화산 폭발 양상따라 위험 달라져
분출 형태 예측에 도움
화산이 폭발할 때 주변에 얼마나 큰 위험을 야기하는지는 분출되는 쇄설물 입자의 형태에 따라 달라진다.
지금까지 과학자들은 이런 쇄설물 입자의 형태가 분출 초기, 즉 마그마가 끓어 올라 유리처럼 생긴 테프라(화산 폭발로 생성된 모든 종류의 쇄설물)를 형성할 때 결정되는 것으로 생각해 왔다.
그러나 미국 조지아 공대 연구진은 쇄설물이 대기 중에 솟아 오를 때 암석끼리 부딪쳐 부서지는 과정에서 입자의 모양이 결정된다는 사실을 발견했다고 네이처 지오사이언스지에 발표했다.
지하 깊은 곳에서부터 분출이 일어날 때는 입자들이 더 오랜 시간 동안 서로 부딪치고 부서지기 때문에 보다 입자가 고운 재를 만들어낸다고 연구진은 밝혔다.
그러나 이와 반대로 얕은 곳에서 분출이 일어난 고대 화산 폭발 사건에서는 농구공 크기의 돌들이 20㎞ 사방에 흩어져 마치 폭탄이 터지는 것과 같은 효과를 내는 것으로 밝혀졌다.
연구진은 공중에 솟아오른 화산석이 지표면에 떨어지는 동안 어떻게 부서지는지 관찰했다. 이들은 부석(浮石: 지름 4㎜ 이상의 화산 쇄설물) 총을 이용해 화산석으로 이루어진 구슬들을 공중에 쏘아 올린 뒤 고속 카메라로 촬영해 부석이 공중에 장시간 체류하면 무수히 많은 조각으로 부서져 고운 입자를 형성하는 것을 확인했다.
화산이 폭발하면 녹은 용암이 음속으로 공중에 솟구치면서 탄환과 같은 속도로 유리같은 작은 돌 알갱이를 뿜어낸다.
그러나 모든 화산 분출은 다 다르고 쇄설물 입자의 크기가 위험도를 결정한다.
예를 들어 입자가 고운 재가 제트류를 이뤄 분출하면 더 높은 상공까지 올라가기 때문에 항공기 운항을 방해할 수 있고 햇빛을 반사해 단기적인 기온 저하 현상을 일으킬 수도 있다.
지난 2010년 아이슬란드의 에이야프얄라요쿨 화산 폭발 때 2차대전 이후 최대 규모의 항공기 운항 통제 사태를 빚은 것도 바로 이런 고운 화산재이다.
지난 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발폭발 때는 분출된 입자와 가스가 성층권까지 올라가 햇빛을 반사하는 바람에 이듬해 지구 기온이 평균 0.5℃ 떨어지기도 했다.
이와 반대로 '폭탄'이라고 불리는 큰 쇄설물이 분출되면 국지적인 파괴를 일으키고 가스와 암석이 초고온으로 달궈진 치명적인 화산 쇄설류를 형성한다. 이 연구는 장차 화산 밑에서 어떤 일이 벌어지고 있는지, 또 장차 어떤 화산에서 어떤 형태의 분출이 일어날 것인지 예측하는데 도움이 될 전망이다.
연구진은 "화산 가까이 산다면 화산 쇄설류가 더 위험하지만, 화산에서 멀리 떨어져 산다면 고운 화산재를 더 걱정해야 할 것"이라고 말했다.
지금까지 과학자들은 이런 쇄설물 입자의 형태가 분출 초기, 즉 마그마가 끓어 올라 유리처럼 생긴 테프라(화산 폭발로 생성된 모든 종류의 쇄설물)를 형성할 때 결정되는 것으로 생각해 왔다.
그러나 미국 조지아 공대 연구진은 쇄설물이 대기 중에 솟아 오를 때 암석끼리 부딪쳐 부서지는 과정에서 입자의 모양이 결정된다는 사실을 발견했다고 네이처 지오사이언스지에 발표했다.
지하 깊은 곳에서부터 분출이 일어날 때는 입자들이 더 오랜 시간 동안 서로 부딪치고 부서지기 때문에 보다 입자가 고운 재를 만들어낸다고 연구진은 밝혔다.
그러나 이와 반대로 얕은 곳에서 분출이 일어난 고대 화산 폭발 사건에서는 농구공 크기의 돌들이 20㎞ 사방에 흩어져 마치 폭탄이 터지는 것과 같은 효과를 내는 것으로 밝혀졌다.
연구진은 공중에 솟아오른 화산석이 지표면에 떨어지는 동안 어떻게 부서지는지 관찰했다. 이들은 부석(浮石: 지름 4㎜ 이상의 화산 쇄설물) 총을 이용해 화산석으로 이루어진 구슬들을 공중에 쏘아 올린 뒤 고속 카메라로 촬영해 부석이 공중에 장시간 체류하면 무수히 많은 조각으로 부서져 고운 입자를 형성하는 것을 확인했다.
화산이 폭발하면 녹은 용암이 음속으로 공중에 솟구치면서 탄환과 같은 속도로 유리같은 작은 돌 알갱이를 뿜어낸다.
그러나 모든 화산 분출은 다 다르고 쇄설물 입자의 크기가 위험도를 결정한다.
예를 들어 입자가 고운 재가 제트류를 이뤄 분출하면 더 높은 상공까지 올라가기 때문에 항공기 운항을 방해할 수 있고 햇빛을 반사해 단기적인 기온 저하 현상을 일으킬 수도 있다.
지난 2010년 아이슬란드의 에이야프얄라요쿨 화산 폭발 때 2차대전 이후 최대 규모의 항공기 운항 통제 사태를 빚은 것도 바로 이런 고운 화산재이다.
지난 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발폭발 때는 분출된 입자와 가스가 성층권까지 올라가 햇빛을 반사하는 바람에 이듬해 지구 기온이 평균 0.5℃ 떨어지기도 했다.
이와 반대로 '폭탄'이라고 불리는 큰 쇄설물이 분출되면 국지적인 파괴를 일으키고 가스와 암석이 초고온으로 달궈진 치명적인 화산 쇄설류를 형성한다. 이 연구는 장차 화산 밑에서 어떤 일이 벌어지고 있는지, 또 장차 어떤 화산에서 어떤 형태의 분출이 일어날 것인지 예측하는데 도움이 될 전망이다.
연구진은 "화산 가까이 산다면 화산 쇄설류가 더 위험하지만, 화산에서 멀리 떨어져 산다면 고운 화산재를 더 걱정해야 할 것"이라고 말했다.
 저작권자 2012.07.25 ⓒ ScienceTimes |
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