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2015년 05월 18일 11시 59분 KST | 업데이트됨 2015년 05월 18일 11시 59분 KST

화산 폭발의 징후 요인을 발견하다(동영상)

SEBASTIAN ESCOBAR via Getty Images
View of the Villarrica volcano, one of Chile's most active, taken from Pucon, some 800 km south of Santiago, showing visible signs of activity on May 6, 2015. AFP PHOTO / SEBASTIAN ESCOBAR (Photo credit should read SEBASTIAN ESCOBAR/AFP/Getty Images)

다국적 연구팀이 이제까지 알려져 있지 않았던 화산 폭발 유발 요인을 찾아냈다. 과학자들이 폭발을 예측하고 인명을 구하는데 도움이 될 수 있는 발견이다.

“화산 폭발 요인을 이해하는 것은 예보, 위험 예측, 위험 완화에 있어 필수적이다.” 영국 리버풀 대학의 화산학자이자 이 팀의 팀장인 재닌 카버나 박사가 서면으로 발표한 내용이다. “폭발 위험성이 있는 화산 근처에 사는 사람이 세계적으로 6억 명이 넘는 지금, 화산의 복잡한 시스템과 폭발 유발 메커니즘에 대한 보다 깊은 이해가 그 어느 때보다도 중요하다.”

과학자들은 탱크에 젤리를 가득 채워서 화산 모델을 만들었다. 솟구치는 마그마를 재현하기 위해 색깔 있는 물을 주입한 다음 고속 카메라와 싱크로나이즈드 레이저를 사용해 젤리와 물의 움직임을 관찰했다.

실험 모델 비디오. 솟구치는 ‘마그마’를 대신한 색깔 있는 물이 젤리가 가득한 탱크 속에서 움직인다. (크레딧: 재닌 카버나/리버풀 대학)

어떤 일이 일어났을까? 연구자들은 솟구치는 ‘마그마’가 탱크 표면으로 올라가다가 수평 방향으로 퍼질 때 압력이 놀랄 정도로 크게 떨어진다는 것을 발견했다. 지질학자들은 이 수평 방향 움직임을 ‘실 sill’이라고 부른다.

압력이 낮아지면 마그마는 부력이 있는 거품처럼 움직이게 될 수도 있다. 마그마에 가스가 녹아있는 경우가 많기 때문이다. 여기서부터 드라마가 시작된다.

“압력이 낮아지면 녹은 가스가 분출될 수 있다. 그로 인해 마그마가 폭발하고 분출될 수 있다.” 호주 모내시 대학의 구조지질학과 지구역학 교수인 연구팀원 샌디 크루던이 서면으로 발표한 내용이다. “탄산음료 병을 흔든 다음 뚜껑을 따는 것과 비슷하다. 압력이 낮아지면 거품이 생기고, 그에 따라 부피가 늘어나면 병에서 거품이 분수처럼 솟구친다.”

하지만 정말 중요한 질문이 남아있다. 이 새 발견이 위험할 수도 있는 화산 폭발을 예측할 수 있는 믿을 반한 방법을 제시하는가? 그럴 수도 있다. 수평 방향의 실과 빠른 압력 저하는 폭발이 곧 일어날 거라는 경고로 해석할 수 있다.

“화산 폭발은 예측하기 아주 어렵습니다.” 카버나는 허핑턴 포스트에 보낸 이메일에 이렇게 적었다. “’예측’의 정확성은 데이터가 얼마나 있느냐에 달려 있는 경우가 많아요(예를 들어, 화산 연구소가 얼마나 장비를 잘 갖추고 있는가). 하지만 활용 가능한 위성 정보를 해석하는 것도 점점 더 중요해지고 있어요. 우리의 연구 결과는 위성의 관측 결과를 해석하는데 도움이 될 수 있을 겁니다. 마그마가 움직이고 있는지, 어디로 가고 있는지, 폭발이 일어날 것인지를 밝히는 거죠.”

2015년 4월 21일 ‘지구와 행성학 Earth and Planetary Science Letters’ 저널에 온라인 게재됨.

*본 기사는 허핑턴포스트 US의 'Scientists May Have Discovered A Critical Key To Predicting Volcanic Eruptions'를 번역 편집한 것입니다.