시뮬레이션으로 첫 확인된 `핵실험-백두산 분화 연관성`

북한 핵실험으로 발생한 지진파가 백두산 분화를 촉발시킬 수 있다는 연구결과가 나왔다. 과거 이런 주장은 끊임없이 제기돼 왔지만 시뮬레이션을 통해 확인한 것은 이번이 처음이다.
홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수 연구진은 북한 핵실험으로 발생한 지진파의 규모가 7.0에 해당할 때 백두산에 압력이 가해지면서 화산분화를 유발할 수 있다고 밝혔다. 연구결과는 국제학술지인 ‘사이언티픽 리포트 17일자에 게재됐다.
화산 인근에서 발생한 지진에 의해 화산 분화가 촉발되는 현상은 이미 알려져있다. 지진으로 발생한 지진파가 화산 내부에 마그마가 놓여있는 ‘마그마방에 응력 변화를 유도하고 마그마에 기포가 형성되면서 분출할 수 있다는 것이다.
연구진은 북한 핵실험으로 발생한 지진파가 백두산에 미치는 영향을 알아내기 위해 1~3차 북한 핵실험 자료를 활용해 과거 구소련 및 미국에서 시행된 핵실험의 크기와 비교분석했다. 홍 교수는 향후 5.0~7.6 규모의 핵실험 수행시 백두산 지표와 마그마방 내에서 예상되는 지진동 크기와 압력변화량 값을 계산했다”며 핵실험 규모가 증가함에 따라 최대지반가속도와 최대지반속도 모두 선형적으로 증가함을 밝혔다”고 설명했다. 이어 특히 규모 7.0 에 해당하는 핵실험 시 마그마방내에 최대 120 kPa에 해당하는 응력 변화가 유도된다”며 마그마방내 매질 구조와 마그마 충진 정도에 따라 화산분화를 유발할 수 있을 것으로 추정된다”고 덧붙였다. 북한 핵실험이 백두산 화산 폭발을 일으키는 ‘트리거가 될 수 있다는 것이다.
백두산 밑에는 천지를 중심으로 지하 5~35㎞ 지역에 마그마가 차 있을 것으로 추정된다. 이 마그마는 함경북도 방향으로 넓게 존재하고 있다. 연구진에 따르면 백두산 마그마가 위치한 곳과 북한 핵실험이 자행된 함경북도 풍계리는 116㎞ 떨어져 있다. 지진파가 영향을 미치기에 충분한 거리다. 문제는 백두산에 대한 정보의 부재다. 마그마방에 얼마만큼의 마그마가 있느냐에 따라 지진파로 받는 압력이 달라지기 때문이다. 홍 교수는 핵실험으로 발생한 지진파가 7 이하라 하더라도 백두산이 분출될 가능성이 있다”며 백두산에 대한 연구가 시급한 상황”이라고 말했다.
[원호섭 기자]