“어, 백두산이…” 중심부 6년새 18mm 상승

정상 녹색부분이 솟은곳
백두산의 고도 변화를 인공위성 자료로 구현한 영상. 먼저 인공위성에서 발사한 전파가 반사돼 돌아오는 시간을 재서 고도별 위치 변화를 나타내는 ‘초안’을 얻었다(위). 전파가 백두산 바닥까지 도달하려면 정상에 비해 2744m의 대기층을 더 통과해야 한다. 이때 대기층 수분의 방해로 전파의 속도가 훨씬 늦어진다. 이 대기오차 효과를 영상으로 구현하고(가운데) 이를 감안해 ‘최종안’을 만들었다(아래). 천지 주변의 녹색 지역이 6년간 약 18mm 상승한 지점. 사진 제공 연세대

백두산(白頭山) 중심부가 해마다 약 3mm씩 솟아오르는 것으로 밝혀졌다. 이는 산 중심부 지하에 있는 마그마의 상승에 따른 현상이다.

서울대 문우일(文宇一·지구환경과학부) 교수와 연세대 원중선(元重善·지구시스템과학과) 교수팀은 24∼29일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열리는 ‘국제지구과학 및 원격탐사 심포지엄(IGARSS)’ 25주년 기념학회에서 이 같은 연구결과를 발표할 예정이다. 문 교수는 미 항공우주국(NASA)과 20여 년째 공동연구를 진행하고 있다.

미국 스미스소니언연구소 자료에 따르면 백두산은 서기 1000년경 대폭발이 발생한 이후 네 차례(1413년, 1597년, 1668년, 1702년)에 걸쳐 소규모의 화산 폭발이 있었던 휴화산. ‘1만 년 이내 지구상에서 폭발한 가장 큰 화산 중 하나’로 명시될 정도. 1903년 봄에 한 차례 폭발했다는 중국 측 기록도 있다.

대폭발 당시 흐른 용암의 양은 대략 50∼172km³로 추정된다. 현재까지 확인된 가장 큰 화산 폭발인 1815년 인도네시아의 탬보라 화산(87km³) 폭발에 버금가거나 그 이상인 규모다.

연구팀이 1992년부터 1998년까지 6년간 일본의 인공위성 자료를 분석한 결과에 따르면 백두산은 현재 천지(天池)를 중심으로 주변 지역이 1년에 약 3mm씩 상승하고 있다.

‘백두산 상승설’은 1999년 중국 학자들이 백두산 동북쪽 계곡 주변을 지상에서 측량해 학계에 보고한 적이 있지만 인공위성을 통해 산 전체의 움직임을 구체적으로 수치화한 것은 이번이 처음이다.

이에 따라 백두산의 화산활동 재개 가능성에 대한 본격적인 연구의 필요성이 제기되고 있다. 그동안 분단 상황으로 백두산에 접근하는 데 한계가 있었기 때문에 한국 학자들의 백두산 화산활동 관련 연구는 전무한 실정이다.

그러나 문 교수는 “수온 상승, 가스나 지진 발생 등 화산 폭발의 전조가 관찰되지 않아 위험 수위는 아닌 것으로 판단된다”고 말했다.

경상대 손영관(孫榮冠·지구환경과학과) 교수는 “백두산이 화산활동을 언제 재개할지 정확히 알려면 인공위성 탐사와 현장 지질조사 등 다각적인 연구가 필요하다”고 설명했다.

지구과학 분야에서 세계 최고의 권위를 인정받는 이번 학회 행사에는 쉬관화(徐冠華) 중국 과학기술부 부장, 콘래드 라우텐바허 미 상무부 차관, 클래온 앤더슨 국제전자전기공학회(IEEE) 회장, 알베르토 모라이라 독일 우주항공국(DLR) 국장, 호리카와 야스시(堀川康) 일본 우주항공국(JAXA) 국장 등이 참석한다.

김훈기 동아사이언스 기자 wolfkim@donga.com

김재영 기자 jaykim@donga.com