중 최대의 것이다. 그러나 이 분화 이 후 그나마 남아있던 마그마 방이 다 비워진 듯 200년을 넘도록 화산 활동은 일어나지 않았다.

2.4. 1903년 백두산 분화[편집]

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1702년 분화 이 후 201년 만에 백두산이 일으킨 화산 활동이다. 러시아의 탐험가가 보았다고 기록한 1925년 분화는 화산 활동 흔적이 없으나 1903년 분화는 그 흔적이 천지 북쪽에 남아 있어 확인이 가능하기에 사실상 이 분화가 백두산의 마지막 분화로 인정 받고 있다. 화산 활동은 매우 약소했으며 VEI0-1로 추정된다.

3. 오늘날 보이는 활동 및 오해[편집]

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21세기 들어 백두산 분화가 주목받고 있다. 흔히 북한을 궤멸시킬 파괴력을 가졌음을 많은 매체에서 주장하고 있다. 이는 화산 분화의 경험이 없는 한국인들의 막연한 두려움과 북한에 대한 적개심 때문에 빚어진 오해로 보인다.

946년 당시, VEI6-7 규모 분화로 추정되는 백두산 대분화 때도 고려는 전혀 피해를 입지 않은 것으로 보인다. 이 분화는 지난 2천년 동안 다섯 손가락 안에 들어가는 거대한 분화였음에도, 한반도 국가에서 남긴 기록은 "이 해에 하늘에서 고동소리가 들려 사면하였다."라고 고려사 세가에서 짧게 적혀 있을 뿐이다. 이것으로 보아 고려 천리장성 이남의 피해는 없었던 것으로 보인다. 만약 막대한 피해가 있었다면 그것에 대한 기록이 있었을 것인데 피해에 대한 기록이 전혀 없기 때문이다. 심지어 기후 변화에 대한 기록도 없다. 물론 946년 대분화 당시 발해 부흥 운동이 박살났을 것으로 추정은 되지만 현대 한국인의 대부분이 거주하는 지역에서의 피해는 전무했다.

이러한 사실들에 근거하여 보자면, 백두산은 한 나라를 파멸로 몰고 갈 정도의 파괴력을 가진 화산도 아니고 더불어 중요한 위치에 있지 않다는 것을 알 수 있다. 백두산은 인구 중심지인 요동과 평양, 수도권에서 굉장히 멀리 떨어진 화산이며 이들 지역은 편서풍으로 보호 받고 있다. 이러한 화산이 한반도 및 요동에 큰 영향을 주려면 못해도 VEI7.5 이상의 분화는 일어나야 한다. 허나 백두산은 그 정도까지의 파괴력을 지닌 화산은 아니다.

더불어 백두산은 946년 대분화 이후로 이제 겨우 천년이 지났다. 천년은 사람의 일생에 비하면 굉장히 큰 시간이지만 지질학적으로는 찰나이다. 사람이 시원하게 볼일을 모두 본 후와 같은 상태가 바로 현재 백두산인 것이다. 특히 조선시대에는 한번 더 추정치 VEI5의 대분화가 일어나 마그마 방이 다시 한번 비워진 상태이다. 이를 증명하듯 이후의 분화는 모두 소규모였으며, 마지막 분화인 1903년 분화는 VEI0-1으로 추정된다.[1] 이러한 분화 규모는 매우 약소한 수준의 소분화였다.

마지막으로 백두산은 2025년에 분화할 것인가? 결론은 알 수 없다. 1925년 분화를 사실이라고 가정하고 100년 주기설에 따라 정확히 100년 후인 2025년에 '이때 쯤 분화하겠지'하고 잡은 것으로 보인다. 하지만 백두산의 분화주기는 역사에 기록된 것을 따져보면 상당히 들쭉날쭉 하다. 어떤 것은 수십년 주기에서 150년 이상의 주기를 가지고 분화하는 경우도 있었다. 그러니 100년 주기라고 해서 정확히 100년이 되는 2025년에 분화한다고 믿으면서 막연히 두려워하지 않아도 되며, 백두산이 분화한다면 그렇게 큰 규모의 분화가 일어나지 않을 것이다. 만약 백두산이 분화했다는 소식이 들려오면 피난 준비가 아닌 해외에 여행객들이 비행기 상황을 체크하는 것이 좋을 것이다. 하지만 반대로 백두산은 폭발하지 않을 것이라는 연구도 있다.

주기가 두 개라는 말도 있다. 비교적 소규모의 분출활동[2]은 100여년 정도마다, 대규모 폭발 주기는 가장 최근의 주기를 기준으로 잡는다면 5만년 정도마다라는 내용. 소규모 분출활동은 주로 수증기 폭발 또는 수성분출이라 해서 물과 마그마가 만나서 화산활동이 벌어지는 것이 거론된다.#

3.1. 전조?[편집]

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20세기 말엽까지 중국의 무관심과 한국의 정세 등이 맞물려 백두산은 화산이라는 인식조차 희미했다. 사실 천 년 전 분출이 제대로 알려진 게 20세기 후반이다. 그러나 백두산 주변에서는 알게 모르게 전조(前兆) 현상이 나타나고 있었다. 2002년 6월 중국 동북부에서는 규모 7.3의 지진이 발생했다. 여기에다 2003년에는 균열·붕괴·산사태가 이어졌고, 2004년 계곡 숲에서는 원인 모르게 말라 죽은 나무들이 관찰됐다. 지하 틈새를 통해 지표로 방출된 유독가스 탓으로 추정했다. 2005~2006년까지 이와 비슷한 현상이 종종 일어났지만 2006년 말부터 잠잠해졌다.

바야흐로 사람들이 백두산의 활동에 귀 기울이기 시작한 건 2000년대에 이르러 지진계가 하나둘씩 설치되고, 2006년 지진이 극도로 많아진 때 즈음이다. 뉴스인사이드에 따르면 2002년부터 2006년까지 지진 횟수가 전과 비교하여 극단적으로 증가하여 최대일 땐 한 달에 243번 지진이 일어났다고 한다. 백두산 분화에 대한 관심이 높아진 것도 이 시기.

하지만 방송에서는 2007년 무렵부터 다시 지진이 예년 정도(월 0~30회 사이)의 횟수로 잦아들었음을 확인할 수 있다. 온천수 온도도 꾸준히 상승하여 2011년 77.7도로 최고점을 기록했다고 한다. 지표면의 상승도 2002~2006년 사이 최고조를 기록했는데, 2005년에는 백두산 정상부의 지표면이 7cm까지 상승하였다고 한다. 요약하면, 2002~2006년 사이 거의 휴화산이라 여겨졌던 백두산이 활발하게 활동하였고, 현재로서는 다시 다소 잠잠해진 상태라는 것.

백두산은 여러 지점에서 열수 활동이 나타나고, 언급한 대로 지진 활동도 있어 완전히 쉬는 것은 아니다. 언제 폭발해도 이상하지 않다. 2000년대 들어 화산 활동의 세기가 조금씩 강해진다는 주장이 있다. (이건 관측량의 증가와 중국의 이슈 메이킹을 모두 고려할 필요가 있다.) 지구 물리측정의 한계와 모니터링 시설이 아직 미비하고 갓 출범한 단계인지라 백두산의 지하 구조에 대한 많은 추측은 말 그대로 추측일 뿐, 제대로 된 것은 많지 않아 걸러 들을 필요가 있다. 아래는 여러 관측 시도 결과들에 대한 내용이다.

천지 주변의 열 분포를 보면 지열이 지속 상승하고 있으며, 일본의 위성 관측상으로는 천지 주변 지면이 예전보다 2cm 정도 부푼 상태라고 한다. 지표로 나오는 열수의 성분도 조금씩 달라지고 있다는 관측 결과가 있다. 지진 횟수가 일정하지 않으며, 이따금 지진 발생 밀도가 급증하던 때가 있었다. 2010년에는 뱀떼가 출몰했으나 화산의 징조라기보단 대량 방생으로 인한 출몰이라는 견해가 좀 더 우세했고, 실제로 화산 활동에 대한 징조로 보기에는 인과 관계가 매우 부족했다. 또한 대북인권단체는 2010년 12월 김정일이 함경북도 무산을 방문한 자리에서 '2016년에 백두산이 폭발할 가능성이 있으니 백두산 인근 주택들은 철거하고, 철광 생산을 서두르라.'는 지시를 내렸다고 주장했다.

2017년 9월, 6차 핵실험의 여파인지 핵실험장 주변의 땅이 요동치고 있다. 예상보다 상당한 규모의 실험이었기에 백두산에 영향을 주지 않을까 노심초사하고 있다.

분화 조짐이 뚜렷하게 나타나고 있는 것으로 보인다. 천지가 팽창한다거나, 천지 물에서 이산화탄소가 배출되고 수온이 상승한다거나, 2003~2005년경에 빈번하게 발생한 화산성 지진 등이 대표적인 증거들이다.

2018년 8월 4일 SBS 뉴스에 따르면 백두산 천지가 다시 끓기 시작했다고 한다. 이 현상이 단순히 폭염 때문인지 다시 백두산이 활동하기 시작했기 때문인지는 확실하지 않지만, 물 속에 마그마의 주요 휘발성 성분인 이산화탄소 기포가 올라온다고 한다.#

중국 허페이과학기술대 장하이쟝 교수가 이끄는 연구팀은 백두산 북쪽에 있는 헤이룽장성의 우다롄츠 화산지대에 있는 웨이산 아래에서 거대한 마그마 지대 두 개를 발견했다.[3]

2022년 8월 11일에는 백두산 중국 유역에서 산사태가 발생했다.

3.2. 연구[편집]

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2011년 3월 북한이 화해 분위기를 조성하며 백두산 화산 관련 연구를 공동 진행하자고 제의를 했다. 남한은 민간 전문가를 파견하여 회의를 가졌으며, 해당 회의에서 북한은 일본 지진을 언급하며 백두산의 위험을 환기, 연구에 협조를 요구했다. 하지만 한국은 천안함 피격 사건부터 연평도 사건까지 쌓인 게 많은 상황이었으므로 미적지근한 태도를 보였고, 북한도 4월부터 현대 아산의 금강산 사업권을 날려 버려 도루묵이 되었다.

2011년 11월 24일 북한이 '지진 화산 피해 방지 및 구조법'을 제정했다는 보도가 나왔다.

2012년의 연구에 따르면 봄, 가을에는 남한에도 화산재가 유입될 수 있다고 한다.[4] 게다가 얼마 전까지만 해도 휴화산이었는데 지금은 엄연한 활화산이다. 천지 밑에 마그마방이 서너 개 발견됐기 때문이다.

2016년 4월 국제 연구진이 서울 면적의 2배나 되는 마그마가 백두산 아래 5~10km 지점에 있음을 다시 확인하였다. 이 연구는 북한 학자들과 중국, 그리고 미국과 영국의 서방 학자들이 공동으로 진행하였는데, 북한이 서방 학자들까지 끌어들임은 백두산 분화를 두고 크든 작든 위기의식을 느끼는 탓인 듯하다.[5]

화산학자들이 세계 여러 화산들을 꾸준히 연구하여 이제는 지진계의 조짐으로 화산 폭발을 짧게는 몇 달, 길게는 몇 년 전부터 예측할 수 있다고 한다. 다만 백두산은 제대로 된 연구가 진행되지 않아 불분명하다.

2016년 12월, 북한과 서방 공동 연구팀의 두 번째 발표가 있었다. 연구 결과에 따르면 백두산 폭발은 유사 이래 최대고 946년 분화하여 분출한 황은 1815년 탐보라 화산 폭발 당시 분출량(28메가톤)보다 훨씬 많은 45메가톤이었다. 기존에 예측했던 바보다 훨씬 강력한 분화였다는 뜻이다.

한국지질자원연구원에서는 통일부 등과 함께 대응 방안을 논의하기로 했다. 이후 2019년 4월 15일에 국회도서관 소회의실에서 피해 예방 대응책 구축을 논의하는 토론회가 열렸다.[6]

3.3. 폭발한다면?[편집]

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백두산은 용암의 특성과 천지에 고인 물 때문에 많은 양의 화산재를 배출한다. 백두산이 분화한다면 많은 화산재가 다량으로 발생 할 것이다. 다만 946년 대분화에서 이제 겨우 천년이 지났다. 이 천년을 우리는 사람의 삶이 아닌 지질학적 관점으로 보아야 한다. 지질학적으로 천년은 매우 짧은 시간이다. 세상의 어떤 강력한 화산도 대 분화를 일으킨 후 겨우 천년이 지나 같은 규모로 대분화를 일으킨 경우는 없었다. 그것은 백두산도 마찬가지이다. 우리는 그것을 알아야 한다.

모든 화산은 대분화 후 수 많은 소분화를 일으키며 화산체와 마그마방의 재생 단계를 거친다. 이 후 임계점에 다다르면 다시 대분화를 일으킨다. 이것이 화산의 일생이다. 이 과정은 못해도 수만년이 걸리며 백두산은 이제 갓 재생단계에 들어간 화산이다.

위에서 말했듯 백두산이 과거와 같은 VEI6-7의 대분화를 일으킬 확률은 0에 수렴한다. 조선시대 때 추정치 VEI5로 한번더 분화하여 마그마 방이 한번 더 비워졌기에 추후의 분화는 VEI5 규모로 분화할 확률조차 매우 낮아졌다. 참고로 1903년 마지막 백두산 분화의 규모는 VEI0-1로 추정된다.

백두산이 폭발한다면 우리는 무작정 두려워하지 말고 상황을 냉철히 판단해야한다. 많은 화산학자가 분화 강도를 판단해 줄 것이다.

• 만약 분화 강도가 VEI0-2라면 현대 한국인은 최초로 한반도 내 화산분화를 경험하는 사건을 체험하게 될 것이다. 이 경우 화산재는 아주 극소량 만이 일부 함경도 일대에만 도달 할 것이다. 어쩌면 외륜산을 넘지도 못 할 수도 있다.

• VEI3-4의 경우, 해외 여행자들은 항공기 스케쥴을 확인하여야 한다. 백두산의 특성상 화산재를 굉장히 많이 만들어내기에 화산재는 아마도 일본 열도를 휘돌아 한반도에 도달할 것이다. 그러나 한반도에 도달한 화산재 양은 그리 많지 않고 황사가 온 수준으로 화산재의 영향을 받을 것이다. 그러나 약간의 화산재로도 비행기에 치명적인 결함을 줄 수도 있으니 해외 여행객들은 분화 상황을 살피며 대응을 해야 할 것이다. 특히 미국 직항로가 대부분 홋카이도-캄차카 반도-알래스카를 지나기 때문에, 미국, 캐나다, 일본 동북부 여행객들은 백두산 분화 시 비행기 결항 등에 대비하여 철저히 준비해야 할 것이다.

• VEI5의 경우, 화산 폭발은 더욱 격렬해진다. 천지 구멍에서 솟아오른 화산재 기둥은 수키로미터 이상 솟구칠 것이다. 근방 수십키로는 화산재로 어두워져 낮에도 밤과 같을 것이다. 화산 폭발의 충격으로 북쪽으로 뚫린 입구인 비룡폭포로 많은 물이 빠져나가 중국방향으로 라하르를 일으킬 것이다. 허나 백두산 부근은 사람이 많이 거주하지 않기에 라하르로 인한 피해는 그리 크지 않을 것이다. 수키로 이상 솟아오른 화산재 기둥은 편서풍의 영향을 받아 동해를 지나 일본으로 향할 것이다. 그리고 이중 약간의 화산재가 한국에 도착할 것이다. 동아시아의 항공이 마비될 것이다. 그러나 남한에 도달하는 화산재는 얼마 되지 않으며 아주 넉넉하게 잡아도 0.2-0.3CM 이상 쌓이지 않을 것이다. 대부분의 피해는 북한 함경도가 감내해야 할 것이다.

• VEI6 이상의 경우, 파국적 분화이다. 화산재 기둥은 10KM 이상 치솟을 것이다. 천지의 물의 일부가 기화되고 대부분의 물이 좁은 외륜산의 뚤린 구멍인 비룡폭포 방향으로 빠르게 빠져나갈 것이다. 이 물은 백두산에 쌓여 있는 화산재들과 합쳐져 엄청난 라하르를 일으켜 북쪽 중국 방향으로 수십키로를 초토화 시킬 것이다. 그나마 다행인 것은, 백두산 천지를 중심으로 반경 50KM 거리에는 북한 주민들이 그렇게 많이 거주하지 않는다는 점이다. 10KM까지 치솟은 화산재 기둥은 무너져 함경도에 막대한 피해를 입힐 것이다. 그리고 많은 화산재가 일본에 도달해 쌓일 것이다. 동북아시아에서 비행기는 뜨지 못 할 것이다. 그러나 VEI6 이상의 분화는 현재 백두산에서 일어날 확률은 0에 수렴한다.

3.4. 행동 지침[편집]

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  자세한 내용은 자연재해/행동지침 문서를 참고하십시오.