통가 해저 화산 기둥, 성층권 뚫고 57㎞ 치솟아…"역대 최고"

여러 위성 사진 이용한 새로운 측정 기법 적용

(서울=연합뉴스) 경수현 기자 = 올해 1월 15일 남태평양 섬나라 통가의 해저화산 '훈가 통가-훈가 하파이'가 폭발했을 때 발생한 화산 기둥이 성층권을 넘어서 중간권에 속하는 높이인 57㎞까지 치솟았던 것으로 밝혀졌다고 CNN 방송이 3일(현지시간) 보도했다.

이는 종전 역대 최고치인 1991년 필리핀 피나투보 화산의 40㎞보다 훨씬 높은 것이다.

통가 해저 화산 분화 모습(위성사진) [EPA=연합뉴스, 통가 기상청 제공, 재판매 및 DB 금지]

과학 전문 저널 사이언스에 실린 논문에 따르면 당시 화산 기둥의 높이를 분석해온 연구팀은 여러 위성이 찍은 사진을 사용하는 새로운 기법을 적용했다.

과학자들은 일반적으로 화산 기둥 높이를 온도 분석을 통해 측정해왔지만 고도가 높을수록 대류권에서는 온도가 떨어지고 성층권(약 10∼50㎞)에서는 반대로 높아지고 중간권(50∼80㎞)에서는 다시 하락하기 때문에 이 화산 기둥 높이는 종전 방법으로 측정할 수가 없었다. 중간권은 지상 위 3번째 대기층으로, 대부분의 유성이나 운석이 분해되고 타버리는 고도다.

영국 국립우주연구원 RAL스페이스 소속으로 이번 연구를 이끈 사이먼 프라우드 박사는 "최근에야 이 기법이 가능해졌다. 10년 전이라면 이런 연구를 할 위성 기술이 없었다"고 말했다.

연구진은 여러 각도에서 찍은 이미지를 비교해 높이를 판단할 수 있는 '시차효과' (parallax effect)를 기반으로 화산 기둥의 높이를 측정했다.

통가 해저화산 폭발 영향 개념도 [NASA's Goddard Space Flight Center/Mary Pat Hrybyk-Keith 제공/ 재판매 및 DB 금지]

프라우드 박사는 "(화산 기둥이) 30분 만에 57㎞까지 갔다"며 "이어 중앙의 반구가 안으로 꺼졌다"고 설명했다.

이 논문의 공동 저자인 앤드루 프라타 박사는 "이번에 사용된 기법은 화산 물질이 방출된 대기의 다양한 높이 측정도 가능하게 한다"고 설명했다.

CNN은 화산 기둥의 높이와 구성 물질을 알면 성층권의 얼음양 연구나 항공 안전 확보에도 도움이 된다고 전했다.

프라우드 박사는 "사람들은 화산 기둥을 떠올릴 때 화산재를 생각하지만, 이번 사례에 대한 예비 연구 결과를 보면 상당한 비율의 얼음이 있음을 보여준다"며 새 연구 기법이 화산 폭발이나 폭풍에 대한 자동 경보에도 기여하기를 바란다고 밝혔다.

앞서 대기과학자 루이스 밀란 박사가 이끈 연구팀은 이 해저 화산 폭발로 올림픽 규격 수영장 5만8천여 개를 채울 수 있는 양의 수증기가 성층권으로 유입된 것으로 분석한 바 있다.

evan@yna.co.kr

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