“울릉도는 死화산 아닌 현재진행형 生화산”

지난 2만년간 5차례 화산 폭발… 지열 뜨거워 폭발 가능성 남아
손영관-김기범 연구팀 논문

①울릉도에서는 1만9000년 전 첫 번째 폭발이 일어났다. ②1만2000년 전에는 일본에 화산재가 날아갈 정도로 강력한 폭발이 발생했고, 이로 인해 나리분지의 북쪽이 평평해졌다. ③9000년 전에는 세번째 폭발이, ④5600년 전에는 네 번째 폭발이 있었다. ⑤가장 최근에는 5000년 전 작은 폭발이 일어났고, 이 여파로 알봉이 생겨났다. 동아사이언스

동해의 아름다운 섬 울릉도는 지금은 화산 폭발을 멈춘 사(死)화산으로 알려져 있다. 하지만 울릉도가 최근까지 화산 활동을 했던 ‘젊은 화산’이라는 주장이 새롭게 제기됐다. 더구나 지열이 다른 곳보다 뜨거워 앞으로 폭발할 가능성도 남아 있는 것으로 예측됐다.

손영관 경상대 지구환경과학과 교수와 김기범 서울대 지구환경과학부 연구원은 울릉도 중심에 있는 나리분지에서 60m 두께의 화산재 층을 분석해 그 결과를 과학동아 5월호에 단독 공개했다.

연구팀에 따르면 울릉도는 1만9000년 전 이후 다섯 번의 크고 작은 화산 폭발을 겪었다. 울릉도에서 최근 2만년 동안의 화산 기록을 정확하게 밝혀낸 것은 이번이 처음이다. 특히 1만9000년은 수억, 수천만 년을 따지는 지질학에서는 ‘찰나’와도 같은 짧은 시간으로, 화산 활동이 극히 최근까지 활발하게 이뤄졌다는 증거다. 마지막 화산 폭발은 약 5000년 전에 일어나, 한반도에 사람이 살던 시기에도 폭발이 있었음이 처음 밝혀졌다.

화산 폭발은 울릉도의 모습을 과거와는 완전히 다르게 바꿔 놓았다. 울릉도는 원래 약 500만 년 전에 독도, 안용복해산 등과 함께 동해에 만들어진 화산섬이었다. 나리분지의 원형이 되는 분화구(칼데라)가 있었고, 지금의 백두산 천지처럼 물이 고여 있었다.

하지만 1만9000년 전 지하에서 끈적끈적한 마그마가 천천히 뚫고 올라오기 시작했고, 마그마는 마치 방에 갇힌 것처럼 지하에 잔뜩 모여 있다가 호수와 만나 엄청난 양의 수증기를 발생시키며 격렬히 폭발했다. 이 폭발은 지하에 고인 마그마의 폭발로 이어졌고, 분화구의 북쪽 벽을 무너뜨렸다.

약 1만2000년 전에는 일본까지 화산재를 날린 가장 강력한 폭발이 일어났다. 많은 양의 마그마가 격렬하게 지층을 뚫고 올라오며 땅을 부쉈다. 암석 파편과 화산재가 하늘로 솟구쳤고, 화산재 일부는 멀리 일본 남부 규슈 지역까지 날아가 쌓였다. 분화구의 북쪽은 이때 거의 부서졌다. 지금도 나리분지는 남쪽에 비해 북쪽이 평탄한데, 두 번에 걸친 폭발의 영향이 크다.

울릉도는 이후 세 번의 분화를 더 겪었다. 모두 1만 년 전 이내로 극히 최근에 일어났으며 규모와 양상이 다양했다. 5000년 전 일어난 마지막 분화는 나리분지 북쪽에 작은 봉우리를 남겼는데, 그게 지금의 ‘알봉’이다.

울릉도의 화산 활동은 현재진행형일 가능성이 크다. 손 교수는 “지질학에서는 1만 년 이내에 화산 활동 기록이 있으면 ‘생(生)화산’으로 구분한다”며 “울릉도는 사화산이 아니라 명백한 생화산”이라고 밝혔다.

김 연구원은 “울릉도 지역이 다른 곳보다 지열이 높은데, 이는 기존의 마그마가 아직 덜 식었거나 새 마그마가 존재할 가능성을 시사한다”면서 “화산 구조를 조사해봐야 확실해지겠지만 울릉도 화산이 폭발할 가능성을 완전히 배제할 순 없다”고 말했다.

윤신영 동아사이언스 기자 ashilla@donga.com