1. 개요
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| 열극 분출(Fissure eruption)을 하고 있는 아이슬란드 바우르다르붕가(Bárðarbunga) 화산 |
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| 플리니식 분출을 일으키고 있는 수프리에르 화산의 모습 |
지구 속 마그마가 지표면을 뚫고 나와 용암 등이 쌓여 만들어진 산이다. 지구의 화산활동 대부분은 바다 밑에서 일어나며,[1] 바다 밑 화산의 분출물이 해수면보다 높이 쌓이면 화산섬이 된다. 독도, 제주도, 울릉도, 하와이, 카나리아 제도, 아이슬란드, 산토리니 등이 대표적인 화산섬이다.
법률상 화산은 '땅속 깊은 곳에 있는 마그마가 지표 또는 지표 가까이에서 분화하여 화산재·화산가스 등이 발생하는 현상'이다(지진ㆍ지진해일ㆍ화산의 관측 및 경보에 관한 법률 제2조 제3호). 법률상 화산의 정의는 지형이 아니라 화산 분출 '현상'을 뜻한다.[2]
2. 지질학적 원리
화산은 지구의 화성 활동(igneous activity) 중 하나이다. 따라서 마그마가 만들어지고 지표까지 도달해야 한다.2.1. 마그마의 형성과 상승
지구 속 암석은 특별한 조건[3]이 갖춰지면 녹는다. 녹은 암석은 처음엔 광물 사이에 방울방울 있다가 여러 작용을 통해 뭉친다. 뭉친 덩어리가 바로 마그마이다. 마그마의 규모가 화산 활동의 공급원이 될 만큼 충분하다면 마그마굄(magma chamber)이라고 부른다. 마그마굄의 임계점이 넘으면 화산이 폭발한다. 휘발성 물질은 화산 가스로 바뀌어 대기 중으로 흩어지며, 나머지는 용암이나 화산 쇄설물이 되어 화구 주변에 쌓인 뒤 식는다.마그마는 대부분 액체 상태라서 주위 암석보다 밀도가 낮기 때문에[4] 지표면 부근까지 서서히 상승한다. 마그마가 지표면에 다다르면 분출하기 시작하고, 분출물이 쌓여 화산암체(extrusive body)가 된다. 화산암체 중 산 모양인 것이 화산이다.[5] 화산은 모양과 성질에 따라 더 자세히 나뉜다.
지하 깊은 곳의 암석은 유동적(ductile)인 반면 지표면에 가까운 암석은 온도가 낮기 때문에 더 단단(brittle)하다. 유동적인 마그마는 주변 암석에 균열을 내거나 균열을 따라 이동한다(이때 화산성 지진이 발생할 수 있다). 마그마의 구조는 매우 복잡하고, 상승하는 시간도 제각각이다. 따라서 마그마의 형성 기원이 같더라도 그 성질과 화산 분출 양상이 매우 다를 수 있다. 후술할 옐로스톤 화산은 분출주기만 수십만 년이다.
2.2. 판 구조적 환경
마그마가 형성되려면 특정한 조건이 맞아 떨어져야하기 때문에 아무데서나 마그마가 만들어지지는 못한다. 또한 화산이 형성되기 위해서는 지표까지 마그마가 올라와 분출할 수 있어야하는데, 마그마의 점성이 너무 크고 뚫고 올라와야하는 지각이 너무 두꺼우면 그것이 불가능해진다. 이 때문에 대륙 충돌대에서는 마그마는 만들어지지만 화산은 발달하지 않는다. 대륙 충돌대는 지각 용융(anatexis)이 일어나 화강암질 마그마가 만들어지나 점성이 너무 높고 지각 물질이 겹쳐져 지각 두께가 무척 두껍기 때문이다.- 중앙 해령 (mid-ocean ridge): 가장 많은 화산 활동을 보이는 곳으로, 보통 오랜 세월동안 맨틀 물질을 마그마 생성에 소모했기 때문에, 불호정성 미량 원소가 결핍된 쏠레아이트질 현무암(depleted tholeiitic basalt)을 분출시킨다. 해령은 마그마가 만들어지는 곳과 분출하는 곳 사이의 거리가 상당히 가깝기 때문에 마그마의 분화 작용이 일어날 시간이 짧아서 현무암보다 더 진화한 화산암은 잘 발견되지 않는다. 물 아래에서 일어나는 분출이기 때문에 독특한 용암류(베개 용암)와 분기공(블랙 스모커)이 발달해있으며 화학합성을 통해 구축된 생물계에 에너지를 공급해주고 있다. 또한 이곳에서 방출된 화산 기원의 물질은 바다의 여러 조성 조절 작용을 하며 해저에 광물질을 퇴적시키는 공급원이기도 하다.
- 대륙열곡대 (continental rift): 대륙이 벌어지게 되면 하부의 맨틀에 상승류가 형성되면서 맨틀암에 감압이 일어난다. 이에 따라 감압용융이 일어나 마그마가 만들어지게 된다. 특히 열곡대의 벌어짐이 맨틀 플룸의 영향에 의한 것이라면, 높아진 온도에 의해 더 많은 마그마가 만들어지게 된다. 마그마에 의해 가열된 암석권은 열곡대가 더 잘 벌어지게 만들기 때문에 서로 도움이 된다. 열곡대의 마그마 성질은 너무 다양해서 아직도 많은 것이 이해되지 않고 있다. 열곡대가 빠르게 벌어지거나 지각 두께가 얇아 압력이 낮은 중심부에서는 부화된(enriched) 쏠레아이틱 현무암이 나타나지만, 압력이 높은 주변부나 발산 속도가 느린 환경에서는 알칼리 현무암 계열[6]이 나타나게 된다. 또한 현무암과 유문암질 마그마는 곧잘 발견되지만 중간 단계로 생각되는 안산암질 화산암이 잘 발견되지 않는 것도 특징적이다.[7]
- 섭입대 (subduction zone): 해양판이 다른 판과 충돌하게 되면 무거운 해양판은 종종 맨틀로 밀려들어가게 된다. 이러한 판구조적 환경을 섭입대라고 하며, 가장 복잡한 마그마 형성 원리를 가지고 있고 마그마의 성질도 다양하다. 하지만 근본적인 원인은 물의 공급인데, 섭입한 해양판에서 고압 환경에 의해 방출된 물이 판의 위쪽에 놓인 맨틀로 스며들게 된다. 맨틀암석은 물이 들어가면 용융점이 강하하게 되기 때문에 맨틀이 부분적으로 녹게 된다. 절대로 마찰이나 온도가 올라가서 녹는 게 아니다.[8] 녹은 암석은 물과 이산화 탄소가 비교적 풍부한 마그마가 되며, 위에 얹어진 지각으로 올라오게 된다. 그곳에서 지각 물질과의 상호작용을 일으키며 섭입대 특유의 화산 활동을 만들어내게 된다. 섭입대 화산 활동의 가장 큰 특징은 폭발적인 분출인데, 풍부한 유체(물과 이산화 탄소 등)와 두터운 지각[9]이 작용한 결과이다.
- 열점 (hot-spot): 맨틀 플룸이 상승하면 감압이 일어남과 동시에 해당 지역에 많은 열을 가하기 때문에 마그마가 만들어지게 된다. 이 때문에 마그마 활동이 활발하게 발생하는데, 특히 맨틀플룸의 맨 앞부분은 규모가 커서 막대한 양의 마그마를 만들어낸다. 이 때문에 대규모 화산암 지대(Large Igneous Province, LIP)가 만들어진다고 생각되고 있다.[10] 열점에 의한 용융은 비교적 깊은 곳에서 이뤄진다는 것이 특징이며, 맨틀 플룸이 왕성할 때는 부분 용융 정도가 상당히 높아서 쏠레아이트질 마그마가 형성된다. 나중에 용융도가 조금 떨어질 때쯤이면 알칼리 마그마가 만들어진다. 보통 특정 지역에 고정되어 지속적으로 화산 활동이 일어나기 때문에, 열점은 주변을 조사하면 보통 선상의 배치를 보이게 된다. 이쯤 되면 지구의 굴뚝이나 다름없는 셈. 더 자세한 사항은 열점 항목을 참고.
- 기타 판 내부 화산 활동: 이외에도 화산 활동이 일어나는 가능성이 있다. 두터운 대륙 지각 아래의 암석권에서 지표로 뚫고 올라오는 킴벌라이트 화산 구조가 예로부터 보고되어 있다. 또한 맨틀의 구조적 특성 때문에 판 경계에서 조금 멀리 떨어진 곳에서도 화산이 일어날 수 있다는 해석이 제기되었으며,[11] 백두산처럼 아직도 형성 원리에 논란이 진행 중인 경우도 있다.
2.3. 분출물의 종류
화산으로부터 분출되는 물질은 그 종류가 다양한데, 크게 세 가지로 구분된다.1. 용암류 (lava flow): 마그마가 분쇄되지 않아 지표에서 덩이져 흘러내리는 흐름을 말한다. 화산의 대표적인 분출물이다.
2. 화산쇄설물 (pyroclast): 화산 분출 시 만들어지는 모든 종류의 파편을 이르는 말이다. 마그마에 용해되어 있던 휘발성 성분이 여러 이유로 용출(exsolve)되면서 기체압 혹은 응력을 가한 결과 주변 암석과 마그마가 파열되어 만들어진다. 파편은 공중에 날아갈 때 고체일 수도 있고 액체일 수도 있다. 액상의 화산쇄설물이 굳기 전에 퇴적되어 다시 흐르면서 용암류를 만드는 것도 가능하다. 화산쇄설물은 성분이나 형성 과정, 그 결과 만들어지는 형태가 매우 다양한 '파편'이기 때문에 크기에 따라 세분한다.
- 화산탄과 화산 암괴 (volcanic bombs & volcanic blocks): 화산쇄설물 중 직경이 64 mm를 넘는 것으로 쇄설성 퇴적물의 대력(cobble) 혹은 그 이상의 크기에 상응한다. 공중에 튕겨져 나갈 때 액상이었다면 이를 화산탄이라고 하며, 고체 상태의 암석 파편이었다면 화산 암괴라고 구분한다. 화산탄은 포물선을 그리면서 날아갈 때 액체였기 때문에 흔히 구형이나 유선형 혹은 그에 준하는 독특한 조직을 보이게 된다. 또한 겉부분만 굳고 내부는 아직 뜨거운 액체인 경우가 있어 겉부분이 파열되면서 '빵껍질' 같은 조직을 보이기도 한다. 화산 암괴는 많은 경우 화산이 분출할 때 파쇄하거나 밀어낸 주변 암석인 경우가 많으며 그렇기 때문에 다양한 크기의, 날카롭게 각진 암석 덩이들이 많다. '주변 암석'에는 화산체의 기반을 이루는 기반암인 경우도 있고, 같은 화산에서 이전에 분출하였던 화산 분출물인 경우도 있다. 간혹 하나의 분출에서 먼저 굳은 마그마 조각이 휩쓸려 화산 암괴를 이루기도 한다. 화산탄은 액체였기 때문에 대부분 크기가 주먹만한 크기에서 사람만한 크기에 그친다. 그러나 화산 암괴는 주먹만한 크기에서 집채만한 크기까지 다양하게 발견되는데 강력한 화산 분출에서는 집채만한 화산 암괴가 킬로미터 단위까지 튕겨져 나간다. 급작스러운 화산 분출로 화산탄이 날아들면 고개를 돌리거나 머리를 감싸는 것보다는 그것을 잘 관찰해 궤도를 파악하여 몸을 틀어 피해야 한다. 이 방법은 이론에 그치는 것이 아니라 실제로 화산학자들이 분화구 근처에서 일하다 예기치 못한 소규모 분출을 겪을 때 이 방법으로 화산탄을 피한다. 이것은 영화 볼케이노에서도 소개되었었다.
- 화산력 (volcanic lapilli): 화산쇄설물 중 직경이 2-64 mm인 경우를 말한다. 다양한 화산쇄설성 분출에 수반되는 입자들로서, 공중에서 액체였던 마그마 파편들인 경우, 물방울이나 구, 버튼 모양 등으로 발견된다. 크기가 중간 정도의 크기인 만큼 거의 모든 화산쇄설물 퇴적층에서 발견된다고 말할 만큼 화산 분출에서 흔하게 발견되고 또 만들어지는 양도 무척 많다. 마그마가 물과 반응해서 분출하는 수성분출의 경우, 화산재가 주변의 물기에 의해 엉겨붙으면서 동그란 구형의 덩이가 만들어지기도 하는데 이를 특히 첨가화산력(accretionary lapilli)라고 한다.
- 화산재 (volcanic ash): 화산쇄설물 중 직경이 2 mm 이하인 것이다. 화산재가 가장 많이 만들어지는 방식은 폭발적인 화산 분출이 일어날 때이다. 마그마의 점성이 상당히 올라가고 내부의 기체 함량이 높은 상태에서, 감압이 일어나게 되면 마그마는 끓어오르게 된다. 물과 달리 마그마는 기본적으로 녹은 암석이므로 끓어오를 때 만들어지는 많은 기체 방울에 의해 마그마는 산산히 부서진다. 그러면서 엄청난 양의 마그마가 파편화(fragmentation)되는데, 이 파편들이 화산재가 된다. 이런 경우 전형적인 화산재는 녹은 암석이 급랭한 파편으로서 보통은 작고 날이 선 유리 조각이라고 생각하면 된다. 이러한 마그마 파편화는 안산암질에서 유문암질에 이르는 산성질 마그마 분출에서 자주 발견되나, 드물게 더 고철질 마그마에서도 일어난다. 또한, 용암이 주를 이루는 하와이식 분출일지라도 바람이나 휘발성 기체의 응력에 의해 화산재가 만들어지기도 한다. 직경이 0.25mm 이하인 경우에는 화산진(volcanic dust)으로 따로 부르기도 한다.
3. 화산 가스 (volcanic gas): 화산이 분출시키는 기체상을 총칭한다. 물과 이산화 탄소가 주구성 성분이지만, 황, 염소, 불소 등의 성분도 꽤 들어있다. 화산 주변에서 나는 계란 썩는 냄새는 화산 가스의 황 성분 때문이다. 화산 가스는 성분이 모두 수용액에서 유해한 산을 만들고, 숨을 쉬기 어렵게 만들기 때문에, 유독 가스이며 인명 피해를 낼 수 있다. 마그마에서 휘발성 성분이 분리되어 화산 가스가 주로 나오는 지형을 분기공(fumaroles)이라고 하며, 이런 곳에서는 유황과 같은 광물질이 퇴적되어 광상으로 활용되기도 한다. 또한 주변의 호수 및 토양의 산성화의 원인이 되기도 하며 화산 분출이 임박했을 때 그 전조 현상을 만들어내는 대표적인 분출물이다.
3. 분출(eruption)의 종류
모든 화산이 항상 쿠쾅하고 터지는 것은 아니다. 폭발을 일으키는 직접적인 원인은 마그마 내에 녹아있는 휘발성 성분, 즉 가스(대부분 수증기와 이산화 탄소)의 압력 때문인데, 중앙해령 현무암질 마그마의 경우, 고온의 낮은 압력에서 탈기된(degassed) 채로 분화하여 상대적으로 조용히 분출한다. 반대로 규산염 비율이 높아 점성(viscosity)이 높은 마그마, 혹은 물이나 빙하와 접촉한 마그마는 강력한 폭발을 수반하여 위험하다. 전자의 전형적인 예로는 아이슬란드 화산 등이 있으며, 후자의 예는 미국의 세인트 헬렌즈와 필리핀의 피나투보 등이 있다.이러한 구분은 반드시 엄밀한 것은 아니며, 단 1번의 폭발이었는가, 지속된 분출인가, 지속된 폭발인가 여부에 따라서도 달라진다. 겉모습은 비슷하지만 전혀 다른 과정을 거쳐 나온 화산도 있다. 이런 때는 조사하면 구성암석이나 지질구조가 전혀 다르다. 심지어는 한 화산에서 시기에 따라 점성(viscosity)이 다른 용암이 나오기도 한다. 예컨대 한라산의 경우에는 용암 분출(lava flow)과 폭발형 분출(explosive eruption)이 모두 일어난 기록이 있다.[12]
단일한 화산이라도 다양한 방식의 분화를 보여줄 수 있다. 예컨대 일본의 후지산도 커다란 성층 화산이지만, 최근 분출은 용암이 흐르는 방식이 주를 이루었다. 사람들에게 많이 알려진 화산 분류 방식은 화산이 활동하는지의 여부에 따라 사화산, 휴화산, 활화산으로 구분하는 것이다. 그렇지만, 오늘날 화산학계에서는 이러한 임의적이고 불확실한 분류는 지양하고 있는 추세이다. 왜냐하면 화산마다 활동 주기가 모두 다르고 주기 자체가 불규칙한 경우가 많기 때문이다. 사화산이라고 해도 언제 다시 활동을 시작할지 확신할 수 없는 것이 화산이다.
3.1. 분출 양상에 따른 분류
보통 화산의 분출을 묘사할 때는 하와이, 아이슬란드, 불칸, 스트롬볼, 펠레[13], 플리니[14] 방식으로 구분하는 경우가 종종 있다.[15]
- 하와이식: 용암이 주를 이루는 것으로 보통 조용히 분출하는데 말 그대로 하와이가 대표적인 예이다.
- 아이슬란드식: 갈라진 지각 틈 사이로 용암이 분출하는데 이름에 걸맞게 아이슬란드가 대표적인 예이다.
- 스트롬볼리식: 질척한 화산탄과 화산 가스가 펑펑펑 터지는 것으로 짧은 시간 내에 여러 차례 단발성으로 터지는 게 특징적이다. [16] 화산탄이 흩날리는 것이 아름답기 때문에 사진 작품으로 많이 활용되는 분출이다.[17]
- 불칸식: 스트롬볼리식처럼 짧은 시간 내에 단발성으로 터지지만 주로 분출되는 게 용암이 아니라 화산재이다. 좀 더 폭발성이 강하다.
- 펠레식: 화산돔의 붕괴, 고밀도 화산쇄설류의 강하 등으로 특징지어지는데, 무척 위험하지만 플리니식 분출보다 그 강도는 보통 낮다.
- 플리니식: 불칸의 상위버전이라고 생각하면 되는데, 막강한 폭발로 인해 수직 분출 기둥(eruption column)이 구축되는 것을 말한다. 보통 플리니식 분출이 일어나면 주변은 반드시 대피해야한다. 다량의 화산재와 화산 가스, 화산탄이 뒤섞여 터져오르며 심한 경우 화쇄류가 함께 발생하게 된다.
한편, 외부의 물[18]이 들어가 반응하여 폭발하는 경우, 수성 분출(hydromagmatic eruption)이라고 한다. 지하수와 접촉해 강하게 폭발하면 이를 프레아틱 분출(phreatic eruption)이라고 한다. 해수와 접촉하며 분출하는, 화산섬 형성 초기의 분출 양상을 프레아토마그마식 분출(phreatomagmatic eruption)이라고 한다. 특히 후자의 경우에는 써체이[19]식 분출(Surtseyan eruption)이라고 말하기도 한다.
3.2. 화산 분출물의 양에 따른 분류
화산 분출은 분출물의 양을 기준으로 하여 규모를 책정한다. 이를 기반으로 화산 분출은 각각 그 등급이 정해질 수 있는데 이를 화산 폭발 지수(Volcanic explosivity Index, VEI)라고 한다. 화산 분출에 의해 퇴적된 화산재의 부피를 알아낸 후, 그것의 밀도와 해당 성분의 암석 밀도를 비교하여 암석 부피를 계산해낸 결과를 표와 비교하면 된다. 따라서 이 계산법에서는 화산 가스 성분이나 극히 작은 입자의 화산재는 포함될 수 없기 때문에 실제 분출된 마그마의 양은 그보다 더 많다.| 화산 규모에 따른 분류 | |||
| VEI | 분출량 | 종류 | 비고 |
| 0 | 104m3 이하 | 스트롬볼리식, 하와이식[20] | |
| 1 | 104m3 ~ 106m3 | 스트롬볼리식, 하와이식 | |
| 2 | 106m3 ~ 107m3 | 불칸식, 스트롬볼리식, 하와이식 | |
| 3 | 107m3 ~ 108m3 | 펠레식, 불칸식, 준-플리니식, 하와이식[21] | 화산 분출이 극도로 위험해지기 시작하는 단계.[22] |
| 4 | 108m3 ~ 1 km3 | 펠레식, 준-플리니식, 플리니식[23] | 분출 기둥이 성층권까지 치솟는 단계. 이 규모의 분출부터는 본격적인 재앙이 일어난다. |
| 5 | 1km3 ~ 10km3 | 펠레식, 플리니식 | 재난 영화속 모습이 실제로 일어나는 단계.[24] |
| 6 | 10km3 ~ 102km3 | 플리니식, 초-플리니식 | 전설적인 화산 분출로 기록되는 단계.[25] |
| 7 | 102km3 ~ 103km3 | 초-플리니식 | 인류가 목격한 가장 강력한 폭발단계.[26] |
| 8 | 103km3 이상 | 초-플리니식 | 인류가 경험한 적이 3번밖에 없는 단계.[27] |
현생누대 역대 최대의 화산은 초화산 문서 참조.
4. 화산의 종류
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화산 분출의 종류와 화산 종류는 전혀 다른 이야기다. 화산 분출은 하나의 화산에서 일어나더라도 다양한 종류가 발생할 수 있기 때문이다. 특정 화산이 한 가지 분출만 일으킨다는 건 거의 불가능하다.
화산은 아직 폭발 할 수 있는 활화산, 이미 오래 전 분출 멈춘 사화산도 있다
5. 재해
화산 폭발이 크게 일어나면 화산재를 제외하면 피해가 집중되는 지역은 산 주변의 화산 분출물이 퇴적되는 부분에 집중된다. 물론 화쇄류 등의 직접적인 타격을 받은 곳은 초토화된다고 보면 된다.[28] 물론 화산 주변의 다른 부분도 멀쩡한 것은 아니라서 상당한 피해(화산재가 엄청나게 쌓이거나, 화산탄이 날아오는 등)를 입고, 화산에서 나오는 유독가스로 질식할 수도 있다. 설상가상으로 화산폭발은 이런 직접적인 피해보다도, 화산재의 피해(항공기를 비롯한 교통 수단 대부분의 마비 및 오작동, 햇빛 차단 및 작물 피해)가 아주 넓은 범위로 상당한 기간 동안 지속되므로 한번 큰 폭발이 일어나면 피해가 막심해진다. 즉 화산은 피해의 종류도 다양하고 규모도 다양하기 때문에 그것을 관측하고 예측하며 피해 양상을 따지고 수습하는 분야가 따로 있다.[29]대체로 산체의 규모는 분출형(순상) 화산이 훨씬 크지만, 폭발형(성층) 화산이 압도적으로 큰 피해를 입힌다. 용암이 조용히 나오면 강처럼 낮은 곳으로만 흐르니 피하면 그만이다. 이런 화산들은 심지어 용암 근처까지 가서(물론 방열복은 입고) 실험을 할 수 있을 정도다. 하지만 폭발형은... 아래 열거한 화산 재해는 대부분 폭발형 화산이 부른 것들이다. 지진이나 가스분출 등 전조 증상이 있을때 빨리 대피해야한다.
의외로 화산 폭발의 직접적인 인명피해는 적다. 대부분의 화산 분출이 규모가 어마어마하지는 않기 때문이기도 하며, 터지기 전에 전조증상이 워낙 화려해 대부분 미리 대피해서다. 물론 매우 강력한 폭발이나, 교통, 통신이 열악한 과거에는 폼페이라는 도시가 날아가기도 했다. 오늘날에는 화산보다는 지진의 인명피해가 압도적으로 크며, 화산성 지진 역시 이에 따라 요주의 관심 대상이 되고 있다.
재해의 규모가 너무 크면 아예 역사의 방향에 영향을 끼치기도 한다. 좋은 예가 1783년의 화산 폭발이다. 1783년에 아이슬란드와 일본에서 각각 1개, 2개의 화산이 터진 적이 있었는데, 이로 인해 화산재가 세계 곳곳으로 퍼져갔다. 당시 기록에 따르면 화산재가 식물의 잎에 내려앉아 광합성을 방해해서 농작물이 대규모로 말라죽었고, 하늘에선 유황 냄새가 났으며, 원인 불분명의 호흡기 질환이 속출했다고 한다. 유럽에선 화산재가 너무 짙게 끼어 마차 사고가 빈번했고, 민심이 흉흉해지며 종말론이 기승을 부렸다. 여기에 4년 연속 흉작이 들며 식량부족에 시달렸다. 그리고 이 모든 것들은 프랑스 대혁명으로 이어졌다.[30]
지권의 변화 중 대규모의 화산 분출은 주변의 지형 변화 외에도 다른 요소들에게도 큰 영향을 준다. 화산재는 대기권으로 분출될 경우 햇빛을 가려서 지구의 평균 기온을 떨어뜨리고, 생물들이 광합성할 때 필요한 양분을 얻지 못해 성장이 저하될 수 있다. 그러나 화산 활동이 자연에게 피해를 주기만 하지는 않는다. 화산에서 분출된 다양한 성분들은 토양을 비옥하게 만들고, 화산 지대에 형성된 온천은 관광 자원으로 이용되는 등 각 요소와 우리 생활에 다양한 영향을 미친다.
5.1. 1차 피해
5.1.1. 화산 가스
보통 화산재나 화산쇄설류, 혹은 용암의 피해에 비해 주목을 받지 못한다. 이는 화산가스가 유독하려면 어느 정도 이상의 농도를 유지해야 하기 때문. 하지만 화산가스는 애초에 폭발형 화산을 일으키는 근본 원인이다. 더군다나 수틀리면 무서운 피해를 만들어내기도 하는데, 그 사례가 니오스 호수(Lake Nyos)이다. 아프리카 카메룬에 있는 니오스 호수는 오쿠(Oku) 화산지대에 놓여있다. 호수 밑바닥에서 새어나온 화산 기원의 이산화 탄소가 쌓이고 쌓이다가 호수 벽 일부에 작은 산사태가 일어나자 연쇄반응을 일으켜서 과량의 이산화 탄소가 호수 밖으로 모조리 빠져나왔다. 사달이 난 것은 해가 진 뒤. 50미터 두께의 이산화탄소 기체는 바닥을 훑으면서 시속 30~50km 속도로 전진했다(물론 눈에는 보이지 않는다). 그리고는 인근 3개의 작은 마을을 덮쳐 잠을 자고 있던 1700명을 질식사시키고 3500마리의 가축을 죽였다. 살아남은 많은 사람들은 이산화 탄소 질식 때문에 마비 등의 심각한 증상을 보였다.[31] 현재 니오스 호수는 하층부의 물을 위로 뿜어내는 식으로 이산화 탄소를 빼내고 있다.5.1.2. 화산탄
화산에서 터져나오는 물질 중 직경 64mm 이상의 덩어리.[32] 마그마 등이 튀어 궤적을 이뤄 땅으로 떨어진다. 화산탄이 떨어질 때, 그게 굳어있으리란 법은 없다. 어떤 화산탄은 상당히 액체 상태를 유지한 채로 철퍽 떨어지기도 한다. 고화된 채로 떨어져도 여전히 온도가 높으니 주변 민가에 떨어지기라도 하면 운 좋으면 유리창 깨지고 운 없으면 화재로 이어지기도 한다. 사람이 맞으면... 멀리까지 날아간 화산탄은 공중에서 상당히 식지만 내부는 뜨거울 수 있으니 떨어지자마자 줍는 게 그리 현명하지는 않다.[33] 용암덩어리가 날아오르면서 겉만 굳은 채로 떨어져, 겉은 돌인데 안에는 시뻘건 마그마가 찬 자연산 비격진천뢰도 있다. 이것을 빵 껍질 화산탄(bread-crust bomb)이라고 부르는데, 학술적으로 화산탄을 묘사하는 명칭 중 하나이다.[34] 화산탄은 날아갈 때의 상태나 점도 등에 따라 다양한 모양을 갖는다. 막 떨어진 화산탄은 금빛으로 반짝거린다. 반대로 공기 중에 노출이 오래된 건 새카맣다. 그래서 막 떨어진 화산탄은 다른 화산탄과 구분이 쉬워 채집하기 편하다.[35] 폼페이, 2012(위 영상) 같은 화산이 터지는 영화에선 운석이 떨어지는 것처럼 나오고 가장 멋지게 나온다.
5.1.3. 화산재
종합적으로 볼 때 가장 큰 피해를 입히는 것. 화산이 폭발하면 다량의 화산가스와 함께 무지막지한 양의 잿더미가 함께 뿜어져나오는데 근처에 두껍게 쌓이는 큰 입자의 화산재와 대기를 타고 넓게 확산되는 작은 입자의 화산재로 나뉜다. 큰 입자의 화산재는 멀리 퍼지진 않지만 화산이 폭발한 일대에 매우 두껍게 눈처럼 쌓여서 문제고 작은 입자는 기관지에 문제를 일으키거나 멀리까지 피해를 확산시켜 문제다. 화산 주위의 식물들은 화산재를 뒤집어 쓰기 때문에 고사하기 쉽다.
화산재는 상술했듯 주위 지역에 눈처럼 쌓이는데 문제는 얼음의 비중이 0.9인데 반해 화산재의 비중은 약 2.7로 3배나 무거운데다 일반적인 눈이랑은 비교도 안될 정도로 두껍게 쌓이기 때문에 눈이 쌓이는 것에 비해 피해가 막심하다. 화산재가 쌓인 무게를 못 견디고 지붕이나 차량이 무너지는건 기본이고 비가 와서 높은 지대에 쌓인 화산재가 진흙처럼 변하면 흙사태를 일으킬 수 있는데, 이를 라하르라고 한다. 마침 화산 가스의 대부분은 수증기가 차지하기 때문에 화산 분출 후에는 비가 올 가능성이 높아지기 때문에 더욱 위험하다.
쉽게 가라앉지 않는 더 작은 입자들은 약 10km 높게 올라가 대기 중에 떠돌게 된다. 이는 여러 환경적인 문제를 일으킨다. 화산 주변은 말할 것도 없고 대기를 타고 넓게 퍼진 화산재에 의해 멀리 떨어진 일부 식물들까지 화산재를 뒤집어쓰고 죽어버려서 일대가 황무지가 된다. 세인트헬렌스 화산이 터졌을 때 일대의 국립공원이 죄다 사막처럼 변한 것이 예. 하지만 화산재에 포함된 풍부한 무기 염류 덕분에 오랜 시간이 지나면 풍화 작용이 일어나 지력을 향상시키기 때문에 심하지 않은 정기적인 화산폭발은 오히려 농업에 도움을 주기도 한다. 남태평양과 오세아니아의 섬들이 화산재의 혜택을 입은 경우. 세인트 헬렌스 화산 또한 인근에 대규모 침엽수림이 있던 곳이라, 초토화된 대지는 수 년이 되지 않아 회복되기 시작했다. 다만 화산재는 인산과 결합력이 강하므로 식물이 화산재와 결합된 인산을 이용할 수 없어져서 인산비료를 어지간히 많이 뿌리지 않으면 화산재 베이스 토양은 인산부족에 시달린다.
화산재는 항공기 운항에도 지대한 영향을 끼친다. 현대의 항공기들은 주로 제트 엔진을 사용하기 때문에 화산재에 취약하다. 제트 엔진은 외부 공기를 빨아들여 압축했다가 배출하는 힘으로 추진력을 얻는데, 공기를 빨아들이면서 화산재까지 흡입하면 엔진이 망가질 수 있다. 이 때문에 항공기가 비행 중에 화산폭발 인근 지역을 비행하게 되면 혼비백산 도망할 수밖에 없다. 대표적인 사례로 영국항공 9편 사건, KLM 867편 사고 등이 있다. 전자는 인도네시아 갈룽궁 화산 폭발의 여파에, 후자는 미국 알래스카 주 리다우트 화산 폭발에 휘말려 추락할 뻔했으나, 두 비행기 모두 엔진 재시동에 성공하여 희생자 없이 전원 생존했다. 이 사건들 이후 화산 폭발에 대비한 비행 규정이 대대적으로 마련되었다.[36]
5.1.4. 화산쇄설류 (火山碎屑流, pyroclastic flow)
화산이 폭발할 때 그 폭발력으로 인해 지반이 무너지거나 측면분출로 인해 다량의 화산재, 화산가스가 비탈을 따라 산사태처럼 쏟아져내리는 현상이다. 화산재와 화산쇄설류 등, 화산쇄설물이 관여한 현상을 화산쇄설성 활동(pyroclastic activity)라고 한다. 줄여서 화쇄류(火碎流)라고도 하고 학술적으로는 화산쇄설 밀도류(Pyroclastic density currents, PDCs), 혹은 1902년 프랑스령 마르티니크섬의 몽펠레 화산폭발의 기록으로부터 "누에 아흐덩뜨(Nuée ardente, 熱雲)"이라고도 한다. 화산쇄설류와 비슷하지만 가스 함량이 더 많아 밀도가 낮으면 pyroclastic surge라고 구분하여 부른다.화산 분출 때 사람에게 가장 위험한 현상인데 발생 원인은 다양하다. 플리니식 분화로 인한 분연주(eruption column) 붕괴, 용암돔(lava dome)[37]의 중력에 의한 붕괴, 스트롬볼리식 또는 불칸식 분화 중 화구에서 쇄설물의 방출, 화구나 화산 사면의 측면 폭발과 그에 따른 측면 분출 등이 포함된다.
화산쇄설류는 발생 당시의 에너지와 환경에 따라 다양한 규모, 압력, 온도 및 속도 분포를 보인다. 기록 상 최대 속도는 시속 700km[38]에 이르며, 측정된 온도는 1천 도를 넘기기도 한다. 최대 속도 기록은 1980년 미국 세인트 헬렌스 화산의 측면 분출이 보유하고 있다.
속도가 워낙 빠르고 범위도 커서 화산쇄설류의 진행 경로에 있으면 사실상 피할 수 없다. 화산쇄설류의 무지막지한 속도는 내부의 엄청난 압력 때문이며, 방출되는 기압이 윤활제 역할을 하여 재빠르게 전진할 수 있다. 얼핏 보기엔 먼지 구름 덩어리에 불과하지만, 고압의 흐름이 빠르게 팽창하며 전진하기 때문에 화산쇄설류의 파괴력은 실로 대단하다. 힘이 세고 속도가 높아 그 안에는 사실 집채만 한 돌덩이[39]도 함께 굴러다니고 있다. 화산 폭발 시 신속하게 최대한 멀리 대피해야 하는 가장 큰 이유.
화쇄류는 큰 규모의 폭발성 분출에 대부분 동반되기에, 보통 역사에서 괄목할만한 강력한 화산 분출에는 화쇄류에 의한 재해 사례가 포함된다. 화쇄류에 의한 피해가 부각되는 대표적인 재해 사례는 다음과 같다.[40] 구체적인 설명은 각 항목에 기술되어 있거나 기술될 것이다.
- 79년 베수비오 화산 분출:
폼페이를 떠올리겠지만 사실 화산쇄설류의 피해가 가장 컸던 곳은 헤르쿨라네움(Herculaneum)이었다.
- 1902년 몽펠레 화산폭발: 엄청난 사상자 및 피해와 안일한 대처 등으로 화산쇄설류 재해를 다룰 때 반드시 언급되는 대표적인 사건이다.
- 1980년 세인트 헬렌스 화산 측면 분출: 예측하지 못했던 강력한 분출, 미국에서 일어난 사건, 화산학자가 죽었다는 점 등으로 유명하다.
- 1995~2000년 수프리에르 힐즈(Soufrière Hills) 화산 활동: 쉴 새 없이 화산쇄설류가 일어난 덕에 화산학의 많은 발전이 있었다.
- 1991년 운젠 화산 분출: 저명한 화산학자 3명이 급작스런 화산쇄설류에 목숨을 잃었다. 그 중에는 세인트 헬렌스 화산 연구에 참여했다 며칠 차이로 목숨을 건졌던 학자[41]도 있었다.
- 1902년 몽펠레 화산폭발: 엄청난 사상자 및 피해와 안일한 대처 등으로 화산쇄설류 재해를 다룰 때 반드시 언급되는 대표적인 사건이다.
- 1980년 세인트 헬렌스 화산 측면 분출: 예측하지 못했던 강력한 분출, 미국에서 일어난 사건, 화산학자가 죽었다는 점 등으로 유명하다.
- 1995~2000년 수프리에르 힐즈(Soufrière Hills) 화산 활동: 쉴 새 없이 화산쇄설류가 일어난 덕에 화산학의 많은 발전이 있었다.
- 1991년 운젠 화산 분출: 저명한 화산학자 3명이 급작스런 화산쇄설류에 목숨을 잃었다. 그 중에는 세인트 헬렌스 화산 연구에 참여했다 며칠 차이로 목숨을 건졌던 학자[41]도 있었다.
5.1.5. 용암
많은 사람들이 화산의 무서움을 생각할 때 화산에서 분출되는 용암을 떠올리지만 용암 자체만으로 인한 인명 피해는 크지 않다.[42]그 이유는 크게 2가지인데, 용암은 일단 상대적으로 느려 피하기 쉽고 용암을 주로 내뿜는 분출형 화산들은 대체로 오랫동안 분출을 지속한 경우가 많기 때문에 대비하기 쉽다는 것이다.
그래도 여전히 위험하고, 한번 흐르기 시작하면 방향을 바꾸기가 힘드니 문제다. 온도가 높게는 섭씨 1200도라서 온갖 것은 닿으면 타거나 녹는다. 화산의 특성에 따라 점성이 다른데, 점성이 높을수록 온도는 더 낮지만 그래도 800도는 넘는 수준이고, 점성이 낮을수록 흐르는 속도가 빠르고 온도가 높아 화산 인근 사람들에게는 매우 위험하다. 시속 120km로 흐른 때도 있었다고 한다. 보통 점성이 낮은 용암은 토마토 케첩과 비슷한 점성을 보인다고 하며, 점성이 높을 경우에는 땅콩버터와 비슷하다고 한다.
지진이나 가스분출 등 전조 증상이 있을때 빨리 대피해야한다.
5.1.6. 화산성 지진
화산이 분출하면서 지진도 동반하는데 이를 화산지진이라 하며 판에서 나는 지진보다는 위력은 약하다. 다만 화산폭발지수 7단계이상의 화산이면 규모 6 이상이, 옐로스톤같은 8단계 초화산의 경우에는 규모 7 이상의 지진이 날 수도 있다. 물론 대부분의 화산지진은 지진 자체의 위력보다는 화산 폭발의 전조를 경고하는 역할을 한다. 화산성 지진은 마그마가 상승하면서 주변 지각에 힘을 가하면서 생기는 것들이다.5.2. 2차 피해
5.2.1. 암설류(Debris flow)와 사태(landslide)
화산이 분출하게 되면 주변 지반이 화산성 지진 등으로 불안정해질 수 있다. 이 때문에 산사태가 동반되는 경우가 있다. 가장 극단적인 산사태의 사례는 세인트 헬렌스 화산 1980년 분출이었다. 또한 분출하는 화산쇄설물의 양이 어마어마하기 때문에, 이 퇴적물이 재동(re-work)되면서 움직이게 되면 이 자체도 하나의 사태가 된다. 대부분의 화산쇄설물을 차지하는 것은 화산재이기 때문에, 이 경우 사태는 암석사태(debris flow)라기 보다는 진흙사태(mudflow)가 된다. 화산쇄설물에 의한 진흙사태는 특히 라하르(Lahar)라고도 하는데, 이는 인도네시아에서 부르는 이름이 널리 알려진 것이다. 가장 끔찍했던 라하르 사건은 1985년 콜롬비아의 네바도 델 루이스 화산 분출이었으며 사망자 2만 8천여 명이 발생했다.5.2.2. 쓰나미(Tsunami)
무척 드물지만, 화산섬의 부분적 붕괴나 해산의 분출 등으로 유발되는 해일도 가능하다. 이는 화산의 위치, 동반되는 지진의 성격 등 여러 요인이 함께 작용해야 한다. 크라카타우 화산과 아낙 크라카타우가 일으킨 쓰나미가 유명하다. 2022년 통가 해저 화산 폭발이 일으킨 쓰나미는 일본과 미국까지도 도달하였다.5.2.3. 산성비
화산이 분출하는 아황산 가스에 의해 산성비가 내리기도 한다.5.2.4. 기후변화
화산 분출로 인한 화산 가스에는 이산화황과 염소, 이산화 탄소가 포함된다. 이들은 기후변화 인자이기 때문에 단기적인 기후 변화를 유도할 수 있다. 특히 이산화황과 같은 물질이 성층권에 섞이게 되면 대류권의 온도가 강하하게 된다. 초화산급인 탐보라 화산의 경우에는 심각한 변화를 일으킨 적이 있다. 피나투보 화산의 경우에도 전지구 대류권 온도를 내렸다.[43]이 방식으로 지구온난화를 해결하려는 연구가 있는데 자세한건 지구공학 항목 참조.
지질학적 기록에 따르면, 전 세계 생물권을 뿌리째 뒤흔들 괴력을 발휘하기도 한 것으로 알려져 있다. 특히 페름기말 멸종이 대규모 화산 분출에 의한 것으로 생각된다. 시베리아 화산대지(trapp) 분출이 재수없게 토탄층을 건드려 유독가스와 이산화 탄소 배출이 너무 심각했기 때문이라고 생각되고 있다. 이외에도 다른 대량멸종에도 우연인지 필연인지 대량 화산 분출이 관여하고 있다. 물론 이 때 말하는 대량 화산 분출은 보통 대규모 화산암 지대(Large Igneous Province, LIP)라고 하여, 인류가 상상할 수 없는 규모의 분출이다.
5.2.5. 기타 재해
2차적인 재해에는 건강상의 문제[44], 화재[45], 건물의 붕괴, 농작물 피해 등이 포함된다. 보통 화산 재해를 이야기할 때 사람들이 신경쓰지 않지만, 실제로 일어나는 가장 흔한 피해들 중 하나이기 때문에, 실제 화산 재해에서 중요한 요소들을 이루게 된다.5.3. 한국의 화산 활동
중생대 시절 한반도는 일본과 붙어 있는 대륙의 연변 지역이었다. 약 1~2억년 전에는 한반도 아래로 태평양 판이 섭입하고 있었으며, 수많은 화산활동이 있었다. 이 결과 한반도에는 당시 산성질 마그마가 식어 만들어진 화강암이 널리 분포하고 있다. 그러나 이후 지구조 환경이 본격적으로 변하면서 오늘날 한반도는 섭입대 환경과 상당히 동떨어진 상태로 유지되고 있다.당시 한반도 동남부는 일본과 붙어있던 상태로써 지질학적으로 일본과 혼연일체나 마찬가지였고, 옛 태평양판인 이자나기 판이 섭입된, 일본과 이어진 화산대에 속했으며 백악기 말엔 시호테알린부터 한반도 동남부를 거쳐 중국 광둥성 동쪽에 이르는 거대한 화산벨트가 있었던 것으로 추정된다. 장산범으로 유명한 부산의 장산도 지금은 600m 높이의 평범한 산이지만 당시엔 높이 3,000m 이상에 5km 둘레의 초대형 화산체였을 것으로 추정될 정도.
신생대, 그 중에서도 특히 최근까지 활동이 있어서 번듯한 화산체를 유지하고 있는 경우는 한반도에 제주도, 백두산, 울릉도, 독도 등이 있으며, 북한에 위치해 아직 지질학적 연구가 미미한 오리산의 경우[46]도 포함될 수 있다. 이들은 모두 신생대 제4기 이내에 화산활동을 보였던 경우에 속한다. 신생대에는 한반도 전역에서 크고 작은 화산활동들이 있어왔음이 알려져 있으며, 앞서 언급한 화산 활동 이외에도, 보은, 철원, 포항, 강원도, 함경도 등에서 해당 시기의 화산활동 흔적이 소규모로 남아있다. 대부분은 1400 만년 이내의 시기에 분출한 알칼리 현무암질 용암류로 구성되는데, 일부 더 오래된 화산 활동은 준알칼리 계열의 특성을 보여주며, 포항에 대표적인 암상이 분포한다. 이 때문에 화산호 환경에서 배호환경으로 한반도 지구조 환경을 변화시킨, 동해 확장과 밀접한 관련이 있으리라 여겨지고 있다.
현재 한반도는 동해 확장이 멈추고 다시 좌우 압축 응력장을 받게 되면서 사실상 화산 활동을 지속할만한 지구조적인 환경을 거의 상실한 상태다. 그러나 화산 활동은 지구조적 환경이 변해도 꽤 오랜 시간동안 유지되는 경향을 보이는 것이 알려져 있다. 특히, 제주도, 울릉도 및 백두산의 주요 산체는 약 5천 년 이내[47]에 분출 활동이 있었으며, 백두산의 경우에는 수 백 년 이내까지 화산활동이 있었음을 암시하는 문헌 자료가 남아있다.[48] 동해에는 원래 수천 만 년에 걸쳐 수많은 화산들이 있었으나, 대부분이 수장되어 있고 현재는 울릉도와 독도만이 남아있다.
2006년 백두산에서 산발적인 지진 활동이 급증하면서 백두산 화산 분출에 대한 경각심이 높아졌다. 백두산은 한반도에 분포하는 화산체 중에서 가장 폭발적인 분출 기록을 가지고 있기 때문에 언론의 관심을 더 많이 받았는데, 당시 백두산은 선행 연구가 무척 드물어 화산 분출을 점친다는 것이 사실상 불가능에 가까운 상태였다. 현재는 백두산에 대한 연구 결과가 조금씩 누적되고, 모니터링 시설이 조금씩 늘어나고 있다.[49] 특히 백두산은 그 규모에 비해 알려진 정보가 적고, 화산의 원동력이 오리무중이어서 최근 다양한 화산 생성 모델이 제시되어 오고 있으며, 세계적인 관심을 끌고 있다. 나머지 울릉도와 제주도 역시 지표 근처의 지온구배(geothermal gradient)가 무척 높아 아직 하부의 마그마가 완전히 식지 않은 상태라는 것이 확인되어 있으나 현재 어떤 상태인지, 폭발 가능성이 있는지는 알려져 있지 않다. 한편, 전곡-철원 등지에 분포하는 현무암질 용암류는 앞서 언급한 주요 화산체보다는 살짝 오래된 암석들로 구성되어 있다. 이는 철원 지역에서 북동 방향으로 이어지는 이른바 추가령 지구대와 관련이 있다고 생각되고 있으나, 대부분의 추가령지구대가 북한에 있기 때문에 연구하기가 매우 곤란한 상황이다. 추가령 지구대는 현재 한반도가 압축 응력장을 받는 상태이므로, 다시 정단층이 발달하며 화산 활동을 재개한다고 말하기 어렵다.
5.3.1. 화산재 특보
대한민국 기상청에서는 화산재 특보를 두 가지 단계로 나눠서 발령하고 있다. 대한민국 기상청 날씨누리- 화산재 주의보: 화산재로 인해 피해가 우려될 때
- 화산재 경보: 화산재로 인해 심각한 피해가 우려될 때
5.4. 세계의 화산 재해
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이탈리아
베수비오 화산(폼페이) 폭발 (79년)
화산으로 인한 재해 그 자체로는 가장 유명한 화산 폭발. 서기 79년에 발생하였다. 자세한 내용은 폼페이 항목 참조.
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운젠다케 화산( 1792년 )
일본에서 15,000명의 인명 피해가 발생했다.
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인도네시아
탐보라 화산 폭발 (1815년)
인도네시아 동부 숨바와 섬에 위치한 거대한 성층 화산이자 초화산 폭발이다. 그 만큼 사망자도 엄청나서 6만에서 12만에 이르는 섬 사람들이 죽었던 걸로 추정하고 있다. 그래도 이 섬과 도시도 재건되어 지금은 100만이 넘는 인구가 살고 있다. 그리고 이 여파로 1816~1817년 두 해에 걸쳐 여름마저 한랭해진 사실은 유명하다. 자세한 건 항목을 참고할 것.
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인도네시아
자바 섬
크라카타우 화산(
크라카토아 ) 폭발 (1883년)
수마트라 섬과 자바 섬 사이에 있는 크라카타우 화산이 1882년 인도네시아 자바 섬에서 첫 대규모 분화로 4,110명의 인명 피해가 발생, 1883년에 재차 폭발하면서 36,000명이 죽었다. 탐보라와 마찬가지로 미국과 유럽에 추위가 닥쳐서 수십여만 명이 또 죽어나갔다. 특히나 크라카타우가 위치한 수마트라-자바 해협은 예나 지금이나 중요 항로 중 하나인지라 인근의 항구도시들이 죄다 치명타를 얻어맞았는데, 당시 화산성 쓰나미에 휩쓸린 무역선 한 척은 항구도시 텔룩베퉁에서 2km나 내륙으로 들어간 정글 한가운데에서 발견될 정도였다. 또한 폭발 소리가 얼마나 컸는지 호주와 뉴질랜드 바닷가에 있던 영국 해군들이 이 소리를 듣고 '바다에서 어느 나라 군대가 함포 사격 연습을 하나?' 이럴 정도였다가 나중에 화산 폭발 소리라는 것을 알게 되었다. 그런데 이 화산은 위치상 인도네시아의 가장 중요한 항로 한가운데에 떡 박혀 있어 당시 초토화되었던 도시는 모조리 복구되어 현재는 수백만 명의 인구를 자랑한다.
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서인도 제도 프랑스령
마르티니크 섬
몽펠레 화산폭발 (1902년 5월)
1902년 5월 7일 펠레 화산이 폭발하며 발생한 화산쇄설류가 마르티니크 섬의 생피레르 시 거주지를 덮치며 총 39,000여명의 사망자가 발생하였다. 이 섬과 도시도 재건되어 지금은 당시 인구 3배 이상이 살고 있다. 자세한 사항은 항목 참조.
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미국
워싱턴 주
세인트 헬렌스 화산 폭발 (1980년 5월 18일)
미국 워싱턴 주에 위치한 이 화산이 1980년에 VEI 5급으로 분화했다.[50]
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콜롬비아 네바도 델 루이스 화산 폭발 (1985년 11월 13일)
화산이 폭발하고 그 열기로 만년설이 녹아 대량의 라하르가 아르메로 등 주변 지역을 덮쳐서 50,000명에 가까운 사상자가 발생했다. 얄궂게도, 140년 전 있었던 폭발으로 쌓인 비옥한 화산토 덕에 아르메로에 모이게 된 수많은 농민들이 같은 화산으로 인해 피해를 보게 되었다.[51][52] 몽펠레 화산과 함께 20세기 최악의 화산 재해로 꼽힌다.
- 아이슬란드 에이야퍄들라이외퀴들 화산 폭발 (2010년 4월)
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칠레 푸예우에 화산 폭발 (2011년 6월)
인명피해는 없었으나 화산재로 공항이 폐쇄되고 낙농업 피해가 발생했다.
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일본 온타케산 폭발 (2014년 9월 27일)
일본의 온타케산이 징후도 없이 분화. 단풍구경을 갔던 등산객 250여명이 정상에 모여있다가, 갑작스러운 분출로 인한 화쇄류로 인해 100여명의 사상자를 냈다. 당시 등반객이 분출 순간을 촬영한 영상, 촬영자는 다행히 살았으나, 뜨거웠고 숨을 못 쉴 정도였다고 인터뷰에서 밝혔다. 2014년 9월 30일 기준으로 사망자는 35명, 부상자도 60여명에 실종자도 43명에 달한다. 일반적으로 마그마가 분출하는 경우의 활동이 아닌, 마그마로 인해 지하수가 끓어올라 만들어진 수증기 활동이었기 때문에 징후가 거의 없었고, 단풍을 즐기러 등반했던 사람들이 피해를 많이 입었다라 한다. 그리고 유독 가스가 수사를 방해해 수사가 난항을 겪는다고 한다. 2015년 6월 10일 기준으로 사망자는 57명, 실종자는 6명이다. 6년 만에 등산이 정상화되었다. #
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일본
사쿠라지마 화산 분화 (2015년 8월 23일, 2022년 7월 24일)
최근 대폭발 조짐을 보여온 규슈 가고시마현의 사쿠라지마 화산이 결국 4차례나 대규모로 분화했다고 일본 기상청이 발표했다. 이날 0시부터 오전 6시까지 4번이나 화산 활동이 있었으며 분화 경계 레벨 수준이 레벨 4(피난 준비)로 상향되었다. 뉴스 그리고 2022년 7월 24일 오후 8시 5분경 다시 화산 분출이 일어나 분화 경계 레벨 수준을 레벨 5(피난)로 격상했다. 이는 사쿠라지마에서는 최초이다. 그리고 연기 높이가 약 5,000 m까지 치솟았다고 한다. 뉴스1 기사 MBC 뉴스 연합뉴스 소박사TV
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인도네시아
발리 섬 아궁(Agung) 화산 분화 (2017년 11월 21일)
2017년 9월 이후 분화 조짐을 보여오다가 2017년 11월 21일 결국 분화했다. 한겨레 관련 기사
분화 이후 바람 방향에 따라 발리 섬에 있는 공항들이 화산재의 영향을 받는 중인지라 폐쇄와 운영 재개를 반복 중이다. 노컷뉴스 관련 기사
발리 섬에 고립되어 있는 대한민국 국민 273명의 귀국 지원을 위해 2017년 11월 30일 인천국제공항에서 전세기가 출발한다. 연합뉴스 관련 기사
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미국
하와이 킬라우에아 화산 분화 (2018년 5월 3일, 2021년 9월 29일)
용암이 4일째 흘러나와 26채의 가옥이 피해를 입었고 주민 1,800여명과 관광객 2,600여명은 대피했다. # 4일 오전에 규모 6.9의 강진 때 균열이 생긴 후 용암 분출구는 점점 더 늘어나고 있다. # 19일째 용암을 분출중이며 한명이 중상을 입었다. # 5월 22일 상황 5월 25일에는 가연성 가스에 불이 붙어 훨씬 위험해졌고 마지막 탈출로도 막혀 주민들이 헬기 대피 준비를 하고 있는 상황이다. # 6월 4일 기준 117채가 넘는 집이 파괴되었다. #
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과테말라 푸에고 화산 분화 (2018년 6월 3일)
화쇄류로 인해 25명이 사망하고 20명이 부상당하는 일이 발생되었다. # # 그리고 구조과정이 진행되면서 사망자가 60명으로 늘어났다. # 그리고 구조과정이 진행되면서 사망자는 85명으로 늘어났고, 실종자도 더 늘어났다. # 6월 6일 기준으로 사망자가 99명으로 늘어나면서 사망자의 수가 늘어나고 있다. # 그리고 사망자와 실종자가 300명에 달하자 과테말라는 사실상 구조작업을 중단했고 국제구호의 손길이 잇따라 이어졌다. # 그러다가 6월 8일에 화산이 다시 폭발하자 과테말라 정부는 대피령을 발령했다. #
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뉴질랜드 화아키리/화이트 섬 분화 (2019년 12월 9일)
지역 전체가 화산인 작은 섬으로 화산의 이름은 따로 없다. 2019년 12월 12일 오전 기준 16명이 사망했고 28명이 부상, 이 중 23명이 중태라고 한다. 8명이 실종된 상태이나 모두 사망했을 것으로 추정하고 있다. 관광객들이 많이 방문을 한다고 하는데, 분출로부터 불과 30분 전까지만 해도 분화구에 있었다는 사람들이 있을 정도로 분출의 징후는 없었던 모양이다. 당시 관광객들을 내려놓고 떠나던 배가 화산 분출을 보고 관광객들을 구하기 위해 섬으로 돌아갔는데 배에 타고 있던 목격자는 "증기를 쐬고 뜨거운 재를 뒤집어쓴 사람들의 얼굴에선 피부가 벗겨져 턱 아래에 걸려있고 팔, 다리는 검게 그을린 상태였다"고 증언했다. 바다로 뛰어들어 헤엄쳐 섬을 떠나려는 사람들도 있었다고 한다. 과거에는 2001년 분출한 적이 있으며 2014년에는 분화구가 무너져 광부 12명이 사망했다.
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2022년 통가 해저 화산 폭발(2022년 1월 15일)
2022년 1월 15일, 통가 북쪽에 위치한 '훙가 하파이' 섬과 '훙가 통가' 섬의 사이 해저에 위치한 이 화산이 본격적인 분화를 했으며, VEI 5급으로 분화했다. - 러시아 캄차카 반도 베지미아니 화산 분화( 2022년 5월 28일) #
- 미국 하와이 마우나로아 화산 분화 (2022년 11월 28일) # #
6. 주요 화산 및 화산 지형
6.1. 대한민국[53]
- 울릉도, 독도
- 백두산
- 오리산
- 한라산
일본열도가 한반도에서 찢어져 나간 배호분지 확장에 의한 화산 활동.[54]
강원도 평강군 평강읍 남서쪽에 위치한 산. 해발 454m의 평범한 산 같지만[55], 여기에서 용암이 대량으로 흘러나와 평강-철원 일대에 용암대지를 만들었다.[56] 다만 설마 폭발한다 해도 산의 크기와 고저차가 극단적으로 들쭉 날쭉한 주변 지형상 남한에 암석파편이나 화산 쇄설류 피해가 있을 확률은 극히 희박하다. 화산재의 피해는 예상가능하지만 이도 분화량이 많지 않다면 충분히 피해를 최소화 할 수 있다. 하지만 대놓고 화산 위에 주둔한 북한군 주력은 피해를 입을 수 밖에 없다.
6.2. 세계
- 마우나로아 화산 ( 미국 하와이)
- 오호스 델 살라도 ( 칠레, 아르헨티나 안데스산맥) - 세계에서 제일 높은 화산이다. 높이만 6,893m에 달하는 산이다.[57] 남아메리카에서 두 번째로 높은 산이기도 하다.
- 세인트 헬렌스 화산 ( 미국)
- 아소산 ( 일본 규슈) - 칼데라가 엄청나게 큰 화산. 380㎢에 이른다. 참고로 백록담 면적이 0.33㎢다.
- 에이야퍄들라이외퀴들 ( 아이슬란드)
- 에트나 ( 이탈리아 시칠리아)
- 옐로스톤 국립공원 ( 미국) - 만약에 옐로스톤의 화산이 다시 터진다면 대재앙이 예상될 정도로 크다.(칼데라 면적만 4,000㎢다. 참고로 울산시 면적이 1,056㎢다.)
- 우스 산( 일본) - 홋카이도의 활화산으로, 측화산이 1943년에 갑자기 생겨나서 당시의 연호를 따서 '쇼와신(新)산'이라고 이름붙여졌다. 이 때문에 20세기에 나온 일본 쪽 지구과학 책에는 빠짐없이 실려 있다. 2000년에도 분화가 일어났다.
- 이오지마 ( 일본)
- 크라카토아 ( 인도네시아)
- 아낙 크라카토아(크라카토아의 자화산)
- 킬라우에아 화산 ( 미국 하와이)[58]
- 킬리만자로 산 ( 탄자니아)
- 타무 매시프 (일본 동쪽 약 1,600km 거리에 있는 태평양 심해 샤츠키 고원) - 새롭게 발견한 화산인데... 위의 옐로스톤 국립공원과도 못 비교할, 태양계에서 가장 크다는 올림푸스 화산과 맞먹을 만큼이다. 자세한 건 문서 참고.
- 탐보라 화산 ( 인도네시아)
- 후지산 ( 일본 혼슈)
- 양밍산 (대만 타이베이)
- 피나투보 산 ( 필리핀)
- 엘드펠 화산 ( 아이슬란드)
- 달로 화산 지대 ( 에티오피아) - 다나킬 사막에 있는 화산으로 지표상에 있는 가장 낮은 화산지대이다. 다나킬 지역은 지반침하로 이루어져 있어서 지대 자체가 해수면보다 낮으며 달로 화산의 분화구는 -45m이다.
- 아궁(Agung) 화산 ( 인도네시아 발리 섬)
- 타알 화산 ( 필리핀 루손 섬)
- 파그라달스피아들(Fagradalsfjall) ( 아이슬란드)
- 캄차카 화산군 ( 러시아)
- 하이난섬, 레이저우 반도(중국)
- 화카아리 섬( 뉴질랜드): 2019년 분화로 섬을 관광 중이던 관광객 50여명 중 절반 정도가 사망 혹은 실종되고 생존자들도 큰 부상을 입은 사건이 있어 현재는 폐쇄되었다.
- 토바호 ( 인도네시아)
7. 선사시대의 화산
7.1. 선캄브리아대
과거 지구가 용암바다 시절이었던 45억 6000만년전~45억 3000만년전의 화산은 용암분수형태의 화산으로 지금과는 다른 형태의 화산이었다.지금처럼 산 형태의 화산은 45억 2000만년전에 생성되었다.
당시에는 거대한 초화산들이 존재했었는데 이들은 화산지수(VEI)가 무려 13이나[59] 되었고 1억km³이상의 용암을 분출하는 대형 화산도 존재하였다. 이러한 대형 화산은 43억년전까지 존재하였고 2,000만㎢에 해당하는[60] 지역을 용암대지로 만들 만큼 강력한 위력을 발휘했다.
25억년전 이전에도 VEI 12급의 1,000만km³이상의 용암을 분출하는 대형 화산들이 존재하여 300만㎢이상의 넓은 대지를 용암대지로 만들었다.
이렇듯 선캄브리아대 전반기에 거대한 화산이 나왔다.
이 시기보다 이전의 지구는 화산이라 부를만한것이 없는 표면 전체가 그냥 용암 바다였다고 보면 된다.
7.2. 고생대
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애팔래치아산맥
후술할 시베리아 트랩에 비해서 인지도에 있어서는 밀리지만, 오르도비스기 및 트라이아스기 대멸종의 유력 용의자다. 중앙 대서양 마그마 지대(CAMP)에 속했으며, 특히 트라이아스기 대폭발은 대멸종도 모자라 무려 판게아까지도 분리시키는 기염을 토했다. 이는 현생누대 최대 폭발인 것은 확실하며 무려 1600만km³ 이상으로 추정하는 학자도 있다. 그리고 오르도비스기 말기의 폭발 역시 지구 반대편까지 화산재로 뒤덮이게 만들었다. #
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어메이산 트랩
중국 쓰촨성에 있다. 2억 6천만년전에 이곳에서 일어났던 화산 활동으로 생성된 트랩이며 후술할 시베리아 트랩과 함께 페름기 대멸종의 공범으로 지목되는데, 이 폭발은 페름기 대멸종의 서곡을 알렸고, 어메이산 트랩으로부터 800만년 후 시베리아 트랩이 활동하였다.
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시베리아 트랩
페름기 대멸종의 유력 용의자다. 마그마 분출량만 해도 무려 650만km³[61]으로 시베리아 북부의 180만㎢ 넓이가 전부 화산지대다. 슈퍼화산을 능가하는 엄청난 폭발력을 내뿜은 화산이라고 하는데 이상하게 슈퍼화산과 똑같은 화산지수 8로 분류한다.[62] 다만 지금은 사화산이라 다시 폭발할 가능성은 거의 없으니 걱정하지 않아도 된다.
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온통-자바 트랩
솔로몬 제도 동쪽 해저에 위치한 세계 최대의 거대 화성암 지대. 그 넓이는 프랑스 국토와 맞먹으며 시베리아 트랩보다 훨씬 더 크게 분화하였다.
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글렌코
영국 스코틀랜드에 위치한 그 동네 맞다. 이 곳은 영국의 유일한 화산 지형으로 4억 7천만년전부터 500만년동안 VEI 8급의 초화산 활동으로 형성된 지역이다.
7.3. 중생대
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데칸 트랩
150만km³의 용암을 내뿜고, 50만㎢의 면적을 화산 지대로 만들었다. 6680만년전부터 6530만년전까지 150만년간 활동하였다. 처음 80만년간은 조용하다가 소행성 충돌 직후부터인 6602만년전부터 6570만년전까지 30만년간은 매우 격렬했다. K-Pg 멸종의 추정 원인 중 하나가 데칸 고원을 형성한 초화산 폭발이라는 주장이 있었지만, 분출 활동이 화산재를 동반하는 화강암질의 대규모 폭발이 아닌 현무암질의 마그마 분출[63]이었고, 무엇보다 운석 충돌설에 확실한 근거가 밝혀졌기 때문에 지금은 직접적인 원인으로는 보지 않고, 부추긴 정도로(데칸 트랩으로 살기 빡빡해진 백악기 말기에 운석까지 떨어저서 대멸종이 왔다는 정도로) 보고 있다. 현재는 사화산이므로 폭발할 가능성은 희박하다. -
비슬산,
최정산,
앞산 등
대구광역시 남쪽 지역의 산군
이들 산은 지금은 모두 평범한 산 같지만, 중생대 백악기 시절의 화산 활동으로 형성된 곳이다. -
무등산
중생대 백악기 시절의 화산 퇴적물로 되어 있다. -
타무 매시프
옐로스톤 국립공원을 꼬맹이로 보이게 만드는 괴물. 그러나 시베리아 트랩과 데칸 트랩에는 밀린다. 어쨌든 이 화산도 시베리아 트랩처럼 사화산이라 폭발 가능성은 아주 낮아서 걱정할 필요없다고 한다. -
금성산
경상북도 의성군 금성면, 가음면, 춘산면에 걸쳐 있는 산. 지금도 화산재로 이루어진 땅에서 의성 마늘을 재배하는 것으로 유명하다. -
파라나-에텐데카 트랩
브라질 파라나 주에 위치한 화산 지형이다. VEI 8급 중 가장 강력한 폭발을 했던 것으로 손꼽힌다.
7.4. 신생대
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옐로스톤 국립공원
수많은 온천 및 간헐천으로 전형적인 화산지형이지만 칼데라를 못 찾았는데, 위성사진을 거쳐서야 알아냈다. 지름 64km에 달하는 공원 거의 전체가 칼데라였다. 대략 60~62만년 주기로 파괴적인 폭발을 일으키는 것으로 드러났으며, 공교롭게도 마지막 폭발이 약 62만년 전에 있었다고 한다. 허나 화산의 폭발이 그토록 긴 주기를 갖고 일정할지는 여전히 논란이다.[64][65] 또 이 화산이 폭발하면 미국 영토의 60%가 멸망할 수 있다! -
토바 호수
인도네시아 수마트라 섬에 있는 옐로스톤보다 조금 더 큰 화산이다. 게다가 옐로스톤과는 엄연히 다른 형태다.[66] 칼데라 호수의 길이는 100km, 폭이 30km고 7만 4000년 전에 분화하여 일시적으로 전지구적 빙하기를 일으켰다. 이 화산 또한 지하에 거대 용암류가 있어 사화산이 아님을 드러냈다. 과학잡지 뉴턴의 2010년 11월 기사를 보면 마그마의 분출량은 대략 2,800km³ 정도였고[67] 인도에 15cm 정도, 중국 남부에도 몇 cm의 재가 쌓였다. 과거 기후 정보가 얼음에 그대로 담긴 그린란드의 빙상을 잘라내 분석하니 북반구에서는 연간 평균 기온이 10℃나 낮아졌고, 그 상황이 6년이나 이어졌다고 한다. 일설에 따르면 심지어 원시 인류를 멸종시킬 뻔한 화산이다. 인류의 세포 안에 있는 미토콘드리아의 유전자를 연구한 결과, 이때 막 퍼져나가기 시작하던 인류의 총 인구가 3000~10000명 정도로 줄어 멸종 직전까지 몰려서 난혼을 반복해 겨우해서 수를 회복했다는 것. 인류의 규모에 비해 유전자 풀이 생각보다 다양하지 않은 이유에 대한 설이기도 하다. 이런 이유 때문에 토바가 폭발하면 지구가 멸망한다는 낭설도 있는데, 다른 동시대 동식물 등에서는 이런 흔적이 보이지 않기에 지구가 멸망한다는 것은 오버다. 애당초 인류를 비롯해 토바 화산 폭발로 부터 살아남은 동식물들 전부가 토바 화산으로 지구가 멸망하지 않는다는 산증인이다. 무엇보다 토바 화산 이후에도 후술할 타우포 화산지대가 2번이나 VEI 8급 폭발을 일으켰다는 것이다. -
라가리타 칼데라
미국 콜로라도 주의 산후안 산맥에 있는, 옐로스톤, 토바, 세로갈란, 파카나보다도 훨씬 강한 화산. 신생대 이후 화산들 중 위의 옐로스톤, 토바와 아래의 파카나가 페이크 최종보스라면 이쪽은 진 최종보스. 2,800만년전에 폭발했는데, 그 당시 분출량이 무려 5,400km³. 이 폭발은 신생대 시절 일어났던 화산폭발 중 두번째로 강력한 위력을 자랑하며[68], 현재까지 개발된 모든 핵무기들 중 가장 강력한 차르 봄바의 5,000배에 달하는 수준이라고 한다. 현재는 사화산이라 폭발할 가능성은 없다고 한다. -
롱 밸리 칼데라
미국 캘리포니아 주에 있는 화산지형이다. 옐로스톤보다는 조금 작지만 그래도 76만년 전에 파괴적인 위력으로 폭발했다. 이곳도 활화산으로 옐로스톤과 마찬가지로 폭발 위험성이 있다. -
타우포 화산 지대 (Taupo Volcanic Zone, TVZ)
뉴질랜드 북섬을 가로지르는 화산지대(volcanic zone 혹은 volcanic field)이다. 이 화산지대는 길이 350km, 너비 50km로 북동쪽 남태평양 지역의 라오울 섬에서 시작해 여러 해저화산들을 거쳐 북섬의 로토루아, 타우호 호수와 그 남쪽 북섬 중앙부에 위치한 통가리로 국립공원까지 이어진다. 2만 6500년전에 타우포 호수에서 1,170km³의 분출량의 오루아뉘 대분화가 일어났고, 1만 8000년전에는 와카마루 칼데라에서 2,550km³의 분출량의 대폭발이 있었는데, 이들 폭발은 지난 7만년 동안 일어났던 화산폭발들 중 가장 강력한 폭발이었다고 한다. 또한 그 이후에도 28차례나 크고 작은 폭발이 있었는데, 그 중 AD 180년에 타우포 호수에서 일어났던 하타페 대분화는 지난 2만년 동안 일어났던 화산폭발들 중 가장 강력한 규모였으며 같은 시기 중국과 로마의 하늘이 붉어졌다는 기록이 있다. -
산토리니 섬
포카리스웨트 CF에 나왔던 그리스의 그 산토리니 맞다. 모르는 사람들은 이 산토리니가 평화롭다고 생각할지 모르나 사실 이곳은 엄연한 화산, 그것도 초화산이다. 폭발할 경우 옐로스톤이나 토바 호수에 비할바는 아니지만, 지수 7로 폭발했던 이력이 있는만큼 전 지구적으로 영향을 줄수 있다. 아틀란티스의 전설도 BC 1600년경 발생되었던 이 화산의 폭발에서 유래된 것으로 여겨진다. -
아소산
과거 지수 7로 폭발했던 이력이 있는 만큼 풀파워로 폭발할 경우 전 지구적으로 영향을 줄수 있기에 초화산으로 분류되기도 한다. 꼭 지수 7이 아니더라도 남동풍이 부는 여름철에 지수 2~3 정도의 규모로만 폭발해도 일본뿐만 아니라 대한민국 남부 지방이 이 화산의 직격탄을 맞을수 있다고 한다. -
캄피 플레그레이 (Campi Flegrei)
이탈리아 나폴리에 있는 초화산이며, 현재까지도 활동 중이다. 위성 사진으로 보면 나폴리 서쪽의 칼데라 지형 끄트머리부터 동쪽으로 대략 지름 15km 정도까지가 대분출 당시의 분화구다. 바로 옆에 유명한 베수비오산이 붙어있는데, 위치로 봐서 이 화산의 새끼화산으로 보인다. 캄피 플레그레이의 첫번째 대분화는 3만 9천 280년 전에 발생하였는데, 시기상 네안데르탈인의 멸종과 마지막 빙하기에 직간접적인 영향을 준 것으로 보고 있다. 현재 존재하는 어떤 초화산 보다도 인근의 인구밀도가 높은 데다가[69] 폭발 가능성도 가장 높아서 이탈리아 지질학자들이 눈에 불을 켜고 징후를 지켜보고 있다고 한다.. -
아이라 칼데라
일본 가고시마에 위치한 해저 칼데라다. 따라서 사람들 눈에는 보이지 않으며, 바닷가인줄 알았는데 나중에 해저 칼데라라는 것이 밝혀졌다. 지금도 활발히 활동중인 사쿠라지마 섬도 이 칼데라의 일부분이다. -
장산
부산광역시 해운대구의 그 뒷산 맞다(...) 현재는 평범한 산이지만 신생대 초기 시절만 해도 칼데라 크기가 5km에 이르고 산체 높이는 4,000m가 넘는 거대 화산이었음이 연구에 의해 밝혀졌다. 위에 써 있는 규슈 지역의 아소산, 사쿠라지마 등과 함께 거대한 화산지대 벨트를 이루고 있었을 것으로 추측되며 이 화산지대는 현재의 중국 남부 광둥 성까지 아우른다고 한다. -
알티플라노-푸나 화산 단지 (Altiplano-Puna Volcanic Complex, APVC)
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칠레, 볼리비아, 아르헨티나, 즉 안데스산맥 알티플라노 고원 남쪽에 있는 화산지대로 이 지역에는 VEI 8급 초화산만 파카나 칼데라, 과차 칼데라, 파스토스 그란데스, 빌라마 이렇게 무려 4개나 있다. 또한 이 곳의 마그마 챔버는 지구상에서 가장 큰 규모로 무려 50만km3에 달한다고 하며, 이에 현재 지구상에 있는 모든 초화산들 중 가장 크게 폭발할 가능성이 높다고 한다. 따라서 이곳은 슈퍼볼케이노를 넘어선 하이퍼카노(Hypercano)로 불린다. # -
케스케이드 산맥 (Cascade Range) / 케스케이드 화산호 (Cascade Volcanic Arc)
미국 태평양 서부 지역, 즉 워싱턴 주, 오레곤 주, 캘리포니아 주 북부를 아우르는 화산 산맥. 세인트 헬렌스 화산, 레이니어 화산, 크레이터 레이크, 샤스타 화산 등이 이 산맥에 속한다. 지금 당장 폭발해도 이상할 것이 없는 화산들이 모여있는 곳으로 하와이의 화산들과 알래스카의 알류샨 열도와 더불어 미국 내 활화산들 중 현실적으로 선술한 옐로스톤 국립공원보다 더 위험한 곳이다.
8. 태양계의 화산
- 화성의 올림푸스 몬스는 화성의 환경 특성 상, 풍화 및 침식의 영향이 없어서 화산재 등이 거의 그대로 쌓이고 남아있어서 높이 25km로 태양계 행성의 화산과 산들 중 가장 높다.[70] 화산의 형성원리는 하와이처럼 지하 열점이지만, 판 운동의 윤활유 역할을 해주는 물이 존재하지 않고 내부에서 대류 현상을 만들어 지각 판을 이동시킬 만큼의 힘이 부족해 하와이와는 달리 한 지점에 계속해서 용암이 나와 쌓이면서 지금의 올림푸스 몬스가 형성된 것으로 추정된다.
- 목성의 위성인 이오에 화산이 있다. 다만 지구의 화산과는 다르게 목성의 기조력으로 인해 지각판과 맨틀이 뒤틀리면서 생성되는 화산이다.
- 토성의 위성인 타이탄, 엔셀라두스, 해왕성의 위성인 트리톤에도 얼음, 메탄, 암모니아 등이 위성 내부에서 압력을 받아 용암처럼 활동하는 화산이 있다. 다만 굉장히 저온으로 추정된다.
- 명왕성의 경우 얼음 화산이라고 매우 특이한 화산이 있다. 다른 화산들과는 달리 걸쭉한 얼음을 내뿜는다는게 특징.
9. 이야깃거리
위의 사진들은 전부 말 그대로 목숨을 걸고 찍는 것들이다. 화산 분출 순간을 근접해서 찍은 사진과 영상은 생각보다 많은데 이는 다 화산학자들이 도박을 시도한 덕분. 화산 연구 자체가 매우 리스크가 크지만 위험성에 비해 인기도 높아 수많은 학자들이 현재에도 휴화산 근처에서 얼쩡거린다. 당연히 화산이 터지면 죽을 수 있다. 하지만 그 와중에 살아남으면 일확천금(돈보다는 명예와 업적이겠지만)을 얻으니 로또와 다를 바 없다. 학자들의 희생에 묵념. 그 사례로 1980년 미국 워싱턴주의 세인트헬렌스 산에서 분화 조짐이 보이자 수많은 학자들이 근방에서 관측활동을 수행하다가 가까스로 목숨을 건졌다. 그러나 화산과 가장 가까운 곳(중심부로부터 6km)에서 관측하던 데이빗 존스턴은 폭발 직후 본부와의 연락에서 전화기에다 대고 "밴쿠버[71] 밴쿠버! 마침내 분화했다!"[72]라고 외친 게 그대로 유언이 되어버렸다고 하며, 오죽하면 앗! 시리즈에서 화산을 주제로 한 '화산이 왈칵왈칵'에서는 이를 두고 '훌륭한 화산학자가 되려면 맛이 좀 가야 한다'라는 표현을 하기도. 즉 미쳤다는 말을 들을 정도로 목숨 걸고 활동해야 하는게 화산학자의 일이다.한편 다양한 광석들이 침전되는 환경인만큼 광부들의 성지인 때가 많다. 실제로 최대의 구리 산지인 칠레에서는 지금도 화산이 구리 광석을 만들고, 활화산 근처에서 자연 황을 캐서 생계거리로 삼는 사람도 있다. 다이아몬드도 화산활동에 의해 채굴될 수 있는 광물이다. 그러다보니 지상의 광물이 적어지면서 해저 화산을 놓고 영유권 분쟁이 벌어지기도 한다. 일본이 독도를 탐내는 최근의 이유는 그것. 화산은 지진과 달리 온천, 화산재 등이 토양을 비옥하게 하고 풍부한 광물 자원을 생산하기도 한다.
화산 분출로 산체의 형성 과정은 국민학교(現 초등학교) 과학 실험 중 하나로도 유명한 중크롬산암모늄 모형 화산 실험에서도 구경해 볼 수 있다. 모래밭[73]에 구멍을 파고 중크롬산암모늄 1~2스푼을 넣은 뒤 모래로 살짝 덮고 석유를 뿌려 불을 붙인다. 실험을 해 보면 불이 붙은 중크롬산암모늄 가루에서 불꽃과 연기가 솟아오르며 그 잔해가 실제 화산[74]을 닮은 모양으로 나오는데 그 리얼한 연출과 화려한 비주얼 때문에 당시 국딩들에게 인기가 많았다. 그러나 실험에 쓰는 중크롬산암모늄이 발암물질이라는 점과 위험한 물질로 나는 안전사고의 우려로[75], 현재는 초등학교에서 진행하는 모형 화산 실험은 중크롬산암모늄을 쓰지 않고 소다와 식초를 쓴 실험으로 대체하다가, 이마저도 마시멜로를 은박지에 싸서 가열해 녹이는 실험으로 바뀌었다.
화산이 바다 밑에서 만들어지기 시작하면 새로운 섬이 만들어지고 계속 커지며 종종 다른 섬과 이어지기도 한다. #
화산이 폭발하는 소리는 멀리서 들으면 낮게 쿵 하는 듯한 소리에 가깝다. 멀리서 누군가가 힘껏 큰북을 단타로 때리는 소리, 혹은 멀리 있는 군 사격장에서 화포를 발사하는 듯한 소리라고 생각하면 비슷할 듯하다. 실제로 크라카타우 화산 등 유명한 폭발 사례에서 많은 목격자들은 근처의 군부대에서 훈련을 하는 거라고 생각했다는 술회가 많다. 크라카타우 화산의 실제 분화 소리.
용암이 들끓는 화산 분화구에 쓰레기를 던져 넣어 처리할 수 있지 않을까하는 의문이 들 수도 있는데, 비단 환경문제 뿐만 아니라 화산까지 쓰레기를 가져가는 비용이나 위험성 문제 때문에 실제로 실천된 바는 없다. 관련 블로그 포스트, 관련 영상
위기탈출 넘버원 128회(2008년 3월 15일) 방송분에서는 화산 폭발 시 대처법을 방영한 적이 있었는데 절대로 화재 대피법이랑 똑같이 생각하면 안된다. 화재가 날 때 발생하는 유독가스는 위쪽으로 향하지만 화산 폭발할 때 발생하는 유독가스는 아래쪽으로 향하기 때문에 화재 대피법이랑은 반대로 허리를 숙여서 대피하면 위험하다.
9.1. 창작물의 화산
- 창작물에서는 사화산 분화구에 호수나 초원이 생겨 그속에 동물들이 서식하고있는 경우도 있다.
- 끝내주게 춤춰라 메이드 인 와리오의 빅재미섬에도 화산이 등장하는데, 여기서 나오는 볼케이노 와리오는 과연 메이드 인 와리오답게 웃기게 묘사했다.
- 젤다의 전설 시리즈 - 데스 마운틴, 올딘 화산
10. 관련 문서
- 분화구
- 초화산: 지수 7 이상으로 분화하여 기후 변화에 영향을 줄수 있는 화산들이다. 익히 알려진 초화산은 시베리아 트랩, 옐로스톤, 토바 화산, 아소산, 백두산 등이나 해저 화산 중에도 슈퍼 화산이 있을 가능성이 높기 때문에 정확한 수는 알 수가 없다.
- 오름
[1]
바닷속 깊은 곳에 있는 해저는 우리가 살아가는 육지보다
마그마를 만들어내는
맨틀과 더 가까울 뿐만 아니라, 지구상에서 바다가 차지하는 면적이 훨씬 넓기 때문이다.
[2]
또한 운석, 감마선 폭발등 외부의 재앙이 아니라면 가장 강력한 자연재해이다.
[3]
휘발성기체(수증기나 이산화탄소)가 들어가거나, 압력이 감소하거나, 온도가 올라가면 녹는다.
[4]
물이나
비스무트 같은 일부 특수한 경우를 제외하면, 대부분의 물질은 액체 상태가 고체 상태보다 밀도가 낮다.
[5]
산 모양이 아닌 화산암체로는
용암 대지가 있다. 개마고원이 바로 용암대지이다.
[6]
알칼리 현무암, 조면 현무암, 바사나이트, 테프라이트 등
[7]
이를 bimodal volcanism이라고 한다. 정확한 원인은 아직 모른다.
[8]
마찰 때문에 마그마가 만들어진다는 건 섭입대의 대표적인 몰이해 개념 중 하나다.
[9]
그에 따라 오랜 시간의 분화 작용
[10]
이 상상을 초월하는 화산 활동은 대량 멸종 사건에 여러 번 관여했다고 생각된다.
[11]
제주도가 이런 식으로 만들어졌다는 주장이 있다.
[12]
제주도의 폭발형 분출은 중앙을 제외하면 대부분 물과 반응했기 때문이다. 일종의 수증기 폭발인데, 찬 물이 마그마와 닿으면 폭발적인 분출을 일으키는 것으로, 이를 수성분출이라고 한다.
[13]
Pelée 화산.
마르티니크 섬의 화산. 하와이 화산의 여신이 펠레다 보니 여신 펠레로 많이 착각하는 것 중 하나다.
[14]
베수비오산의 분화를 목격하고 순직한
고대 로마의 학자
대 플리니우스의 이름으로부터 유래했다.
[15]
말하자면 건조한 분출에 적용되는 용어들. 이 분출에 관여하는 물은 절대다수가 마그마 기원의 물이다.
[16]
이런 식으로 용암이 흐르거나 후두둑 화산탄을 날리는 등, 용암류가 주를 이루는 분출을 effusive eruption이라고 한다. 침튀기는 것 같다고 하여 붙여진 이름.
[17]
멋있기로는 플리니식 분출이 압도적이지만 목숨을 걸어야한다.
[18]
지하수나 바닷물, 호수 등
[19]
아이슬란드 남쪽에 있는 화산섬으로, 1963년 11월 14일 해저 화산이 분화하며 만들어진, 지구에서 가장 어린 섬 중 하나다. 써체이, 서트시, 쉬르트세이 등 다양한 발음이 있으며 '
수르트의 섬'이라는 뜻이다.
[20]
둘 중 어느거라도 규모가 작으면 된다.
[21]
하와이식 분출은 조용하다고 말하지만 분출량이 어마어마할 수 있기 때문에 랭킹이 높아져도 포함된다.
[22]
섬 전체에 막대한 피해를 입힌 1995년 수프리에르 화산 분출도 대부분 여기에 속한다.
[23]
이 이상의 분출은 보통 폭발성 분출만을 포함시킨다. 대규모 용암류는 일단 인류가 관찰한 적이 없기 때문. 하지만 기록상으로는 이 정도 부피는 우습게 넘어서는 용암류도 있다.
[24]
베수비오 화산의 79년 화산 분출과
세인트 헬렌스 화산의 1980년 분출,
2022년 통가 훙가 통가-훙가 하파이 화산 분출도 여기에 속한다.
[25]
역사상 가장 시끄러웠던 분출로 유명한
크라카타우 1883년 분출, 미국 항공기지를 폐허로 만든 피나투보 1991년 분출, 알래스카를 한번 마비시켰던 카트마이 1912년 분출 등이 있으며 카트마이 분출로 칼데라 내부에 846m 짜리 용암 돔이 생겼는데 이 용암 돔을 노바룹타라고 부른다.
[26]
인류 시대에서 가장 강력했던 BC 1625년
산토리니 섬과 AD 180년 타우포 호수의 하타페 분출, 946년
백두산, 1815년
탐보라 화산이 이 영역에 들어가며, 나머지의 경우에는 지질학적 기록상으로는 알려져 있지만 가늠하지 못할 지경에 이른다.
[27]
그 3번 조차도 인류가 신생대 후반의 원시 시대일 때라서, 기록이 지질학적인 것밖에 없다.
토바호 분출, 오루아뉘 분출 그리고 와카마루 분출이 있다.
[28]
생존할 수 없다. 그 예가
폼페이.
[29]
많은 자연재해는 재해 자체로서 연구하게 되는데, 이를 hazard라고 한다. 즉 Volcanic hazard라는 분야가 있는 셈.
[30]
Richard hamblyn,'Invention of clouds',Picador,2002
[31]
비슷하게 질소에 의해 죽을 수도 있다. 이런 질식은 공기 자체는 존재하기 때문에 자신이 죽는지도 모르고 죽으며, 환각증상을 유발한다.
[32]
2~64mm 사이의 것은 '라필리(화산력)'라고 구분한다. 그리고 그보다 작으면 화산재(ash)가 된다.
[33]
애초에 화산탄이 떨어질 수 있는 거리까지 가면 안된다.
[34]
'
화산에서 살아남기'에서도 등장한 화산탄인데, 주인공 버프가 없었다면 거기서 만화가 끝났을 수도 있다.
[35]
물론 분화구 높이가 거의 4천 미터 위에 있으므로 거기서 폴짝폴짝 뛰어다니다간 고산병 걸려 저승문을 두드릴 것이다. 만약 운 좋게 살아남아서 손에 넣는대도 관짝 문과 저승 문을 두드리고 삼도천을 건너는 미친 짓은 하지 말자.
[36]
참고:
화산에 대응하는 항공편 운영 원칙
[37]
화산돔(volcanic dome)이라고도 함
[38]
대형 항공기가 대략 시속 800 ~ 1100km 속도로 하늘을 난다.
[39]
이 돌덩이들도 자기들끼리 부딪히고 하면서 표면이 녹는다고 한다.
[40]
초화산급인
탐보라 화산처럼, 이보다 더 파괴적인 화쇄류도 발생한 적이 있으나, 그들은 화산쇄설류보다는 다른 측면의 재해가 더 주목을 받으며 화산쇄설류는 '당연히' 동반된 것에 가깝다.
[41]
해리 글리켄. 그는 본래 당직을 서야 하는 날에 개인 사정으로 일을 못 하게 되어 데이빗 존스턴에게 대신 당직을 맡아 줄 것을 부탁했는데, 하필이면 일정을 바꾼 바로 그 날에 화산이 폭발하여 존스턴이 사망하였다. 이후 글리켄은 존스턴이 자기 대신 죽었다는 생각에 죄책감과 트라우마에 시달렸는데, 11년 뒤 본인 또한 화산쇄설류에 휘말려 사망하고 말았다.
세인트 헬렌스 화산 폭발 문서 참조
[42]
오히려 화산 쇄설류로 인한 부가적인 피해가 더 광범위하다.
[43]
대신 1991년부터 대략 1999년까지 전지구 사람들은 끝내주는 일몰 경치를 구경할 수 있었다. 한국도 예외는 아니었다.
[44]
기관지염 등
[45]
용암에 의한 것이나 합선, 혹은 혼란 속에서 일어나는 화재 등이 있다.
[46]
전곡-철원 일대의 조면현무암질 용암류의 공급원 화산으로 생각되고 있다.
[47]
제주도의 경우 현재 가장 젊다고 알려져 있는 분출이 약 2600년 전이다. 울릉도 역시 약 1만년 이내까지 화산 활동을 보였으리라 생각되고 있다.
[48]
다만 백두산의 가장 최근 폭발 중 가장 "확실"하게 밝혀진 것은 1000년 전의 것이 마지막이다. 나머지 최근의 분출은 한두차례 있긴 있었는데, 언제였는지는 논란이 있다.
[49]
그럼에도 불구하고 언제 터질 지 예측하는 것은 여전히 불가능에 가깝다. 이는 거의 모든 화산이 마찬가지다.
[50]
참고로 5급짜리 화산인 세인트 헬렌스의 에너지 방출량 최대치가 무려 차르봄바의 7배인 350mt이었다고 하니 초화산의 위력이 어떨지는 쉽게 상상이 갈 것이다.
[51]
이 당시 발생한 일화 중에서도 매우 슬픈 에피소드가 있다. 당시 오마이라 산체스란 이름의 소녀는 건물의 잔해와 화산재 더미에 깔려 머리만 내민 채 약 60시간 동안 생존해 있었다. 구조대원들이 필사적으로 구조를 시도하였지만 끝내 오마이라 산체스는 사망하고 만다. 이 장면은 기자인 Frank Fournier가
촬영해 전세계에 알려졌다.
[52]
당시 주변은 화산피해로 인해 아비규환인 상황이였으나 오마이라는 굉장히 침착한 행동을 보였다고 한다. 사고 며칠전 본 수학시험에 대한 걱정과 함께 노래를 부르는등 구조 초반에는 안정적인 모습을 보였고 시간이 지나며 기력을 잃어가는 상황에서도 되려 구조대원들을 걱정하는 등 마지막 순간까지 침착함을 잃지 않았다고 하며 이에 구조대는 어떻게든 오마이라를 살리려 필사의 노력을 다했지만 끝내 실패하고 말았다.
[53]
대한민국 헌법 제1장 3조 대한민국의 영토는
한반도와 그 부속도서로 한다.
[54]
해구에 해양지각이 섭입하면 호상열도의 생성과 더불어 호상열도 배후의 분지가 화산 활동과 함께 찢어지듯이 확장된다.
[55]
실은 산도 아니고 그냥 언덕이다. 산 주변 평강평야의 고도가 390~420m 정도기 때문이다.
[56]
지금도 넓은 분화구가 있다. 구글 어스로 보면 북한이 마개조해서 일종의 기지로 쓰는 듯하다. 북한에 있어 연구가 잘 진행되지 않고 있다. 문제는 여기도 사화산이 아닌 휴화산일 가능성이 높다는데 있다.
[57]
다만 높이의 상당 부분은 화산과 무관한 기반암이다.
[58]
2023년 6월 7일 새벽4시 40분경 화산이 분화했고 화산관측소는 경계경보가 발령됐고 항공기상 상태가 적색으로 상향됐다.
[59]
화산지수 1이 올라갈 때마다 분출물의 양이 10배씩 늘어난다고 한다. 참고로 겨우 지수 5밖에 안되는
세인트 헬렌스 화산이 기록한 최대 위력이 무려 350메가톤으로 차르 봄바의 7배에 이른다. 그러니 지수 5짜리 화산의 1억배 위력인 지수 13짜리 화산이 터지면 어떤
일이 벌어질지는 쉽게 상상이 된다.
[60]
비교를 위해 러시아의 국토 면적이 1713만㎢ 이다.
[61]
이는 화산지수 8로 슈퍼화산으로 분류되는
토바 화산이 뿜어낸 분출물 총량의 약 2,300배에 해당하는 수치다. 마그마 분출량만 해도 이렇다 보니 시베리아 트랩은 슈퍼화산을 넘어서는 무언가로 분류되기도 한다.
[62]
사실 시베리아 트랩은 화산지수 11에 해당된다. 다만 공식적으로 화산지수가 8까지인 이유는 현재로써는 가장 크게 폭발할 가능성이 있는게 고작 인도네시아의
토바 호수 뿐이기 때문이라고 볼 수 있다.
[63]
현재의 하와이와 흡사한 방식
[64]
2019년 12월에는 미국의 어느 지질학자가
최근 지진 횟수는 늘어났어도 강도는 오히려 낮아지고 있으며 안정 상태이기 때문에 폭발 가능성은 사실상 낮으며, 폭발주기가 있다해도 60만년이 아니라 70만년 정도일 것이라고 주장했다.
[65]
현실적으로는 옐로스톤이 슈퍼폭발할 가능성보다 당신이 옐로스톤 국립공원을 답사하다가 간헐천, 수증기 등으로 화상을 입거나 독가스에 중독되는 등 안전사고를 당할 위험성이 더 높다. 실제로 이 지역에서는 매년마다 중상자나 사망자가 꼭 나오며,
해당 항목에서도 볼수 있듯 이곳은 관광시에는 각별한 주의를 요한다. 특히 지병으로 호흡기 질환을 앓고있거나 아토피 등의 피부질환이 있다면 가급적 가지말자.
[66]
옐로스톤은
열점에 위치해 있지만, 토바는
알프스-히말라야 조산대의 일부인 수마트라 단층대에 속해있기 때문이다. 이 때문에 2004년 같은 단층대에서 일어났던
남아시아 대지진 이후 토바가 다시 폭발할 가능성이 제기된 것이다.
#
[67]
이게 어느 정도냐면 2,450km³의 옐로스톤과 100~120km³의 백두산, 탐보라 화산, 산토리니 섬이 동시에 터진 격이다.
[68]
신생대 최대 폭발은 3,600만년 전에 있었던 미국
유타 주의 인디언피크 칼리엔테 칼데라 폭발로 분출량은 라가리타보다 500km³ 더 많은 5,900km³였다.
[69]
그냥 나폴리 전체가 화산 위에 만들어진 도시라고 보면 된다!
[70]
참고로 두번째로 높은 산은
소행성
베스타에 있다.
[71]
워싱턴 주 밴쿠버에 있는 지질학 연구소를 뜻한다.
[72]
원문은 "This is it!"으로 훨씬 짧뚱하다. 직역하면 이게 바로 (내가 말했던) 그것(화산 분화)이다! 라는 뜻이다.
[73]
이 영상에서는 모래그릇에 하고 있는데, 화산체를 이룬 재가 그릇을 넘어 마치 화산재처럼 흩어지는 걸 볼 수 있다. 반드시 개활지 모래밭에서 해야 한다.
[74]
특히 분석구(cinder cone) 모양과 비슷하다.
[75]
심지어 교사들조차도 실험하다 불을 내는 경우가 잦았다.