지구상에 고생대 말기까지 존재하던 판게아라는 하나의 거대한 대륙이 지각을 이루는 십여 개의 지각판들이 맨틀대류에 의해 조금씩 움직인 결과가 지금의 6대주 모습이다. 이때 판과 판이 부딪치는 경계에서 지진과 화산활동이 빈번하게 발생하게 된다. 즉 마그마 내에 포함된 가스가 기포를 형성해 이것이 지표의 약한 곳을 뚫고 나오는 것이 화산활동이다. 화산활동에는 화산폭발과 화산분출이 있는데 

화산재, 화산쇄설류, 화산탄, 부석 등을 뿜어내며 강렬하게 폭발하는 현상을 화산폭발이라 하고 그냥 마그마가 삐져나와 계곡을 따라

계곡물처럼 흘러가는 모습을 화산분출이라고 한다. 이러한 용암의 대량 분출로 이루어진 지형을 우리는 용암대지라고 부르는데 대표적인 곳들로는 우리나라의 개마고원, 인도의 데칸고원, 파타고니아대지 등이 있다.


"마그마의 세계" 캡춰 장면


지구 내부는 아직 45억년 전 지구가 형성될 당시의 이글거리던 불길이 내부 핵을 중심으로 살아있는데 이 높은 열로 암석이나 주위 물

질이 녹아있는 상태가 마그마이고, 이것이 지표로 방출되어 물처럼 흐르는 것이 용암이다. 용암이 갑자기 식어 태어난 가벼운 돌을 부석이라 하며 화산 폭발시 큰 용암 덩어리가 상공으로 높이 치솟아 급냉되면서 생긴 돌이 화산탄이다. 무엇보다 위험한 것은 화산쇄설류인데 이는 화산가스(이산화황, 이산화탄소, 수증기 등)와 화산재와 화산쇄설물(폭발시 나오는 고체물질) 등이 300-400도의 고온으로 시속 약 450km의 속도로 마치 폭풍처럼 대지를 휩쓰는 현상이다. 베수비오 화산의 이런 화산쇄설류로 폼페이 사람들이 그렇게 피할 틈도 없이 박제화 되었다니 무섭기 짝이 없다.


베수비오 화산은 지중해 화산대에 속해있는데 이는 지중해 중부에서 중앙아시아까지 동서로 길게 뻗어있다. 전세계의 주요 화산대는 

이 밖에도 지구상 화산의 70-80%를 차지하는 환태평양 화산대, 세계에서 가장 활발한 화산대로 100여 개의 활화산이 활동하고 있는 

자바 수마트라 화산대, 활화산이 60여 개 활동하고 화산지대가 남북으로 늘어선 동아프리카 화산대, 아프리카 서쪽 해양을 따라 섬들을 잇는 대서양 화산대 등 5개의 화산대로 나누어진다.  


이들 화산대에서 활동하는 위험한 활화산 3개만 들어보자. 칼리브해의 아름다운 열대 섬 몬세라트에 있는 수프리에르 힐 화산은 광란하는 용암 분출로 유명하다. 1995년 첫 폭발을 일으킨 이후 연쇄적인 폭발을 일으켜서 섬의 수도 대부분을 파괴했다. 폼페이를 멸망시킨 베수비오 화산 이래로 악명 높은 화산이 1883년 폭발한 인도네시아의 크라카타우 화산이다. 폭발시 화산재가 수천 마일 떨어진 영국까지 날아갔다고 하니 그 위력이 가히 짐작이 된다. 세계 5대 화산에 속하는 피통 드 라 푸르네즈 화산은 인도양의 레위니옹 섬에 있는데 지난 8년간 4차례의 폭발이 있었다. 열대수가 우거진 전원적인 평화로운 풍경의 이곳에 이렇게 무시무시한 화산이 도사리고 있다니 참 아이러니하다.


용암과 마그마로 지구의 심장을 토해내는 대자연의 드라마를 본다. 가공할 위력으로 삽시간에 주위를 초토화하는 화산은 지진과 마찬가지로 언제라도 터질 수 있다는 불예측성 때문에 더욱 위험하다. 그럼에도 불구하고 화산이 주는 이로운 점이 있다면 어떠한 것들이 있을까?


화산재로 뒤덮인 땅은 무척 기름지다. 인, 게르마늄, 칼륨 등 미네랄이 풍부하여 과일나무 등 농작물을 재배하기에 아주 좋은 토양이다.

이렇게 화산 주위의 농경지는 비옥하기 때문에 화산의 위험을 무릎쓰면서도 화산 지대를 떠나지 않고 농사를 짓는 사람들도 많다. 또 화산재로 찜질을 하면 몸의 독소를 제거해 주는 특별한 효능도 있기에 이를 이용해서 미용 팩을 만들기도 한다.

마그마에 의해 데워진 지하수인 온천의 유황 성분은 관절염이나 피부병에 탁월한 효과가 있어 치료 및 관광 자원으로 활용된다. 세계인의 휴양지인 하와이는 말할 것도 없고 우리나라의 대표적인 관광지도 제주도, 울릉도 같은 화산 섬이 주류를 이루고 있다.

또한 화산활동으로 분출된 여러 물질과 화산암은 지구 내부의 물질을 연구하는 데 적지 않은 도움을 줄 뿐만 아니라 여러가지 보석의 

재료가 되는 물질도 얻을 수 있다. 아이슬란드 같은 나라에서는 지열발전 등에 이용하여 전기를 생산하기도 한다니 무서운 화산 같은 자연에도 항상 양면성이 있는 것 같다.



요즘같이 혹한이 몰아칠 때 따뜻한 온천수와 함께 노니는 온천욕이 그리워진다. 몇년 전에 아오모리의 일본 전통 요관을 전전하며 온천욕 여행을 한 적이 있다. 그때 어쩌면 일본에는 이렇게 많은 온천이 있을까. 이게 축복인지 재앙인지는 잘 모르지만 일본열도가 환태평양 조산대에 포함되어 있어 화산과 지진 등이 잦다. 이곳 땅 밑은 판과 판이 부딪혀 지열로 달궈진 땅이다. 땅이 살아서 꿈틀거리는 곳이 일본열도라 해도 과언이 아니다. 우리에게 잘 알려진 대표적인 온천지대인 규수의 온천지들, 구마모토, 우레시노, 벳부 등은 그야말로 땅의 열기로 가득찬 곳이다. 


대표적인 지열 및 화산지대로는 가고시마의 지대를 들 수 있는데 화산활동으로 2만9천년 전에 막대한 규모의 아이라 칼데라가 생성된 다음, 3천년 후에 칼데라 남쪽에서 거대한 화산이 폭발하여 사쿠라지마란 섬을 만들었다. 지금의 거대한 호수같은 만 긴코완은 아이라 화산폭발로 이루어진 함몰지역에 해수가 담겨서 형성된 분화구 만이다. 아이라 화산은 폭발 후 1주일 만에 60m의 화산재를 쌓아 올렸다. 가고시마 주변이 평탄한 대지로 이루어져 있는데 이를 시라스 대지라 부른다. 마지막으로 1946년 사쿠라지마 섬은 다시 용암분출로 육지가 되어 버렸다.  


온천은 화산지대의 지하수


사쿠라지마 온천수의 수온은 섭씨 51도다. 냉수를 섞지 않으면 도저히 온천욕을 할 수 없는 뜨거운 온도다. 이 곳의 이부스키 해안에서 즐기는 모래찜질이 유명하다. 모래찜질이 태양 빛에 달궈진 모래로 하는 것이 보통인데 여기서는 지열로 달궈진 모래로 찜질을 한다. 바다로 흘러드는 온천수가 데워둔 모래이다. 10분 이상을 찜질을 금한다고 하니 얼마나 뜨거운지 짐작이 간다. 동경, 고베 등의 지진으로 고통을 겪고 있지만 온천이나 화산지대를 관광자원으로도 활용할 수도 있으니 자연은 때론 재앙으로 때론 천혜의 자원으로 우리를 찾아오니 자연은 자연의 길을 갈 뿐 인간에겐 별 관심이 없는 듯 하다. 


지열발전


일본에는 지열 발전소도 많은데 한 지열발전소에서 뜨거운 온천수를 뽑아내어 터어빈을 돌리고 그 물을 자연으로 되돌리는데 엄청 골머리를 썩히고 있었다. 되돌리는 물이 아무리 애를 써도 주변 계곡수보다 섭씨 1도 정도 수온이 높다는 것이다. 이 정도의 수온차이라 할지라도 자연 생태계를 교란하기에 충분하다며 그들은 환경을 걱정했다. 근데 우리는 어떤가. 동해안에 밀집한 한 원자력발전소에서 무려 섭씨 7도나 높은 폐온수를 그대로 바다에 방출하여 바다 생태계를 파괴한다고 환경단체가 문제를 거론한 적이 있다. 1도 수온을 낮추려고 온 역량을 집중시키던 일본과 사뭇 비교되면서 우리가 자연과 환경을 어떻게 대해야 할지 생각해 보게 하는 대목이다. 자연과 환경에는 국경이 없다. 중국에서 발원된 미세먼지는 이제 우리나라에서 거의 재해 수준으로 심각해지고 있다. 이 땅과 자연은 우리 후대로부터 잠시 빌려 쓰고 있다는 사실을 잊지말고 자연을 아끼고 가꿀 일이다.


아이슬란드 지열발전소


세계 최북단 국가 아이슬란드도 지열발전으로 유명하다. 지열을 이용하는 것은 같은 무공해이기는 하나 풍력이나 태양광처럼 바람의 세기나 날씨에 따라 발전량이 좌우되는 것에 비해 년중 365일, 24시간 언제든지 제한없이 사용할 수 있다는 장점이 있다. 그뿐 아니라 자원이 고갈될 위험도 거의 없고 석유나 석탄처럼 공해를 배출하지도 않으니 일거양득의 무공해 천연 에너지다. 아이슬란드는 이런 지열발전과 수력발전을 통하여 국가의 필요한 에너지 81%를 공급하는데 이중 지열의 비중이 66%나 된다. 국토의 대부분이 얼음과 눈으로 뒤덮힌 얼음천국인 아이슬란드가 강풍과 혹독한 겨울의 추위를 견딜 수 있는 것도 화산과 온천, 지열발전 등의 덕분이다. 특히 마그마를 이용한 지열발전 프로젝트는 이곳만의 특이한 방법으로 유명하다. IDDP(Iceland Deep Drilling Project)라 불리는 이 사업은 용암 화산지대인 활화산 크라폴라(Krafla)로부터 시작된다. 이 화산지대에 시추공을 박아 분출되는 마그마 수증기로 발전을 하는 것인데 전력생산 능력이 36MW 라고 한다. 이 프로젝트의 지열발전소 전체 전력 생산 용량이 60MW 라 하니 아직 더 생산할 여분은 충분히 있다고 하겠다. 아이슬란드는 거의 모든 가구와 일터에는 지열로 덥혀진 온수 파이프라인이 깔려서 온수와 난방 문제를 동시에 해결한다고 하니 참으로 복받은 국가이다.


우리도 자연보호 차원에서나 화석에너지 고갈 사태를 대비하여 태양광, 풍력, 조력 등 신재생에너지의 비중을 높여가야할 시점이다.  



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