태평양 연안은 거대한 지진불덩이

 3.11 동일본 대지진으로 일본이 국가적인 대재앙을 겪고 있다. 일본은 불의 고리 지역에 있는, 지진, 화산, 쓰나미 다발 국가로 유명하다. 지구 남반부 뉴질랜드에서 시작해서 필리핀, 일본, 알류샨열도를 지나서, 북아메리카 대륙의 서안을 따라서 남아메리카의 칠레에 이르는 거대한 태평양 연안지역이 바로 환태평양지진대인‘불의 고리’지역이다. 잠재적으로 항상 대형 화산, 지진 대재앙을 품고 있는 이 지역에 대해서 알아봤다.

<재난포커스 - 유상원기자(goodservice@di-focus.com)>

유명한 탄허 스님(1913~1983)이 일본의 미래에 대해서 역철학적인 예지를 한 적이 있다. “일본 영토의 3분의 2 가량이 바다로 침몰할 것이다”라는 내용이다. 탄허는 그의 저서 ‘부처님이 계신다면’(교림출판 1980년 발행)에서 일본 침몰에 대해서 구체적으로 언급했다. 이 책 163쪽에서 “일본 영토의 3분의 2 가량이 바다로 침몰할 것입니다. 일본은 손방(巽方)이라고 하는데, 손(巽)은 주역에서 입야(入也)로 풉니다.

이 들 입(入)자는 일본 영토의 침몰을 의미합니다”라고 그는 밝혔다. 탄허 스님은 일본 침몰과 더불어 지구 극이동을 구체적으로 언급하고 있다. 그 근거를 김일부 선생이 선언한 정역에 두고 있다. “북빙하가 녹고 23도7분 가량 기울어진 지축이 바로 서고 땅 속의 불에 의한 북극의 얼음물이 녹는 심판이 있게 되는 현상은 지구가 마치 초조(初潮) 이후의 처녀처럼 성숙해간다는 것을 의미합니다.”

‘부처님이 계신다면’ 170쪽에 나오는 말이다. 이 책이 발행되고 30여년이 지난 지금 이같은 탄허의 예지를 그냥 흘러보내는 이는 없을 듯 싶다. 왜냐하면 탄허가 먼 미래를 내다보면서 마치 그림처럼 그려낸 일본의 일이 실제로 우리 눈앞에서 벌어지고 있어서다. 일본 침몰이라는 표현은 과한 데가 있지만 일본이 3월 11일 강도 9.0의 동일본 대지진과 쓰나미로 국가적인 대재앙을 맞이한 것은 틀림없는 사실이다.

핵실험 감시하다가 우연히 발견해

일본 동북부 해안 대지진(규모 9.0)은 지난 2월 발생한 뉴질랜드 크라이스트처치 지진(규모 6.4)과 무관치 않다. 더 나아가면 2010년 2월 칠레 콘셉시온 지진(규모 8.8), 2010년 1월 아이티 포르트프랭스 지진(규모 7.0)도 모두 다 하나로 연결이 되어 있다. 공통점이 하나 있다는 얘기다. 바로 불의 고리(Ring of Fire)라고 하는 환태평양 지진대에서 일어난 대형 지진이란 점이다. 이 불의 고리 지역이 바로 3.11 대지진이 일어난 일본을 거쳐가고 있다. 실제 이 지역은 지진 다발지역으로 유명하다.

지구 남반부 뉴질랜드에서 시작해서 필리핀, 일본, 알류샨열도를 지나서, 북아메리카 대륙의 서안을 따라서 남아메리카의 칠레에 이르는 거대한 태평양 연안지역이 바로 이 불의 고리 지역이다. 판구조론, 판경계론 이론에 따르면 판 경계선에 있는 이 지역은 워낙 지진이 자주 발생하는 지진 다발, 화산 다발 지역이라서, 불의 고리라는 이름이 결코 무색치 않다. 불의 고리 지역은, 총연장 4만km의 말 편자 모양을 하고 있다. 이 지역은 지진만 자주 일어나는 것이 아니다.

화산도 자주 폭발한다. 전세계에서 일어나는 화산폭발의 70~80%가 환태평양 지진대에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 전세계 활,휴화산의 75%가 이곳에 있다. 환태평양지진대를 가리켜 불의 고리라고 부르는 이유이기도 하다. 불의 고리 지역에 살고 있던 사람들이 왜 지역에서 지진이 자주 일어나는지를 궁금해했었다. 19세기만 해도 일본인들은 지하에 큰 물고기가 살고 있다고 생각을 했고, 이 물고기가 평상시에는 바위에 눌려 있다가 가끔 답답하다고 요동을 칠 때마다 지진이 일어났다고 믿었다.

하지만 지구과학자들은 1960년대에 판구조론, 판경계론에 따라서 지진이 일어나고 있으며, 불의 고리 지역이 주요한 지진, 화산 다발 지역이란 사실을 알아냈다. 판구조론 이론으로 보아도 일본은 매우 불안한 지역에 입지해 있다. 일본은, 가장 큰 판인 태평양판과 유라시아판, 북미판, 필리핀판이 만나는 가운데 자리잡고 있다. 그래서 지진이 잦을 수 밖에 없다. 3.11 동일본 대지진은 태평양판과 북미판이 만나는 경계에서 발생한 것으로 알려졌다. 뉴질랜드 역시 불안한 입지에 서 있다.

뉴질랜드는 환태평양 지진대 중에서도 판 충돌이 심한 지점, 즉 인도,호주판과 태평양판이 만나는 지점에 있다. 이 두 판이 지속적으로 충돌하면 많이 지진이 발생하는 것은 너무나도 당연한 일이다. 이번에 대형 지진이 발생한 크라이스트처치는 특히 이 두 판의 경계부분에 위치하고 있다. 따라서 한번 이 두 판이 크게 부딪치면 지진의 발생 및 지진의 피해 규모가 클 수 밖에 없다. 재미있는 점은, 판구조론과 불의 고리 지역을 알아낸 계기가, 핵실험 금지 조약과 밀접하다는 점이다.

1963년에 미국 등 116개국은 대기권, 수중, 우주공간에서 핵실험을 하는 것을 금지하는 LTBT(Limited Test Ban Treaty)에 서명을 하였다. 이 때문에 그동안 대지권에서 이루어지던 핵실험이 지하핵실험으로 바뀌었다. 이때부터 미국과 소련은 상대방이 지하에서 핵실험을 하는지 안 하는지를 감시하는 군사적인 관측을 하기 시작했다. 이런 군사적인 필요성 때문에, 전지구 표준 지진관측망(WWSSN)이라는 대규모 지진관측망이 전 지구적으로 설치되었다.

이를 통해서 지구를 연구하는 과학자들은 귀중한 지구 정보, 즉 어느 지역에서 지진이 자주 발생하는가에 대한 정보를 손쉽게 얻게 되었다. 그런데 놀라운 점은 지진이 일어나는 진앙지가 아무데나 표시되는 게 아니라, 일정한 고리를 따라서 표시된다는 것이었다. 특히 태평양으로 오면 그 연안을 따라서 불의 고리라고 해도 틀리지 않을 정도로 수많이 지진이 발생한다는 사실을 알게 된 것이다. 지구과학자들이 불의 고리 지역을 발견하면서 동시에 해저지형의 모습에서 놀라운 점을 발견했다.

수심을 측정하는 소나(SONAR) 장비를 통해서 얻은 해저지형은 당시 과학자들의 예상과는 전혀 달랐다. 즉 해저에 높은 산맥이 있고, 깊은 골도 있었다. 더욱 더 놀라운 점은 이같은 해저산맥, 깊은 해구가 있는 지역은 지진이 자주 일어나는 진앙지 분포와 완전히 일치했다는 점이다. 최근에 와서 2011년 2월 뉴질랜드 대지진, 2011년 3월 일본 대지진 같은 식으로 지진이나 화산 폭발, 쓰나미가 더 자주 일어나는 것은 아닌가 하고 생각할 수도 있다. 하지만 과학자들은 최근에 와서 자연재해가 더 많이 발생했다고 볼 수 있는 근거는 없다고 말한다. 그 보다는 자연재해를 살펴보는 계측기기가 점점 더 정교해진 점을 든다.

하지만 불의 고리 지역은 판구조론에 따른 특성을 지니고 있기에 언제든지 어디든지 거대한 지진이 일어날 가능성이 충분하다고 과학자들은 말한다. 실제 3월 13일 로마 소재 이탈리아 지질화산 연구소의 안토니오 피에르산티 소장은, 2004년 이전까지만 해도, 대부분의 물리학자들은 불의 고리 지역 중 일부 지역에서만 거대한 지진이 일어날 수 있다고 생각했다고 말했다. 하지만 2004년 수마트라 아체 지진, 3.11 동일본 대지진이 일어나면서 이제는 불의 고리 전 지역에서 리히터 규모 9.0의 대지진이 발생할 가능성을 심각하게 고려해야 한다고 지적했다. 지진, 화산, 쓰나미 대책은 이제 불의 고리 지역에 있는 국가들에게는 필수가 되었다는 얘기다.

뉴질랜드, 일년에 1만4000번 정도 지진 발생해

불의 고리 지역은 태평양 연안에 걸쳐 있는 거의 모든 나라에 해당하는 지역이기에, 거대한 지진이 발생하면 광대한 피해가 일어날 수 밖에 없다. 3월 11일 발생한 동일본 대지진 위험이 앞으로 수년간 계속될 것이란 우려도 나왔다. 미국 캘리포니아주 패서디나에 있는 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 에릭 필딩 박사는 센다이 지진은 이미 진앙에서 동서 양쪽으로 500km 지점의 해저판까지 영향을 미쳤다고 진단한다. 이 영향 때문에, 불의 고리 지역에서 다른 지진이 오랫동안 계속될 것이라고 말했다.

지진이 자주 발생하는 일은 사실 불의 고리 지역에서는 다반사다. 뉴질랜드 역시 이 범주에서 벗어나지 못한다. 국내에서 뉴질랜드로 여행을 가거나 유학을 가는 이들은 잘 모르지만 뉴질랜드는 생각보다 지진이 많이 일어난다. 이 사실을 알면 뉴질랜드로 가는 여행객이나 유학생이 줄어들지도 모르지만 지진이 많다는 사실은 부인할 수 없다.

뉴질랜드는 매년 1만4000번 정도, 매달 1166번 정도, 매일 38번 정도 지진이 발생하는 지진 다발 국가이다. 물론 태반의 지진은 진동을 거의 느낄 수 없는 작은 지진이지만 1만4000번 지진 중 20번 정도는 강진이다. 그것도 규모가 리히터 지진계 규모 5.0 이상의 강진이다. 이같은 강진이 찾아오면 인명이나 재산 측면에서 큰 피해를 입는 것은 두말할 나위가 없다.

남아시아 쓰나미 재앙 22만명 목숨 잃어

뉴질랜드에서 발생한 지진 중에서 가장 규모가 큰 지진은 1855년 1월에 발생한 규모 8.2의 강진이었다. 이 강진은 1840년 뉴질랜드가 영국 식민지가 된 이래로 가장 큰 지진이었다. 피해도 컸다. 이 지진 때문에 대도시 웰링턴 일대 지반이 3m 융기했을 정도다. 지반이 크게 올라왔다는 얘기는 뉴질랜드 지도가 바뀌었다는 말과 같다. 대표적인 예는 바로 웰링턴에 있는 베이스리저브 크리켓 경기장이다. 원래는 바다 아래에 있었지만 1855년 1월에 발생한 강진으로 지면이 치솟으면서 육지로 변했다.

불의 고리 지역에서 대재앙이 일어나는 일은 잦다. 최근 대재앙으로는 2004년말에 일어난 남아시아 및 동남아의 지진과 쓰나미가 있다. 이 쓰나미 재앙으로 22만명이 목숨을 잃었다. 지진이 발생하면 자연재해는 지진에 국한되지 않는다. 화불단행(화는 혼자서 오지 않는다)이라는 속담은 여기에서도 그대로 적용된다. 지난 2월 발생한 뉴질랜드 지진으로 인해 뉴질랜드 최대 규모인 태즈먼 빙하에서 얼음덩어리가 3000만톤 이상이 떨어져 나왔다.

거대한 얼음덩어리가 바다로 떨어지면서 3.5미터 이상의 파도가 발생한 것으로 알려졌다. 많은 학자들은 라니냐의 영향으로 비가 많이 내려 지반이 약화된 상태에서 지진에 따른 충격이 가해지면서 빙하가 부서진 것으로 보고 있다. 빙하가 떨어져 나온 현상과 라니냐라는 자연재해 현상이 불가분의 관계라는 얘기다. 라니냐 현상은 이런 내용이다. 정상 상태일 때 적도 부근의 태평양 해수 온도는 이렇다. 동태평양에 찬 바닷물이, 서태평양에 따뜻한 해수가 위치하게 된다.

그러나 라니냐 현상이 발생하면서 동태평양 해수면 온도가 5개월 이상 평년보다 0.5도 이상 낮은 경우가 발생한다. 이게 바로 ‘라니냐(LaNina)’ 현상이다. 라니냐 또한 기상이변의 주요 원인이 된다. 라니냐 현상이 발생하면 원래 찬 동태평양의 바닷물은 더욱 차가워지고 이 찬 바닷물이 서진한다. 따라서 인도네시아나 동남아시아, 뉴질랜드에는 격심한 장마가, 페루 같은 중남미엔 가뭄, 그리고 미국엔 심한 경우 극지방 같은 추위가 도래한다.

타임지는 라니냐의 영향으로 폭우가 쏟아지면 인도네시아 화재지역의 유독성 물질이 한꺼번에 강이나 바다로 흘러들어가 주변 어족이 집단 폐사할 수도 있다고 지적하기도 했다. 라니냐도 엘리뇨와 마찬가지로 현재로선 발생과정은 물론 활동주기와 기상에 미치는 영향 등이 대부분 뚜렷이 규명되어 있지 않아서 대책마련이 쉽지 않다. 대지진은 라니냐로 약해진 뉴질랜드 지반에 충격을 불러왔고, 그래서 거대한 빙하가 떨어져 나갔다는 얘기가 된다.