北 핵실험, 백두산 폭발 대재앙의 도화선 되나?

■ 홍태경 / 연세대 지구시스템과학과 교수

[앵커]
지진이 핵실험으로 인한 것이라면 아주 멀지 않은 곳에 백두산이 있습니다. 그래서 백두산의 분화와도 연관이 있을 수 있는 것이냐, 영향을 미칠 수 있을 것이냐라는 우려도 나오고 있습니다.

저희가 권위 있는 지질학자 한 분을 전화로 연결해서 견해를 듣기로 했습니다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수님 안녕하십니까?

교수님은 어떻게 해석하셨습니까, 그제 지진을?

[인터뷰]
지난 토요일날 지진이 발생했는데요. 이 지진은 굉장히 이례적인 곳에서 발생했습니다. 풍계리 일대가 원래 자연지진이 발생하지 않던 곳이었기 때문에 이곳에서 연쇄적으로 자연지진이 발생했다고 하는 점 자체가 굉장히 의아했는데요.

지난 6차 핵실험이 워낙에 강력해서 6차 핵실험 이후에 바로 핵실험이 있었던 산 정상부에서 최대 4m 정도의 함몰이 인공위성 관측으로 확인이 됐거든요. 그리고 여러 산사태가 확인이 됐습니다.

이것이 의미하는 바는 이 일대에 굉장히 큰 지진동이 발생을 했고 또 멀리 북한과 중국의 접경지에 있는 지역에서도 큰 지진동이 발생을 해서 사람들이 대피하는 일들이 발생을 했거든요.

그런데 이런 일들이 이곳에서 핵실험이 강력했고 큰 지진동이 발생했음을 의미하기 때문에 지진이 발생하지 않던 이곳에 발생한 것은 다른 원인으로 발생했다고 추정할 수 있습니다.

그중의 하나가 바로 갱도 붕괴를 생각할 수 있는데요. 규모 3정도 되는 에너지를 만들어내기 위해서 이 갱도 붕괴로 충분한 에너지를 만들어낼 수 있고요.

두 번째로 산 정상부가 4m 정도 최대 전위가 일어났듯이 주변 지역에서도 마찬가지로 지반이 굉장히 약화됐을 상황이고 그로 인해서 추가적으로 이 산사태가 발생했을 가능성이 있습니다.

그리고 마지막으로 우리가 지구적 응력배출을 생각할 수가 있는데요. 이곳은 지진이 발생하지 않던 곳이기 때문에 그간의 많은 힘들이 이 지각 내에 쌓여 있는 상태입니다.

그런데 이 핵실험이 발생을 하게 되면서 많은 금이 가게 되고요. 크랙이 발생하게 되고 그 쪼개진 틈으로 지금까지 쌓였던 에너지가 배출되게 되면서 이렇게 자연지진처럼 관측될 수 있습니다.

그래서 이 세 가지 경우 모두 핵실험이 강력했기 때문에 발생한 현상으로 예측되고 있고요. 그래서 이번 일들은 북한 핵실험과 관련이 있다고 보고 있습니다.

[앵커]
핵실험 한 지가 3주 됐는데 3주 지나서도 이렇게 여파가 미칠 수 있는 겁니까?

[인터뷰]
이것은 3주가 아니라 그 이후까지도 영향을 미칠 수 있는데요. 기본적인 생각은 핵실험에 의해서 지반이 굉장히 약화됐다는 데서 출발하는 아이디어입니다.

그렇기 때문에 추가적으로 또 다른 곳에서 갱도가 붕괴됐을 수 있고 또 비가 내리게 되면 산사태 붕괴로 연결되거나 하는 일들이 그 후에도 연결될 수 있습니다.

그래서 이번 핵실험이 강력했기 때문에 여파가 이후에도 나타날 가능성은 배제할 수 없습니다.

[앵커]
앞으로도 이 지역에 대규모의 지진이 발생해서 실제로 피해를 입힐 가능성도 있다고 보시는 겁니까?

[인터뷰]
지진 자체는 말씀드렸지만 지구적 응력 배출은 지진처럼 보이지만 실제로는 지진은 아닌 것입니다. 일단 그간에 땅에 쌓였던 힘이 배출되는 형태인데요.

앞서 말씀드린 것처럼 어떤 틈이 쪼개지게 되고 그 쪼개진 틈으로 에너지가 방출되는 것이기 때문에 그 틈 자체가 그렇게 크지 않기 때문에 배출되는 에너지조차도 사실 크지 않게 됩니다.

그래서 이것보다 더 큰 지진이 발생할 거라고 예측하기는 어렵고요. 다만 산사태가 대규모로 발생하게 된다면 훨씬 더 큰 에너지 규모를 보이는 지진 원인이 발생할 수 있습니다.

[앵커]
그건 산사태는, 설명 좀 더 해 주시죠.

[인터뷰]
이 산사태 같은 경우에는 핵실험 인근 지역에 굉장히 강한 지진동이 발생을 했기 때문에 지반이 굉장히 약한 상태라는 데서 출발을 하는 겁니다.

지금 이 산 정상부에서 4m 정도의 함몰이 있었다는 것은 이 지역 인근의 지반이 굉장히 약하다는 의미가 되게 되고요.

이 지반이 약한 곳에 만약에 비가 내린다든가 아니면 그 작용에 의해서 스스로 미끄러져내리는 일들이 있을 수 있거든요.

또 버티고 있다고 하더라도 이후로 있을 추가적인 핵실험을 하게 된다면 지금까지는 지금까지는 잘 버티고 있던 그 땅들이 일시에 무너져내릴 수도 있기 때문에 산사태의 규모는 이후에 더 커질 가능성도 없지 않아 있습니다.

[앵커]
교수님, 저희가 조금 전에 풍계리 핵실험장하고 백두산 지도를 보여드렸거든요. 그 위치가 표시된 지도를요. 다시 보여드리고요.

거리가 110km 정도라고 하는데 실제로 이게 백두산에도 영향을 미칠 수 있는 정도입니까?

[인터뷰]
산 정상부, 백두산 천지에서부터 핵실험장까지 거리가 110km 정도 떨어져 있고요. 그런데 그 아래에 마그마방을 생각을 해 보면 실제 마그마방의 범위는 아직까지 확실하지 않지만 그보다는 훨씬 더 가까울 것으로 추정하고 있습니다.

일부 연구에서는 마그마방이 백두산 정상부로부터 40~50km 정도 뻗어있는 데까지도 확장돼 있다라는 보고도 있거든요.

그런 식으로 계산하게 되면 핵실험장과 불과 한 60km 정도밖에 안 떨어져 있게 됩니다. 그래서 굉장히 가까운 거리인데요.

제가 앞서 말씀드린 것처럼 6차 핵실험 때 굉장히 강한 지진동이 중국과 북한의 접경지에서도 발생을 했고 그보다 훨씬 더 가까운 곳에 있는 이 백두산에는 더 큰 지진동이 발생을 했을 거거든요.

그런데 이 백두산 하부에 마그마방이 존재를 하고 있는데요. 이 마그마방에도 강력한 지진파가 들어갔을 테고 이 지진파가 들어가게 되면 액체 상태인 이 마그마방 안의 입자를 자극하게 되고 입자에 진동을 일으키게 됩니다.

그렇게 되면 기포가 만들어지게 되는데요. 이 기포가 만들어지게 될 때 마그마와 함께 상승하면서 화산 분화로 연결이 되는 겁니다.

그래서 저희가 작년 2월경에 발표한 논문에 따르면 핵실험 규모가 7 내외로 굉장히 강력해지게 된다면 화산 분화로 연결될 수 있다라는 논문을 발표를 했는데 다만 전제조건은 마그마방이 잘 발달돼 있다라는 전제조건을 만족해야 됩니다.

지금 이 화산 아래, 백두산 하부 아래에 있는 마그마방이 어느 정도까지 발달해 있는지는 아직까지 정확하게 알려져 있지 않거든요.

마그마방이 있다는 정도는 알고 있지만 그 규모나 크기 그다음에 어느 정도까지 차 있고 그 안의 압력양은 어느 정도인지는 아직까지 많은 부분 베일에 가려져 있습니다.

그래서 이거에 대한 정확한 연구가 우선 습득되는 것이 필요합니다.

[앵커]
규모가 7 이상이면 영향을 줄 수 있다는 말씀인데 일단 지난 6차 핵실험 때는 규모가 인공지진 5.7이었고요.

교수님, 이걸 숫자로 딱 잘라서 말씀하시기는 굉장히 어려울 것이라는 건 제가 이해를 합니다마는 지금 백두산 화산이 분화할 가능성이 어느 정도 가까운 시일 안에 몇 퍼센트 정도인데 만약에 핵실험이 영향을 미친다면 그게 몇 퍼센트로까지 높아질 수 있는 것인지 이렇게 말씀해 주실 수 있습니까?

[인터뷰]
사실 그 말씀을 저도 드리고 싶은데요. 굉장히 어려운 질문입니다. 지금 앞서 말씀드린 것처럼 백두산 하부에 있는 마그마방의 규모나 크기조차도 잘 알지 못하는 상황에서 작년 2월에 발표했던 논문은 굉장히 이상적인 상태인 마그마방인 경우를 가정을 해서 계산을 해낸 겁니다.

그래서 규모 7이 못 되더라도 실제로는 화산 분화까지 연결될 수 있는 압력량을 만들어낼 수도 있거든요.

이번 6차 핵실험 같은 경우에는 우리나라에서는 규모 5.7로 발표했지만 미국에서는 6.3으로 발표했기 때문에 이 핵실험 자체도 충분히 큰 핵실험입니다.

이미 굉장히 강한 압력이 가해졌을 거라고 생각을 하고요. 그런데 이 마그마방의 상태에 따라서는 분화로 연결될 수도 있고 연결 안 될 수도 있는 여러 가지 가능성이 존재합니다.

그런데 이 확률을 얘기하기 위해서는 이 마그마방의 상태를 정확하게 알아야 하기 때문에 단정적으로 얘기하기가 굉장히 곤란한 상황입니다.

[앵커]
그래서 그걸 좀 국제적으로 학술조사하자고 계속 여러 경로로 요청이 있는 상태지만 아직 본격적으로 진행되지 않고 있는 상태입니다.

지금 홍태경 연세대 교수에게 듣고 있습니다. 이 교수님이 잠시 뒤 3시가 되면 학술행사가 있습니다. 그래서 시간이 1분 20초 남았는데요.

짧게 두 가지만 여쭤보겠습니다. 1분 20초 답변하실 수 있는. 첫 번째, 이 백두산 화산이 만약에 분화하게 되면 그게 어떤 영향을 미치게 되는 것인지하고요.

그다음에 지금 요즘 멕시코 강진 때문에 불의 고리가 심상치 않다고 하는데 이 백두산도 넓은 범위에서 불의 고리 안에 들어가는 것인지 그걸 여쭤보겠습니다.

[인터뷰]
백두산이 분화하게 되면 여러 가지 피해를 일으킬 수 있는데 대표적인 것은 이곳 동북아시아 지역이 전 세계적으로 세계 경제의 허브 지역입니다.

중국, 그다음에 우리나라, 일본까지 포함하고 있는데 예전에 아이슬란드에서 폭발 지수 4에 해당하는 폭발이 있었을 때 유럽 전 지역에 항공대란이 있었던 적이 있습니다.

이런 항공대란이 일단 예상이 되고요. 그러면서 경제적인 마비가 벌어질 테고 뿐만 아니라 규모가 굉장히 커지게 될 때는 더 큰 혼란이 벌어지게 되는데요.

이 일대 전체적으로 굉장히 많은 화산재가 쌓이게 되는데 1000년 전에 있었던 백두산 분화 때는 동해를 건너서 홋카이도 지역에, 북해도 지역에 약 5cm 정도 되는 화산재를 쌓아놓은 적이 있거든요.

그래서 그런 정도의 분화가 있게 된다면 이 지역은 전체적으로 대공황을 넘어서서 농작물이라든가 산업 전 분야에 영향을 미칠 거라고 생각하고 있습니다.

그리고 지금 백두산이 전체적으로 환태평양 지진대에 속하는 불의 고리냐는 질문이 있으셨는데요. 사실은 위치적으로 봤을 때 상당히 떨어져 있지만 백두산 화산을 유발하는 데 지금 원동력으로 작용하는 것이 태평양판의 침강입니다.

태평양판은 일본 열도에서 충돌을 해서 동해를 가로질러서 한반도까지 다다르고 있는데 한반도에 다다르게 되면 지하 600km 지점에 도달하게 됩니다.

거기서부터는 수평으로 이동을 하게 되는데 그 이동으로 인해서 만들어지는 상승류가 곧 이 백두산 화산을 유발한다고 알려져 있습니다.

그렇기 때문에 큰 범주에서 보자면 환태평양 어떤 지진대, 혹은 불의 고리의 영향을 받는다라고도 얘기할 수 있습니다.

[앵커]
알겠습니다. 홍태경 연세대 교수, 지질학자 이야기 들었습니다. 55초 초과했습니다. 교수님, 죄송합니다.

[인터뷰]
감사합니다.