8년 전인 2012년, 아프리카 사하라 사막에서 발견된 화성 운석 하나에서 화성에는 44억 년 전부터 물이 존재했다는 사실을 알아냈다고 행성 과학자들이 밝혔다. 프랑스 파리지구물리연구소(IPGP) 등 국제연구진은 새로운 연구에서 ‘NWA 7533’이라는 이름이 붙여진 이 운석의 광물 구성에서 산화 작용이라는 화학적 특징을 확인했다. 이는 당시 물이 형성되면서 일어난 반응을 의미한다. 행성 과학자들은 적어도 37억 년 전부터 화성에 물이 존재했다는 사실을 알고 있었다. 하지만 이번 연구에서는 이전 연구에서 밝혀진 NWA 7533의 형성 시기가 44억 년 전이라는 점과 새롭게 밝혀진 광물 성분을 고려함으로써 화성에는 기존 이론보다 7억 년 더 전인 44억 년부터 물이 존재했다고 이들 연구자는 추정했다. 만일 기존 생각보다 이른 44억 년 전부터 화성에 물이 존재했다는 이론이 맞는다면 물이 행성 형성 초기에 어떤 과정의 자연스러운 부산물일 가능성이 있다는 점을 시사하는 것이다. 이는 물이 어디에서 왔는지에 관한 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있어 결국 외계생명체의 기원에 관한 이론에도 영향을 줄 수 있다. 과학자들은 지난 2013년 중량 84g의 화성 운석 NWA 7533의 형성 시기가 44억 년 전으로, 현존하는 어떤 화성 운석 중에서도 가장 오래된 것이라고 발표했었다. 이에 대해 연구진은 “NWA 7533의 표본에 대해 화학적 지문을 검출하는 서로 다른 4가지 분광 분석법을 수행했다. 우리는 마그마의 산화 작용에 관한 강력한 증거를 찾아냈다”면서 “운석 속 화성 쇄설암이나 파편화한 암석은 마그마로부터 형성됐으며 일반적으로 충돌과 산화 작용에 의해 발생한다”고 설명했다. 이어 “이 산화 작용은 44억 년 전 화성 지각의 일부를 녹인 충격 동안 그곳에 물이 존재했다면 일어날 수 있었던 과정”이라고 덧붙였다. 이번 분석은 또 그로 인한 영향이 많은 수소를 방출하게 했으리라는 점을 시사한다. 이 점에 대해는 “화성이 이미 이산화탄소라는 두꺼운 단열성 대기를 지닌 상황에서 수소 방출은 행성 온난화에 관여했을 것”이라고 연구진은 추정했다.이번 연구자들은 NWA 7533 외에도 2011년 같은 지역에서 발견된 또다른 화성 운석인 NWA 7034의 표본을 얻어 분석했다. 여기서 NWA는 발견지인 북서아프리카(North West Africa)를 뜻하며, 그뒤에 붙는 숫자는 국제행성과학기구인 운석학회가 공식으로 운석을 승인한 순서를 보여준다.화성에 착륙한 로버들이 수집한 증거와 비교한 덕분에 이들 두 운석이 모두 화성에서 왔다는 사실을 잘 알려졌다. NWA 7533의 화성 기원을 확인하는 데는 1970년대 미국항공우주국(NASA)의 바이킹 임무에서 수집한 자료와 비교가 이뤄졌었다. 바이킹 임무는 인류가 만든 장비를 최초로 화성 표면에 착륙시킨 것이었다. 연구진에 따르면, 이들 운석 중 일부는 NASA 바이킹이 분석한 화성 대기 자료와 일치하는 갇힌 기체를 포함한다. NWA 7533과 검은 미인(Black Beauty)으로 더 잘 알려진 NWA 7034은 다른 외계 운석들과 구별되지만, 같은 산소 동위원소 비율을 갖고 있어 같은 모체에서 떨어져 나왔다는 것을 보여준다. 이 점에 대해 연구진은 “두 운석은 모두 같은 사건에 의해 지구에 떨어졌지만 아마 대기권 진입 중 파편화해 사하라 사막에 흩어졌을 것”이라면서 “나중에 사람들이 따로 수집했기에 서로 다른 이름을 얻게 됐다”고 말했다. NWA 7034는 2013년 형성 시기가 21억 년 전으로 밝혀져 NWA 7533에 이어 두 번째로 오래된 화성 운석으로 기록됐다. 과학자들은 당시 크리켓 공 크기의 NWA 7034 운석에는 지구에서 발견된 다른 어떤 화성 운석보다 많은 물의 존재 증거가 남아 있다고 말했다. NWA 7034의 일부분은 모로코 운석 상인으로부터 이를 구매한 한 미국인에 의해 뉴멕시코대학에 기증됐다. 오늘날 존재하는 많은 화성 운석은 이들 암석이 카사블랑카 시장에서 거액의 돈을 받을 수 있다는 것을 잘 아는 베두인 부족에 의해 사하라 사막에서 발견됐다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호(10월 30일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 지질 전문가가 국정감사에서 “백두산이 언제든 분화할 수 있다”며 남북 공동연구 필요성을 제기했다. 김복철 한국지질자원연구원장은 20일 열린 국회 과학기술정보방송통신위원회 정부출연 연구기관 국정감사에서 “백두산 평균 분화 주기가 100년에서 200년 사이인데, 마지막 분화가 1903년이었으니 분화 주기에 와 있다고 볼 수 있다”고 말했다. 백두산을 휴화산으로 보는 시각도 있지만, 국내 전문가 대부분은 지하에 거대한 마그마를 보유한 ‘활화산’으로 평가하고 있다. 실제 고려 정종 때인 서기 946년과 947년 두 차례 대규모 폭발을 일으켜 당시 남한 전체를 1ｍ 두께로 덮을 수 있는 엄청난 양의 분출물을 쏟아낸 것으로 추정됐다. 2000년대 들어 화산지진, 가스, 지각변형 등 분화 징후를 보이면서 중국 등에서 백두산 분화 가능성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 조정식 더불어민주당 의원은 “백두산 분화 가능성 때문에 남북 공동 연구의 필요성이 제기되고 있다”고 말했다. 이에 대해 김복철 원장은 “화산 분화는 언제라도 일어날 수 있다고 보는데, 중요한 것은 그 규모”라며 “심부 마그마의 거동을 특성화하는 연구를 설계 중인데 국제 팀을 꾸려 도전해볼 수 있는 기회가 생기길 바란다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

두꺼운 얼음으로 표면이 덮여있는 아이슬란드의 화산이 또 다시 폭발 조짐을 보인다는 전문가들의 경고가 나왔다. 그림스뵈튼 화산은 아이슬란드 최대 빙하 바트나이외쿠틀에 위치한 해발 1725m의 화산으로, 폭발 시 빙하를 녹여 주변에 홍수를 일으킬 수 있는 대표적인 빙저 화산이다. 2011년 5월, 100년 만에 최대 폭발을 일으켰으며, 지진을 동발한 폭발이 시작된 뒤 인근 국가들의 항공편 900여 편이 취소되고 한화로 약 1조 6400억 원의 경제 손실이 발생했다. 전문가들은 화산의 배관과 마찬가지인 마그마가 부풀어 오르고 있음을 나타내는 지진활동을 감지했다며 우려를 표하고 있다.영국 잉글랜드 랭커스터대학의 화산 전문가인 데이브 맥가비에는 학술연구 비영리 독립법인인 더 컨버세이션과 한 인터뷰에서 “화산 내 열 활동이 증가하면서 더 많은 얼음이 녹아내리고 있다. 최근에는 지진 활동도 증가했다”면서 “모든 징후는 분화가 임박했다는 것을 가리키며, 몇 시간 동안 지진이 지속된다면 얼마 후 폭발이 시작될 것”이라고 설명했다. 항로·교통규칙·항만시설의 국제적 통일을 위한 기구인 국제해사기구(IMO) 역시 전문가들의 분석 결과를 토대로 “데이터 상 그림스뵈튼 화산이 불안한 수준이 도달한 것으로 보인다”며 우려를 나타냈다. 이어 “코로나19 팬데믹으로 재기능을 하지 못하고 있는 항공산업이 화산폭발로 인해 더욱 혼란스러워질 수 있다”고 덧붙였다.전문가들은 그림스뵈튼 화산이 대략 100년에 한 번씩 거대한 분화를 일으키는 것으로 알고 있었지만, 맥가비에 박사는 “약 10년에 한 번씩 작은 폭발도 이어져 왔다”면서 “2011년 분화가 100년에 한 번 꼴인 큰 폭발이었음을 감안할 때, 이번 분화는 그보다 작은 규모일 수 있다”고 예측했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구상에서 가장 더운 지역인 소말리아 아파르 사막 땅속 깊숙한 곳에 있는 거대한 균열 탓에 아프리카 대륙은 언젠가 두 동강이 날 것이라고 과학자들은 예측한다. 이는 동아프리카의 이 황량한 대지 밑에 있는 누비아판과 소말리아판 그리고 아라비아판이라는 이름의 지각판 3장이 서로 조금씩 멀어지고 있기 때문이다.미국 NBC방송은 과학자들이 아파르 지역의 길이 56㎞짜리 균열이 어떻게 커지고 있는지를 GPS 등의 데이터를 사용해 예전보다 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있어 관련 분야의 연구가 비약적으로 진행되고 있다고 전했다. 이런 측정 자료를 현장 연구와 접목하면 아파르 지역 땅속에서 일어나고 있는 현상에 관한 이해를 높일 수 있다는 것이 관련 연구자들의 생각이다. 영국 리즈대의 크리스토퍼 무어 연구원 역시 이렇게 생각하는 연구자들 중 한 명이다. 무어 연구원은 “아파르 사막의 균열 지대는 대륙 균열이 어떻게 해양 균열로 변하는지를 유일하게 연구할 수 있는 곳”이라고 소개한다. 그는 지난 몇 년간 위성 자료를 이용해 동아프리카 대륙 붕괴와 관련한 화산 활동을 관측해 왔다.하지만 아프리카의 대륙 붕괴로 새로운 바다가 생기려면 지금부터 적어도 500만 년에서 1000만 년이 걸릴 것으로 예측된다. 특히 지구의 지각은 12장의 커다란 지각판으로 구성돼 있는데 이들 판은 항상 서로 밀어내거나 위에 올라타고 밑으로 내려가는 운동을 한다. 지난 3000만 년 동안 아라비아판은 아프리카에서 멀어졌는데 이렇게 해서 생긴 것이 바로 홍해와 아덴만이다.동아프리카의 소말리아판 또한 그 서쪽인 누비아판으로부터 서서히 멀어지고 있다. 따라서 아프리카 대륙을 남북으로 가로지르는 대지구대(그레이트리프트밸리)는 에티오피아에서 케냐에 걸쳐 갈라지고 있는 것이다. 다만 아파르 지역의 주변 환경은 현장 연구자들에게 “단테의 지옥”으로 불릴 만큼 가혹하다. 이에 대해 미국 툴레인대의 신시아 에빙거 박사는 “인간이 사는 가장 더운 마을은 아파르 지역에 있다”면서 “낮 기온은 종종 54.4℃에 이르고 시원해야 할 밤에도 기온은 35℃나 된다”고 말했다. 에빙거 박사는 미국 로체스터대 재직 시절인 2005년부터 아파르에 생긴 거대 균열을 조사해 왔다. 이 균열은 당시 불과 며칠 만에 생겼지만, 길이 56㎞라는 크기는 지각판 이동의 몇백 년 치에 해당한다. 이후 이 극단적인 현상의 원인을 조사해온 에빙거 박사에 따르면, 대륙 분열 과정은 항상 안정적으로 진행되는 것이 아니라 때때로 격렬하게 이뤄진다. 그녀의 견해로는 아파르 지역에서 볼 수 있는 이런 폭발적인 현상은 마그마의 압력 축적에 기인한다. 비유하면 이는 공기를 너무 많이 넣은 풍선이다. 풍선의 표면은 압력에 의한 장력을 견딜 수 없어 펑하고 터진다. 아파르 지역에 있는 각 지각판의 경계가 떨어지는 속도는 제각각이다. 하지만 이런 힘이 합쳐지는 것으로 중앙해령계(mid-ocean ridge system·지하로부터 맨틀이 올라오는 해저산맥)을 만들어내고 있다. 그러면 새로운 바다가 생기는 것이다. 이에 대해 미국 캘리포니아대 샌타바버라캠퍼스의 켄 맥도널드 박사는 “아덴만과 홍해는 머지않아 아파르 지역이나 대지구대로 밀려들어 새로운 바다가 될 것이며 소말리아 등 동아프리카의 일부분은 섬이 될 것”이라고 설명했다. 아프리카에 있는 세 지각판은 서로 다른 속도로 분리되고 있다. 아라비아판은 아프리카에서 연간 2.5㎝씩 멀어지고 아프리카 대륙 쪽 두 지각판은 매년 1.25~0.5㎝씩 분리된다. 이는 느린 변화일 수도 있지만 대륙이 분리되고 있다는 것을 보여주는 명백한 증거다. 지각판이 떨어져 나가면 지하 깊숙이 갇혀 있던 물질이 표면에 떠오르고 그것이 해양 지각을 형성한다. 이런 지각은 대륙 지각과는 조성과 밀도가 크게 다르므로 지금 그곳에서 형성되고 있음을 보여준다고 무어 연구원은 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이탈리아 스트롬볼리섬 화산이 또 폭발했다. 이탈리아 국가지진화산연구소(INGV)는 19일(현지시간) 시칠리아섬 인근 스트롬볼리섬 화산이 폭발했다고 밝혔다. 스트롬볼리 화산은 이날 새벽 3시쯤 고강도 폭발을 일으켰다. 열화상 카메라 등 INGV 관측 장비에도 폭발 당시 상황이 고스란히 포착됐다. 굉음과 함께 분화구에서 뿜어져 나온 시뻘건 마그마가 사방으로 튀면서 관측사무소에도 한때 긴장감이 감돌았으나 다행히 대규모 분화로 이어지지는 않았다.다만 예상치 못한 폭발에 주민들은 지난해의 악몽을 떠올리며 공포에 떨었다. 한 주민은 현지언론에 “두 차례 큰 폭발음이 들려 잠에서 깼고, 한동안 공포에 떨었다. 그래도 이번 폭발은 그리 심각하지 않아 곧 모든 게 정상으로 돌아왔다”고 말했다. 현재 섬에는 주민 500여 명 외에 수백 명의 관광객이 머물고 있으나 다행히 인명 피해는 없는 것으로 알려졌다. 해발 926m 스트롬볼리 화산은 세계에서 가장 활발한 화산 중 하나다. 지난 2000년간 화산 활동을 계속하면서 마그마를 분출해 ‘지중해의 등대’라는 별명까지 붙었다. 2002년 12월에는 대규모 폭발을 일으켜 6명이 다치고 가옥 여러 채가 파괴됐다. 이후로는 소규모 분출만 간헐적으로 관측될 뿐 주목할 만한 폭발은 없었다.비교적 잠잠했던 화산에 심상찮은 기운이 감돌기 시작한 건 지난해 여름. 2019년 6월 29일 한 차례 폭발을 일으킨 스트롬볼리 화산은 7월 3일 사상 최대 규모의 폭발을 일으켰다. 예고 없는 대폭발에 관광객 1명이 사망했고, 섬에 체류 중이던 관광객 1000여 명과 주민 500여 명이 한꺼번에 탈출하면서 큰 혼란이 빚어졌다. 2차례 폭발로 2㎞ 상공까지 치솟은 화산재가 섬을 뒤덮었으며, 흘러나온 용암 때문에 곳곳에 불이 붙기도 했다. 스트롬볼리 화산은 이후 4차례 더 폭발이 관측됐으며, 올해에도 지난 2월과 3월 분화했다. 전문가들은 일단 스트롬볼리 화산이 대규모 폭발을 다시 일으킬 가능성은 희박하다고 점치고 있다. 화산 분화 활동을 결정하는 것은 마그마의 성질인데, 스트롬볼리 화산은 하와이식 화산과 더불어 점성이 낮은 현무암질 용암을 분출하기 때문에 비교적 분출 에너지가 적다는 설명이다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

일본 열도 중심부에 있는 후지산은 언제 분화해도 이상하지 않은 상태에 있다고 현지 전문가들이 지적하고 나섰다. 일본 주간지 ‘슈칸신쵸’의 인터넷판 ‘데일리신조’는 19일 코로나19 바이러스의 감염 확대가 계속되는 가운데 지진 발생 사례가 늘면서 후지산의 분화 위험 역시 커지고 있다고 전문가들의 견해를 인용해 보도했다. 현지 지진예측 전문가 나가오 토시야스 도카이대 교수에 따르면, 앞으로 30년 이내 70~80%의 확률로 일어난다고 알려진 난카이 트로프 지진과 후지산 분화는 서로 밀접한 관계가 있다. 이에 대해 토시야스 교수는 “후지산이 마지막으로 분화했던 시기는 1707년 (12월) 호에이(寶永) 분화로 큰 지진이 일어난지 불과 49일 만의 일이었다. 그 후로 300여 년 동안 후지산은 침묵을 이어오고 있다”면서 “후지산은 지난 1200년간 11차례 분화했지만 이번처럼 오래 평온을 유지한 적이 없다”고 설명했다. 토시야스 교수는 또 “분화가 잦은 화산은 쉽게 말해 적당히 가스가 빠져 대규모 분화로 이어지기 어려운 경향이 있다. 반대로 말하면 이전 분화와의 간격이 큰 후지산의 경우 일단 분화하면 대규모 분화가 될 가능성이 크다”면서 “가까운 미래에 분화할 것이라는 예측은 화산학자 100%가 동의하는 부분”이라고 지적했다. 현지 화산학자 가마다 히로키 교토대 교수도 “3.11 동일본 대지진은 후지산을 비롯한 활화산이 난립하는 일본 열도의 지반에 큰 영향을 미쳤다. 그야말로 천년 만의 지각 변동기에 돌입했다고 해도 과언이 아니다”면서 “그 지진으로 태평양판에 의해 강하게 밀렸던 일본 열도가 단번에 느슨해지면서 길게 늘어나 미국 쪽으로 약 5m 이동했는데 이것이 후지산의 마그마에 영향을 미친 것 같다”고 설명했다. 가마다 교수에 따르면, 화산의 분화는 마그마의 발포(거품 발생) 현상에 의해 일어난다. 땅속 마그마에는 5% 정도의 수분이 있다. 그것이 수증기로 변하는 것이 발포 현상이지만, 일단 이 현상이 일어나면 마그마의 부피가 팽창하기 시작해 곧 분화에 이른다. 맥주병에 비유하면 흔들거나 떨어뜨리는 등 충격을 주면 뚜껑을 열 때 단 번에 내용물이 분출하는 것과 같은 이치다. 가마다 교수는 또 “지진의 흔들림으로 화산의 마그마 구덩이에 자극이 가해지면 발포가 촉진되는 것을 알 수 있다. 동일본 대지진으로 인해 후지산의 발포 현상이 촉진된 것은 틀림없다”면서 “지금은 우연히 소강 상태를 유지하고 있을 뿐, 이 다음에 난카이 트로프를 진원으로 하는 대지진이나 어떤 자극이 마그마 덩어리에 가해지면 폭발할 가능성이 높다”고 설명했다. 이밖에도 그는 동일본 대지진이 일어나고 나흘 뒤 후지산 바로 아래가 진원이 돼 일어난 리히터 규모 6강의 지진도 무시할 수 없는 요인이라고 지적했다. 이 지진은 후지산 분화구에서 20㎞ 깊이에 있는 마그마 덩어리의 약간 위, 14㎞쯤 되는 암석이 깨지면서 일어났다. 이른바 마그마 구덩이의 천장에 금이 가서 안의 압력이 내려가 매우 불안정한 상태가 된 것이다. 덧붙여서 마그마 덩어리에 가해지는 압력이 느슨해져도 발포 현상은 촉진된다. 이 때문에 압력이 떨어져 계속 발포 현상이 일어나면 마그마가 분화구까지 올라가 분화로 이어지는 것이다. 후지산의 분화 징후는 이밖에도 더 있다. 후지산과학연구소 소장인 후지이 토시츠쿠 도쿄대 명예교수는 “후지산에서는 2000~2001년 심부 저주파 지진이 많이 관측됐다. 사람은 체감할 수 없을 정도로 미세한 흔들림이지만, 마그마나 화산 가스에 움직임이 있음을 나타내는 분화의 전조 현상 중 하나다”면서 “이전까지 한 달에 10번 정도였던 흔들림은 100번 정도로 증가했고 이것이 반년간 지속돼 후지산이 언제 폭발해도 이상하지 않은, 지금도 살아있는 화산임을 증명한 것”이라고 지적했다. 일반적으로 화산에는 지하의 마그마가 화도(땅속에서 화구로 통하는 화산 분출물의 통로)를 상승함에 따라 ‘저주파 지진’(보통 지진보다 주파수 분포가 낮은 쪽에 치우친 지진)에서 시작해 ‘유감 지진’(인체에 느껴지는 지진) 또는 ‘화산성 미동’(화산의 움직임 때문인 것으로 추정되는 땅의 미미한 진동)이 일어난다. 이런 ‘전조 현상’을 재빨리 관측할 수 있으면 마그마가 어느 위치까지 상승하고 있는지 알고 분화를 사전에 파악할 수 있는 가능성이 높아진다고 나가오 교수는 설명했다. 한편 지난 3월 말 일본 정부는 후지산 분화를 상정해 피해규모를 시뮬레이션한 결과 3시간만에 도쿄 도심과 주변 도시들에 화산재가 도달해 자동차 및 철도운행이 정지되고 수도 기능이 마비될 것이라는 결과를 발표한 바 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

달의 나이가 지금까지 알려진 45억 년 전후보다 8500만 년 더 어리다는 연구결과가 나왔다. 지구의 위성인 달은 그 형성에 대해 다양한 설이 있는데, 이중 가장 타당성이 있는 것은 지구가 최초로 형성될 때 제3의 천체와 충돌한 뒤 지구의 일부분이 떨어져 나가 현재의 달이 되었다는 설이다. 학계는 이 같은 가설과 함께 달 표면의 방사성 연대 추정에 의해 나이를 추정한 결과, 달의 나이를 약 45억 년으로 추정해왔다. 그러나 최근 독일항공우주센터와 뮌스터대학 공동 연구진은 새로운 수치 모델을 이용해 달의 형성 과정을 재분석했다. 연구진이 주목한 것은 달을 뒤덮고 있던 일명 ‘마그마 바다’가 식기 시작한 시기다. 약 45억 년 전 형성 초기 지구는 지표에 마그마가 넘쳐흐르고 수시로 화산이 폭발하는 형태였다. 마그마가 바다처럼 흐르던 그때 초기 지구가 ‘테이아(Theia)로 불리는 화성만한 행성과 충돌했고, 이 충돌 과정에서 생긴 물질들이 모여 태어난 것이 바로 달이다. 이 때문에 초기의 달 역시 지구와 마찬가지로 깊이 1000㎞에 달하는 마그마 바다로 덮여 있었으나, 일정 시간이 지난 이후 서서히 응고되기 시작했다.연구진은 새로운 수치 모델을 이용해 달의 마그마 응고 과정에서 형성된 마그네슘과, 철이 풍부한 규산염 광물의 성분이 시간에 지남에 따라 어떻게 변하였는지 계산했다. 또 응고가 진행됨에 따라 달 표면을 구성하는 다양한 암석의 형성에 변화가 발생했음을 확인하고, 이 변화를 달의 진화 단계와 연관해 분석했다. 그 결과 달의 크기와 마그마 바다의 깊이, 달 표면 암석의 성분 등을 미뤄 봤을 때, 마그마 바다로 덮인 달이 태어난 시기는 예상보다 8500만 년 늦은 44억 2500만 년 전이라는 결과가 나왔다. 연구진은 “이전의 가정에 따라 달의 나이를 45억 1000만 년으로 가정했을 때, 새로운 계산을 통해 달의 나이가 이보다 8500만 년 더 젊다는 사실을 확인했다”면서 “달의 마그마 바다가 예상보다 오랫동안 액체 상태로 유지됐으며, 완전히 굳어 현재와 같은 맨틀 구조를 이루기까지는 2억 년이 소요됐을 것으로 보인다”고 밝혔다. 이어 “이번 수치 모델로 달을 감싸고 있던 마그마 바다의 시작점을 짐작할 수 있었다. 달의 생성은 지구의 형성이 끝나는 시점에 일어난 사건이라고 보여진다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널인 ‘사이언스’의 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스‘ 최신호(10일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

해저화산 폭발로 일본 영해가 계속 확대되고 있다. 6일(현지시간) 미국 항공우주국 지구관측소(NASA earth observatory) 측은 지구에서 가장 ‘어린 섬’인 니시노시마의 화산 활동이 다시 활발해졌다고 전했다. NASA 인공위성 '아쿠아'가 촬영한 영상을 보면 지난 6일 폭발한 니시노시마(西之島)에서 수천m 상공까지 치솟은 화산연기가 북쪽으로 수백㎞를 뻗어나가는 것을 확인할 수 있다. 4일 섬 근처에서 관측된 밝은 보라색 구름은 화산에서 분출된 증기이거나 바다로 흘러내린 용암이 바닷물을 증발시키면서 발생한 것으로 보인다.일본 해상보안청에 따르면 니시노시마의 화산 활동은 6월 중순부터 다시 활기를 띄기 시작했다. 화산 활동 규모가 확대되면서 29일에는 3400m, 이달 3일에는 4700m 상공까지 화산연기가 치솟았다. 4일에는 2013년 이후 가장 높은 8300m까지 화산재가 분출됐다. 분화구에서 2.5㎞까지 떨어진 곳까지 화산 폭발 영향권에 들었다. 유럽우주국(ESA) 환경위성 트로포미(TROPOMI)도 이번 폭발에서 상당한 양의 아황산가스를 관측했다. 니시노시마 화산 폭발로 일본 영해는 계속 확대되고 있다. NHK는 5일 보도에서 일본 국토지리원의 발표를 인용해 니시노마 섬 면적이 남쪽으로 150m 확장됐다고 전했다. 보도에 따르면 일본 국토지리원은 고도관측위성 ‘다이치 2호’를 활용해 6월 19일부터 7월 3일까지 2주간 니시노시마를 관찰한 결과 섬 면적이 늘어난 것을 확인했다. 일본 도쿄 남남서쪽 940㎞ 해상의 작은 무인도 니시노시마(西之島)는 지구에서 가장 ‘어린 섬’이다. 약 1만년 전 해저 4000m에서 뿜어져나온 용암이 차곡차곡 쌓이면서 칼데라 분화구만 간신히 수면 위로 올라와 있던 것이 니시노시마의 시작이다. 0.07㎢ 면적으로 암초나 다름없던 것이 1973년 6월 말 분화로 직경 150m 가량의 작은 섬이 됐다. 그러다 2013년 11월 니시노시마 남동쪽 500m 지점에서 새로운 분화가 시작됐다. 새로 생긴 섬 면적은 기존 섬의 80%에 달했다. 그해 말 두 섬은 하나가 됐고 크고 작은 분화를 반복하며 점점 면적을 키워갔다. 2016년 7월에는 2.75㎢로 세계에서 가장 작은 나라 모나코(2.02㎢)보다 넓어졌다.2018년에는 이보다 10%가량 넓어진 3㎢가 됐다. 같은해 7월 니시노시마 서쪽 해안이 320m, 서남 해안이 230m 각각 늘어난 결과다. 이에 따라 일본 영해도 4㎢, 배타적경제수역도 46㎢ 확대됐다. 분화에 따른 섬 확장으로 일본 영해와 경제수역이 점차 확대되고 있는 셈이다. 2013년 섬이 생긴 뒤 꾸준히 관찰하고 있는 도쿄공업대학교 노가미 켄지 교수는 “니시노시마가 엄청난 양의 해저 마그마 위에 형성돼 있다”면서 “용암 분출 등 화산 활동은 계속될 것”이라고 설명했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

달의 뒷면은 지구에서는 결코 볼 수 없는 면이다. 달이 지구 주위를 한 번 공전하는 데 걸리는 시간은 27.3일(항성월)인데, 이는 달의 한 번 자전시간과 같은 것으로, 이를 동주기 자전이라 한다. 따라서 지구에서는 항상 ‘계수나무 옥토끼’가 보이는 달의 한쪽 면 만을 볼 수 있을 뿐이다. 말하자면 지구와 달이 중력으로 잠긴 상태로, 서로 두 팔을 부여잡고 빙빙 윤무를 추고 있는 형국이다. 그래서 인류는 지구상에서 수십만 년을 살아오면서도 최근까지 달의 뒷면을 볼 수가 없어, 갈릴레오가 최초로 망원경으로 달을 관측한 17세기 초부터 달의 뒷면은 인류에게 하나의 미스터리였다. 인류가 최초로 달의 뒷면을 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 3호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 3호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 그런데 지난 60년 동안 달 착륙 로버와 아폴로 우주인들이 탐사한 결과, 달의 앞면과 뒷면이 너무나 다르다는 것이 밝혀져 과학자들에게 충격을 안겨주었다. 달의 바다(mare)라고 불리는 지역은 달의 앞면에서는 31%의 면적을 차지하고 있지만 뒷면은 겨우 1%를 차지할 뿐이다. 이 지역은 35억 년 전쯤에 생성된 것으로 추정하고 있다. 물론 물은 없다. 과거에 망원경으로 달을 관측한 갈릴레오가 달에 바다가 있다고 착각하여 ‘달의 바다’라고 말한 것에서 유래되었다.달의 기원에 대한 거대 충돌설에 따르면, 45억 년 전 화성 크기의 천체가 원시 지구와 충돌하여 달이 형성되었는데, 당시의 지구와 달은 이 충돌로 엄청나게 뜨거워졌으며, 암석과 마그마 등의 파편 일부가 증발해 지구를 원반 구조로 둘러쌌다. 이 시점의 달은 오늘날보다 10~20배 정도 지구와 가까웠던 것으로 추정하고 있다. 달은 지구에 비해 덩치가 작았던 만큼 빨리 식어 굳어졌다. 이를 지질학적으로 ‘동결’되었다고 하는데, 비교적 최근이라 할 수 있는 10억 년 전 달에 화산과 자기 활동을 보여주는 증거가 밝혀짐으로써 완전한 동결은 이루어지지 않았음이 드러났다. 새 연구에서는 미국 플로리다 대학, 카네기과학연구소, NASA 존슨우주센터, 뉴멕시코대학, 도쿄공업대학 지구-생명연구소 등이 달 지질의 역사를 조사한 결과, 달의 앞면과 뒷면의 극심한 비대칭성 이유를 발견하게 되었다. 컴퓨터 모델링과 달 표면의 기존 관측치 등을 이용한 다양한 연구 결과, 연구자들은 달의 방사성 원소 농도가 달의 앞면과 뒷면 사이의 비대칭성을 설명하는 데 도움이 될 수 있다는 사실을 발견했다. 이 연구는 방사성 원소인 칼륨(K), 토륨(Th) 및 우라늄(U) 같은 불안정한 원소들이 방사성 붕괴 과정을 통해 열을 생성하며, 이 열은 주변의 바위를 녹일 수 있음을 보여주었다. “달에는 침식 현상이 상대적으로 미약하기 때문에 달 표면은 태양계 초기 역사에서 발생한 지질학적 사건을 고스란히 간직하고 있다”고 설명하는 지구생명연구소 소속 매튜 라누빌은 “특히 달 앞면 지역은 달의 다른 곳과 달리 우라늄과 토륨 같은 방사성 원소가 집중되어 있다. 이 지역 우라늄과 토륨 농축의 기원은 달의 형성 초기 단계와 그와 연결된 초기 지구의 상태를 설명하는 데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 또한 연구자들은 달 앞뒤 면의 비대칭도 KREEP- 칼륨(K)이 풍부한 암석, 희토류 원소(REE-세륨, 디스프로슘, 에르븀, 유로퓸 등), 인(P)-의 특성과 관련이 있다고 밝혔다. KREEP의 존재는 최초로 달 표면에 대한 NASA의 아폴로 임무로 확인되었으며, 달의 바다와 화산 활동 및 기타 지질 활동과 관련이 있음이 밝혀졌다. 새 연구에 따르면, 불안정한 원소의 방사성 붕괴로 인한 가열 외에도 달 표면의 KREEP가 풍부한 물질은 녹는 점이 낮다는 사실이 밝혀졌으며, 지질학적 변화의 한 요인으로 추가되었다. 이 연구는 결과적으로 KREEP가 풍부한 달의 바다가 수십억 년 전 바위 위성이 처음 형성된 이후로 달의 풍경을 바꾸고 있음을 시사한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

중국의 동북 지역인 헤이룽장성 북부의 화산 아래에서 거대한 마그마가 상부로 올라오는 등의 움직임이 포착돼 분출 우려가 있다는 주장이 제기됐다. 특히 10세기쯤 거대한 분화를 일으켰던 백두산이 이 마그마와 연결돼 있을 수 있다는 내용이 포함돼 주목된다. 중국 과기대학 장하이장 교수 등이 이끄는 연구팀은 중러 접경 지역인 헤이룽장성 우다롄츠 화산 지대에 있는 웨이산에 대한 연구 결과를 학술지 ‘지질학(Geology)’에 발표했다. 연구진은 센서로 지하 깊은 곳의 전자기 이상신호를 감지하는 방식으로 마그마를 탐지했다. 마그마는 일반적으로 암석보다 전도율이 낮기 때문이다. 中연구진 “거대 마그마류 2곳 포착” 연구진은 웨이산 일대의 지하 15㎞와 8㎞ 지점에서 각각 이상신호를 포착했다. 연구진은 컴퓨터 모델링 기법을 이용해 마그마가 대량으로 고여 있는 거대한 마그마류(溜) 2개가 존재할 가능성이 있다고 추정했다. 또 상부 마그마류에는 마그마가 15% 정도 차 있다고 계산했는데, 기존 연구에 따르면 40%가 차면 화산이 폭발할 수 있다. 즉 화산 분출의 전 단계로서 ‘마그마 충전’이 이뤄지고 있을 가능성이 있다는 것이다. 연구진은 한발 더 나아가 이 마그마류는 더 큰 시스템의 일부라면서 “지질 구조판이 이동하는 이차적인 맨틀 대류를 통해 백두산과 연결돼 있을 가능성이 있다”고 봤다. 연구진은 2002~2005년 백두산의 화산 활동이 증가했다면서, 이는 마그마 활동이 증가한 것이라고 추정하기도 했다.그러면서 “중국 동북 지역의 화산이 활성 단계일 가능성이 있으며, 이 지역의 마그마 시스템을 더욱 이해하기 위한 활발한 화산 모니터링이 필요하다”고 말했다. 사우스차이나모닝포스트(SCMP)와 과기일보 등 중화권 매체에 따르면 중국 동북 지역에는 신생대에 형성된 화산이 많다. 백두산과 우다롄츠가 유명하다. 이 중 우다롄츠에는 14개의 화산이 있고, 1719~1721년 화산 폭발 기록이 있다. SCMP는 “그 동안 학자들은 946년 강력한 폭발 기록이 남아 있는 남쪽의 백두산에 더 주목해 왔다”면서 “웨이산의 마지막 분출은 50만년도 더 넘어 사화산으로 평가됐기에 이번 발견은 놀랍다”고 전했다. 中 지진국 “화산 활동 관측 안돼…가능성 낮아” 그러나 중국의 관련당국은 이 같은 주장에 회의적인 반응을 나타냈다. 중국지진국 지질연구소 활화산연구실의 쉬젠둥 주임은 ‘18세기 초 우다롄츠의 화산 폭발로 생긴 라오헤이산과 훠샤오산(火燒山) 화산을 수십년간 관측했지만 활발할 마그마류 신호가 탐지되지 않았다“고 반박했다. 그는 “해당 지역에 정말 큰 마그마류가 있다면, 관련된 화산 활동이 관측됐어야 한다”면서 “하부에 있는 마그마가 상부로 충전될 때 움직임이 있어야 하는데, 매우 조용했다”고 의문을 제기했다. 그러면서 마그마류가 존재한다고 확정적으로 말하는 것조차 너무 이르다고 지적했다. 그는 “장 교수 연구팀이 탐지한 이상신호가 마그마류처럼 보이지만, 이는 물이나 바위 등을 통해서도 나타날 수 있다”면서 “장기적인 화산 활동 자료를 통해 검증이 필요하다”고 말했다. 이어서 “최근 몇 년간 많은 연구에 따르면 해당 지역에서 즉시 폭발이 있을 가능성은 낮은 것으로 추정된다”면서 “그 때문에 정부는 해당 지역에 관측소를 세우지 않았고, 폭발에 대비하지 않고 있다”고 덧붙였다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

지구상에서 가장 크고 뜨거운 화산이 기존에 알려진 하와이의 마우나로아 화산이 아닌, 하와이에 있는 또 다른 화산인 푸하호누라는 사실이 새롭게 밝혀져 CNN 등 현지 언론이 25일 보도했다. 하와이어로 ‘숨을 쉬는 거북’이라는 뜻의 푸하호누 화산은 1820년 그 존재가 처음 발견됐으며, 영어로는 ‘가드너 피나클스’(Gardner Pinnacles)라고 부른다. 빅아일랜드에서 북서쪽으로 170㎞ 떨어진 곳에 있으며, 전체 화산 중 3분의 1 정도만 해수면 위에 있고 나머지는 모두 해수면 아래에 존재한다. 하와이대학 연구진이 수중 암석의 화학적 성분 및 화산의 포괄적 측정을 통해 푸하호누 화산의 실제 크기를 측정하는 연구를 진행한 결과, 푸하호누 화산은 폭 90㎞, 길이 275㎞로 마우나로아 화산의 2배에 달하는 것으로 확인됐다. 기존에 가장 큰 화산으로 꼽혔던 마우나로아는 육지 면적 5271㎢, 해발 높이 4169m, 해저면 기준 해발 높이는 9170m로 알려져 있었. 연구진에 따르면 푸하호누 화산의 크기는 하와이섬의 5개 화산을 합친 것보다 더 크며, 이는 기존 조사에서 포함되지 않았던 해발 아래의 화산 기저를 포함한 것이다. 연구진은 화산의 규모가 너무 거대한 나머지, 근처 지각과 화산 자체가 수백만 년에 걸쳐 수백 m나 가라앉힌 것으로 보인다고 밝혔다. 뿐만아니라 이 화산은 수백만 년 동안 1700℃에 달하는 지구상에서 가장 뜨거운 마그마를 가진 것으로 확인됐다. 푸하호누 화산은 유동성이 큰 현무암질 용암이 하나의 화구를 통해 분출해 흘러넘칠 때, 경사가 극히 완만한 순상화산에 속한다. 방패모양으로 생겼다 해서 ‘방패 화산’이라고도 부르며 제주도의 한라산 등 대형 화산의 상당수가 이 형태를 따른다. 연구진은 “마그마의 온도와 규모는 서로 상관관계가 있다. 마그마가 뜨거워서 분출할수록 화산의 규모가 더욱 커지기 때문”이라며 "푸하호누 화산은 단연코 지구상에서 가장 크고 뜨거운 단일 화산"이라고 설명했다. 이어 “1974년 당시 푸하호누에 대한 조사가 이뤄졌었는데, 당시에는 매우 제한된 데이터에 근거해 조사를 한 탓에 해당 화산의 ‘실체’를 제대로 파악하지 못했다”면서 “지구상에서 가장 큰 방패화산의 실체를 21세기에 확인했다는 것은 매우 놀라운 일이다. 하지만 우리는 여전히 지구의 바다 아래의 환경에 대해서는 잘 알지 못한다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘지구·행성 과학 회보’(Journal Earth and Planetary Science Letters) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

혈액 및 말초 순환 장애를 예방하는 데 도움이 되는 영양제로 유한양행의 ‘마그비’가 있다. 마그비는 ‘마그네슘’과 ‘비타민B’에서 이름을 따왔다. 마그비는 불규칙한 생활 방식과 식생활 습관을 보이는 현대인에게 부족해지기 쉬운 마그네슘과 비타민B군, 비타민E를 보충해 준다. 비타민E는 혈관을 확장하고, 혈전 응집을 막아 혈액순환을 개선하는 데 도움을 준다. ‘마그비 연질캡슐’과 ‘마그비 감마 연질캡슐’에는 비타민E 500IU가, ‘마그비 액티브정’에는 100IU가 함유돼 있다. IU(International Unit)는 비타민의 효능을 나타내는 단위다. 마그네슘과 비타민B군도 마그비 제품군에 골고루 포함된 성분들이다. 마그네슘은 근육 경련, 혈액순환, 심장, 당뇨 등에 도움을 주는 영양소로, 꾸준히 복용하면 증상 완화에 도움이 된다. 특히 신경 안정 효과가 있고, 골다공증 예방이나 생리 전 증후군 증상을 완화하는 데도 도움을 준다. 비타민B군은 조효소(복합단백질로 이루어진 효소의 비단백질 성분) 영양소로, 에너지원인 탄수화물, 단백질, 지방 등의 대사에 관여해 에너지 대사를 원활하게 하고, 젖산 축적을 방지해 피로 개선을 돕는다. 마그비 제품군에는 활성비타민B군이 들어간 ‘마그비 액티브’, 항산화물질인 감마오리자놀을 함유한 ‘마그마 감마’, 액상제제로 손쉽게 복용할 수 있고 흡수가 빠른 ‘마그비 스피드액’ 등이 있다. 유한양행은 앞으로 근육 경련, 혈액순환 개선제 시장에서 소비자 마케팅을 지속하는 한편 시장 수요를 고려한 신제품도 꾸준히 출시할 계획이다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

물이라고 다 같은 물이 아니다. 우리가 마시는 생수는 수원지부터 미네랄 함량, 물맛까지 종류마다 차이가 있다. 실제로 생수 시장이 성장함에 따라 여러 가지 조건을 따지는 소비자들이 늘어나고 있다. 그렇다면 우리는 어떤 생수를 선택해야 할까. 물 전문가들의 이야기를 들어보자.수원지와 성분, 물맛 등 생수 선택의 조건으로 제시되는 각각 세 분야 전문가들은 국내에서 판매되는 다양한 생수 중 백산수를 우선으로 꼽았다. 이들은 백두산 수원지, 미네랄 밸런스, 물맛 등에서 좋은 평가를 했다. 성분? “미네랄 구성비 이상적… 유용한 성분도 풍부해” 국내 수질분석의 권위자로 알려진 공주대학교 신호상 교수는 백산수의 미네랄 구성을 높게 평가했다. 그는 생수는 단순히 미네랄 함량이 높다고 좋은 것이 아니라 각 미네랄의 구성비가 이상적이어야 한다고 강조했다. 미네랄이 어떤 비율로 들어 있는가에 따라 물맛은 물론 몸에 미치는 영향도 달라질 수 있다는 설명이다. 신호상 교수의 연구 결과에 따르면 마그네슘과 칼슘의 비율은 1에 가까울수록 건강수로 꼽히는데 백산수가 0.9가 넘는 이상적 비율을 보였다. 또한 칼륨과 나트륨의 비율은 높을수록 좋은데 백산수는 이 수치에서도 0.4로 같이 비교한 생수보다 높은 값을 보였다. 이처럼 백산수는 필수 미네랄의 비율이 이상적일 뿐만 아니라 우리 몸에 도움을 주는 유용한 성분도 풍부하게 들어있다. 특히 치매 현상을 줄이는 효과가 있다고 알려진 실리카(Silica)는 40.0~48.0㎎/L로 함량 수준이 높은 편이다. 또한 충치 예방에 좋은 불소 함량도 미국 보건국의 권장치(0.7)를 웃돈다. 신호상 교수는 성분이 아무리 좋아도 계절에 따라 미네랄 함량의 변화가 있다면 좋은 물이라 할 수 없다고 덧붙였다. 그의 연구 결과 백산수는 사시사철 수질이 변함없이 일정한 것으로 드러났다. 또한 수원지 원수와 생산된 백산수의 미네랄 함량도 같은 것으로 나타났다. 수원지? “백두산서 흘러내린 물 담아… 오염되지 않아 깨끗” 지질학 전문가인 한국물연구소 임승태 대표는 “원수의 위치부터 다르다”며 백산수가 백두산에서부터 흘러 내려온 물이라는 사실을 가장 큰 차별점으로 꼽았다. 국내에서 판매되는 대부분의 생수는 공장보다 낮은 지하의 물을 인위적으로 끌어올려 사용한다. 하지만 백산수는 공장보다 높은 곳에 있는 백두산의 화산암반층을 타고 흘러 자연스럽게 솟아올라온 물을 사용한다. 그는 “원수가 높은 지대에 있으면 환경 오염으로부터 더 안전하다고 볼 수 있다”며 “산 위로 갈수록 우리 생활공간과 멀어져 오염의 여지가 적기 때문”이라고 설명했다. 특히 백두산은 천지부터 수원지(내두천)까지 국가 원시림보호구역으로 지정돼 있어 사람의 손이 닿을 수 없는 지역이다. 백산수가 깨끗한 이유는 백산수가 흘러온 길에서도 찾을 수 있다. 백산수는 백두산 화산 폭발의 시간적 차이로 겹겹이 만들어진 현무암층 사이에 생긴 공간을 타고 흘러 내두천에서 솟아오르는 물이다. 특히 자연이 만든 이 수로의 윗부분은 현무암이 점토처럼 단단하게 굳어 있어 빗물과 각종 외부 오염물질이 거의 섞일 수 없다. 즉 자연이 안전한 수로를 만들고 유지하고 있던 셈이다. 임승태 대표는 “백산수는 백두산의 자연이 어떤 오염의 가능성도 허락하지 않고, 안전하게 지키고 있다”며 “믿고 마실 수 있는 물”이라고 말했다. 백두산의 선물은 ‘안전’뿐이 아니다. 백산수가 품고 있는 각종 미네랄 성분도 백산수만의 장점이다. 우선 백산수는 백두산 마그마 열에 의해 60~90℃로 가열되며 몸에 좋은 미네랄 성분을 함유하게 된다. 이어 백두산의 속살을 흐르며 또 한 번 각종 미네랄을 품게 된다. 그야말로 백두산 자연이 정성스레 만들어 안전하게 지켜온 물이 백산수라 할 수 있다. 물맛? “부드러운 목 넘김 인상적… 평소 즐겨 마셔” ‘물도 맛이 있다?’ 물 전문가들은 미네랄 함량과 pH 농도 등 다양한 요인에 의해 물맛이 다르다고 말한다. 물의 맛을 전문적으로 평가하고 판별하는 김하늘 워터소믈리에는 “백산수는 부드러운 목 넘김이 인상적”이라며 “늘 옆에 두고 일상생활에서 마시기 좋은 물”이라고 추천했다. 그는 다양한 생수 브랜드가 있는 만큼 물도 목적에 따라 나눠 마셔야 하는데 일상생활에서 자주 마시는 물, 즉 ‘데일리 워터’로 백산수를 꼽았다. 그가 말하는 데일리 워터의 가장 중요한 조건은 의식하지 않고 마실 수 있을 정도로 목 넘김이 부드러워야 한다는 것이다. 일반적으로 성인 기준 하루 2ℓ의 물을 마시는 것이 권장되는 만큼 ‘내가 언제 물을 마셨지?’라는 생각이 들 정도로 자연스럽게 마실 수 있어야 한다는 설명이다. 김하늘 워터소믈리에는 백산수의 물맛과 목 넘김의 이유는 경도와 pH 농도에 있다고 말한다. 경도는 물에 포함된 총 미네랄 함량을 의미하며 백산수는 ‘연수’에 속한다. 우리 몸이 불편함을 느끼지 않을 만큼 적당한 미네랄 함량을 갖고 있다는 것. 경도가 높은 물은 무게감이 커서 하루에 많은 양을 마시기도 어렵고 자칫하면 소화 문제를 일으킬 수도 있다. 또한 백산수의 pH 농도가 우리 몸의 혈액과 같은 약알칼리성(7.2~7.3)이라는 점도 부드러운 목 넘김을 결정짓는 요소라고 말한다. 김하늘 워터소믈리에는 “상황에 따라 다양한 물을 마시지만, 일상생활에서는 백산수를 주로 마신다”며 “부모님과 가족들에게도 백산수를 추천하고 있다”고 덧붙였다.농심 관계자는 “농심은 수원지부터 성분, 물맛까지 매력을 두루 갖춘 백산수를 최고급 설비로 안전하고 깨끗하게 담아내고 있다”면서 “오로지 ‘백두산의 자연을 그대로’라는 철학으로 만들어진 백산수는 전문가들도 인정한 믿고 마실 수 있는 물”이라고 말했다. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr

약 2억100만 년 전 대멸종 당시 수많은 생명을 앗아간 극한의 기후 환경을 조성하는 데 화산 폭발에 의한 이산화탄소의 대량 배출이 직접적이고 중요한 역할을 했다는 점을 과학자들이 밝혀냈다. 7일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면, 이탈리아 파도바대가 이끄는 국제연구팀은 북아메리카와 모로코 그리고 포르투갈에서 발견한 암석 표본 200여 점의 약 10%에서 결정 속 마그마 덩어리 안에 거품이 있으며 그중 대부분은 이산화탄소를 함유하고 있다는 것을 밝혀냈다. 이들 표본은 트라이아스기 말기 대멸종 당시 화산 활동으로 판게아 초대륙의 붕괴와 중앙 대서양의 개방에 관여한 중앙 대서양 마그마 분포영역(CAMP)으로 불리는 곳에서 형성된 현무암질 암석인데 마그마에 녹아있던 기체 성분이 마그마에서 이용(고온에서 고용체를 이루던 성분들이 온도가 낮아짐에 따라 용해도가 낮아져 제작기 갈라지는 작용)해 형성한 미세 기포가 저장돼 있다. 연구팀은 이런 미세 기포를 분석해 이들 현무암질 암석에 대량의 이산화탄소가 포함돼 있다는 것을 보여주는 증거를 발견했다. 이들 연구자는 이런 분석 결과를 이용해 이런 화산 폭발 시 배출되는 화산성 이산화탄소의 총량을 추정했다. 그 결과, 500년간 10만㎦의 용암이 분출하는 하나의 화산 분화 단계에 배출된 이산화탄소의 총량은 21세기 동안 2℃ 이상이라는 지구 온난화 시나리오에서 인간 활동에 의해 배출되는 이산화탄소의 예상 총량과 맞먹을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 화산성 이산화탄소의 대량 배출에 기인한 트라이아스기 말기의 기후와 환경의 변화는 오늘날 인간 활동에 의한 지구 온난화를 원인으로 가까운 미래에 예상되는 기후와 환경의 변화와 비슷할 가능성이 있다고 설명했다. 트라이아스기 말기 대멸종은 모든 생물종의 거의 절반을 죽게 했지만, 그 원인은 같은 시기 발생한 것으로 알려진 현저한 기후 변화와 해수면 상승으로 생각된다. 중앙 대서양 마그마 분포 영역에서 대규모 화산 폭발 시 배출된 화산성 이산화탄소는 대멸종 과정에 대한 중요한 관여 요인으로 여겨졌지만, 이에 대해서는 여전히 논란이 계속되고 있는 상황이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(4월 7일자)에 실렸다. 사진=안드레아 마르졸리/파도바대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구상의 생물이 90%이상 사라진 약 2억 5000만 년 전 페름기의 대멸종 당시, 지리적 환경에 따라 멸종 시기가 상이했음을 증명한 연구결과가 공개됐다. 육상 척추동물의 70% 이상, 해양 생물 종의 95%가 사라진 것으로 알려진 2억 5000만년 전 대멸종은 지금까지 지구 역사에 기록된 몇 차례의 대멸종 중에서도 규모가 가장 큰 것으로 알려져 있다. 미국 버클리 캘리포니아대학 연구진은 당시 대멸종의 시기를 정확하게 확인하기 위해 남아프리카공화국 남부 카루분지에 쌓인 화산재 퇴적물을 정밀 분석했다. 이 퇴적물에는 화산에서 끓어오르는 마그마에서 만들어진 미세 규산염 광물인 지르콘이 포함돼 있으며, 지르콘은 화산폭발 시기 및 광물이 표층에 쌓인 시기를 확인하는 척도로 활용된다. 분석 결과 남아공 카루분지의 화산재 퇴적물이 생성된 시기는 2억 5224만 년 전으로 추정됐다. 주목할만한 특징은 그 이후에 쌓인 침전물에서는 페름기의 대표적인 양치류 종자식물인 글로소프테리스의 흔적이 보이지 않았다는 사실이다. 연구진은 육상 식물인 글로소프테리스가 보이지 않기 시작한 시기가 지상에서 대멸종이 시작된 시기로 보고 있다. 이 시기는 기존에 중국에서 페름기 대멸종 시기를 예측한 것보다 약 30만 년 앞선다. 실제로 페름기 대멸종 당시 멸종한 육상 척추동물의 흔적은 원시 초대륙인 ‘곤드와나’에 주로 보존돼 있는데, 현재 이 대륙은 호주와 아프리카, 남미, 남극 등으로 갈라져 있다. 이번 연구에서 남아프리카의 카루 분지 침전물을 연구 대상으로 삼은 이유이기도 하다. 반면 해양 생물 종의 멸절은 주로 북반구의 중국에서 발견되는 화석에 잘 남아있는데, 연구진은 이러한 특징이 해양 생물 종과 육지 생물 종의 대멸종 시기가 다르다는 것을 입증하는 사례로 보고있다. 연구진은 “북반구와 남반구에서 확인되는 대멸종의 시기가 일치하지 않는 것은 대멸종의 원인에 대한 가설에 영향을 주는 것”이라면서 “해양 생물 종의 멸종과 육지 생물 종의 멸종 원인과 과정이 반드시 같다고 볼 수 없다”고 설명했다. 이어 “남아공 카루분지의 지르콘 연대 추정결과는 당시 남반구의 동식물군의 멸절과 북반구의 해양 생물 종이 멸절을 맞은 시기가 일치하지 않는다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 지금까지 과학계는 현재의 시베리아에서 100만 년 동안 연쇄적으로 발생한 화산폭발이 페름기 대멸종의 주된 원인이라고 믿어온 만큼, 이번 연구는 대멸종의 정확한 시기와 원인을 재확인할 필요성이 있다는 주장에 힘을 실을 것으로 보인다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 게재됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 연말 개봉한 영화 ‘백두산’의 누적 관객이 800만명을 넘었다고 한다. 영화는 두세 차례에 걸친 백두산 화산 폭발로 큰 지진이 발생하고 핵폭탄으로 마그마방 내의 압력을 감소시켜 마지막 대형 화산 폭발을 피한다는 내용이다. 영화 덕분에 새삼 백두산 화산에 대한 관심이 높아지는 것은 물론 내용의 사실 여부에도 관심이 쏠리고 있다. 우선 백두산 하부 마그마방의 구조에 관한 것이다. 마그마방의 형성은 매질 구성 물질과 온도, 압력 환경에 달려 있다. 지각의 상부를 구성하는 화강암질 암석의 경우 지표로부터 약 5㎞ 깊이에서 마그마방이 만들어진다. 깊이가 깊어지면 압력이 증가하고 용융점도 높아져 마그마방 규모는 점차 감소한다. 하부지각에서는 30㎞ 내외의 깊이에서 관찰된다. 지각 내 마그마방은 상부 지각과 하부 지각으로 나뉘고 그 사이는 가는 마그마관으로 연결된다. 영화에서처럼 하부에 4개의 마그마방으로 구분되는 경우는 매우 이례적이다. 영화의 마그마방 구조는 마그마방 존재 가능성을 처음 제시한 탄성파 연구 결과에서 비롯된다. 탄성파 탐사 연구는 매질 내의 지진파 속도 분포를 층상구조로 표현하는데, 마그마방을 4개의 저속도층으로 구분했던 것을 영화에서는 4개의 마그마방으로 묘사한 것으로 보인다.백두산 분화와 함께 발생한 규모 7의 지진으로 약 450㎞ 떨어진 평양과 약 600㎞ 떨어진 서울이 큰 피해를 입는다는 것도 사실과 거리가 멀다. 규모 7 정도의 지진으로 인한 피해는 진앙지로부터 100㎞ 이내 지역에서 발생한다. 또 평양 시내 건물이 붕괴된 직후 서울에 지진파가 도착하는 것도 사실과 다르다. 건물 피해는 강한 진동을 일으키는 S파에 의해 발생한다. 백두산에서 평양까지의 거리를 감안해 보면 지진 발생 후 90초 후에 평양의 건물 붕괴가 시작될 것이다. 하지만 S파보다 더 빨리 전파되는 P파는 서울에 75초 만에 도착한다. 따라서 평양의 건물 붕괴 이전에 서울에도 P파가 도착해 지진 발생을 인지할 수 있다는 말이다. 요즘은 백두산 주변에 있는 지진관측소를 통해 지진 발생을 더 빨리 인지할 수 있다. 또 화산 폭발로 규모 7 지진이 발생하는 것도 어렵기는 마찬가지다. 화산 분화 시 관측되는 화산지진은 폭발에 따라 규모 3~4의 지진이 발생할 수도 있지만 보통 규모 1 내외의 작은 지진들이다. 규모 7의 중대형 지진은 10㎞ 이상의 단층면 파열이 가능한 활성단층에서나 가능하다. 핵폭탄으로 마그마방 한쪽을 뚫고 마그마방의 압력을 감소시키는 것도 위험천만한 일이다. 핵폭발로 생기는 강한 지진파는 마그마방 안으로 전파돼 마그마방 내에 큰 응력 변화를 일으킬 수 있다. 그 결과 마그마방 내에 기포가 발생하고 화산 분화를 가속화시킬 수 있다. 북한의 풍계리 핵실험장에서 규모 7가량의 지하 핵실험을 하면 백두산 분화가 촉발될 수 있다는 연구 결과도 있다. 마그마방 근처에서 발생하는 폭발은 거리가 가까워 작은 폭발이라도 더 위험하다. 영화는 영화일 뿐, 이런 분석은 무의미할 수 있다. 백두산은 1903년 마지막 분화한 활화산이다. 미래 분화 가능성을 제시하는 여러 증후가 있는 것도 사실이다. 인간이 자연의 질서를 훼손할 때 자연은 인간에게 거칠게 다가온다. 지금의 평온한 백두산을 오랫동안 볼 수 있기를 희망한다.

필리핀 수도에서 남쪽으로 약 65㎞ 떨어진 탈 화산이 폭발한 지 3일째를 맞은 13일(현지시간) 바탕가스 레머리에서 한 주민이 화산재 낙진을 막기 위해 우산을 쓴 채 대피하고 있다. AP통신 등에 따르면 이날까지 화산 주변에 200번 이상의 지진이 감지됐다. 화산은 지난 11일 폭발 이후 다소 안정된 모습을 보이고 있지만, 필리핀 당국은 마그마가 분화구 쪽으로 이동하고 있기 때문이라며 곧 추가 폭발이 일어날 가능성이 높다고 관측했다. 바탕가스와 인근 카바이트 지역에서 이날까지 총 3만 400명의 주민이 대피한 것으로 집계됐다. 레머리 AP

필리핀 수도에서 남쪽으로 약 65㎞ 떨어진 탈 화산이 폭발한 지 3일째를 맞은 13일(현지시간) 바탕가스 레머리에서 한 주민이 화산재 낙진을 막기 위해 우산을 쓴 채 대피하고 있다. AP통신 등에 따르면 이날까지 화산 주변에 200번 이상의 지진이 감지됐다. 화산은 지난 11일 폭발 이후 다소 안정된 모습을 보이고 있지만, 필리핀 당국은 마그마가 분화구 쪽으로 이동하고 있기 때문이라며 곧 추가 폭발이 일어날 가능성이 높다고 관측했다. 바탕가스와 인근 카바이트 지역에서 이날까지 총 3만 400명의 주민이 대피한 것으로 집계됐다. 레머리 AP

지난 12일(현지시간) 필리핀 수도 마닐라에서 남쪽으로 65㎞가량 떨어진 탈(Taal) 화산이 폭발한 가운데, ‘화산 번개’의 모습이 포착됐다. AP통신은 이날 화산재 구름 사이로 번쩍이는 화산 번개가 관측됐다고 전했다. 화산재 구름 속에서 형성된 화산 번개는 잿빛으로 변한 하늘을 가로지르며 음산한 분위기를 연출했다. ‘화산 번개’(Volcanic lightning)는 2015년 폭발한 칠레 칼부코 화산, 2018년 폭발한 일본 산모에다케 화산과 인도네시아 크라카타우 화산에서도 목격됐다. 특히 2103년 일본 가고시마 화산 폭발 당시 흘러내리는 용암 위로 번쩍이던 번개는 지옥을 연상시켰다.폭발 초기 단계에서 일어나는 이 불가사의한 현상은 최근 들어서야 정확한 원인이 규명됐다. 2016년 독일 뮌헨대학교 연구진은 미국지구물리학회 ‘지구물리학연구지’를 통해 화산 번개가 재구름 중심에서 발생한다는 사실을 확인했다고 설명했다. 화산이 폭발하면 땅속에 고여있던 마그마가 붉은색 액체 상태로 흘러나오는 용암은 물론 고체 상태의 화산탄과 기체 상태의 화산가스 등이 분출된다. 이 중 화산 번개의 원인이 되는 것은 바로 화산재다. 용암과 함께 분출되는 화산재가 공중에서 서로 마찰을 일으키면서 정전기가 발생하고, 이 과정에서 번개가 만들어지는 원리다.일반적인 뇌우가 지면을 향해 수직으로 떨어진다면, 화산 번개는 기울어진 각도로 떨어지거나 심지어 위쪽으로 치솟기도 하는 차이가 있다. 필리핀 탈 화산 폭발 순간에도 하늘을 향해 삼지창 형태로 뻗는 화산 번개와 기역 형태의 화산 번개가 발생했다. 한편 필리핀지진화산연구소는 며칠 사이 탈 화산에서 위험한 수준의 폭발이 더 있을 것으로 내다보고 경보 단계를 5단계에서 4단계로 격상시켰다.필리핀 당국도 폭발 직후 화산섬 진입을 차단하고 반경 14㎞ 이내에 대피령을 내렸으며, 지금까지 최소 6천여 명의 주민과 관광객이 피난길에 올랐다. 저 멀리 마닐라 케손시는 날아온 화산재로 시커멓게 변한 도심을 치우느라 분주한 모습이다. 필리핀 탈 화산은 1911년 폭발로 1300명, 1965년 폭발로 200명의 목숨을 앗아간 전례가 있다.　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

뉴질랜드 유명 관광지인 화이트섬에서 화산이 분출해 6명이 숨지고 8명이 실종된 가운데, 폭발 위험이 있는 화산의 관광이 왜 허가됐는지에 대한 의문이 끊이지 않고 있다. 영국 BBC는 지난 10일 “우리는 화산폭발을 감지할 수 있을까”라는 제목의 보도를 통해, 화이트섬 화산 분화에 대한 사전 경고가 없었던 이유를 분석했다. 일반적으로 화산 분화는 마그마의 분화작용 또는 지반의 균열로부터 시작된다. 그래서 과학자들은 지진이나 가스의 분출, 화산의 팽창과 수축 등이 있는지 지속 관찰한다. 대부분의 화산은 분화하기 몇 주 또는 몇 개월 전에 이러한 징후를 나타내는 경향이 있지만, 일부 화산의 폭발은 예상치 못하게 갑작스럽기도 하다. 뿐만 아니라 화산이 휴면 상태이거나 도리어 활발하게 활동 중일 경우에는 분화 시기를 판단하는 것이 더 어려울 수 있다. 뉴질랜드 화이트섬 분화의 경우 마그마가 직접 터져나온 것이 아닌, 마그마 과열로 인한 지하수계의 증기 폭발이었다. BBC는 전문가들의 말을 인용, 이 경우 마그마 분화에 비해 사전 감지나 추적이 더 어려울 수 있다고 전했다. 2014년 일본 온타케산 분화 역시 비슷한 사례로 꼽힌다. BBC는 2014년 9월 갑작스럽게 발생한 일본 온타케산 분화 당시는 분화가 전혀 예상되는 시기가 아니었기 때문에 경보 발령이 없었고, 이 탓에 사망자 58명, 실종자 5명이라는 대규모 참사가 발생했다. 전문가들은 화이트섬이 언제라도 폭발할 수 있는 화산이었다고 지적한다. 호주 모나쉬대학의 지구대기환경학 레이 카스 교수는 “그 화산이 중요했던 점은 예측할 수 없었다는 것”이라며 “경보 수준이 2단계로 낮을 때도 이처럼 예상치 못한 폭발이 있을 수 있다”고 설명했다. 뉴질랜드 오클랜드대학의 셰인 크로닌 교수도 “화산 폭발 과정이 진행되면, 경고를 할 수 있는 기간은 몇 초에서 몇 분 정도일 뿐”이라고 말했다. 전조에서 폭발로 이어지는 시간이 매우 짧아 대처가 어렵다는 뜻이다. 한편 화이트섬 화산분화로 인한 인명피해는 사망자 6명, 실종자 8명이지만 뉴질랜드 경찰은 “폭발에서 살아남은 사람은 아무도 없는 것으로 보인다”고 밝혔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr