한반도 지하에 마그마 저장소가…"화산활동 가능성"

서울대 연구진이 경북 포항 지역의 단층대에서 배출되는 이산화탄소를 측정하고 있다. 서울대 제공

한반도 지하 심부에 마그마가 저장될 수 있는 단층대가 있는 것으로 확인됐다. 이 영역은 화산활동이 일어나는 열곡대가 발달할 가능성이 있는 것으로 분석됐다. 

서울대는 이현우 지구환경과학부 교수 연구팀이 한반도 단층에 대한 조사를 통해 일부 지역에서 맨틀에서 유래한 휘발성 성분이 배출된다는 사실을 확인하고 이 일대 지하에 '마그마 저장소'가 존재할 수 있음을 제시했다고 16일 밝혔다.

앞선 연구에 따르면 2017년 포항지진 발원지 인근에 분포한 양산단층 및 포항 지역의 여러 단층 지역에선 맨틀에서 헬륨과 같은 휘발성 성분이 생성된 것으로 보고됐다.

연구팀은 맨틀에서 생성된 휘발성 성분이 배출되는 영역이 한탄강, 경주, 포항, 평택 등에 형성된 현무암 지역과 일치한다는 사실에 주목했다. 현무암은 마그마가 굳어 만들어진 암석이다.

이 지역은 또 지진파 저속도 층이 분포한 지역과도 겹친 것으로 나타났다. 지진파는 암석이 열을받아 녹은 상태를 뜻하는 융체인 마그마가 존재하는 경우 속도가 느려진다는 특성이 있다.

연구팀은 이같은 분석 결과를 바탕으로 한반도 하부의 암석권과 연약권(지표면 아래 100~200km 사이에 형성된 부드러운 암석층) 사이에 마그마가 저장되는 영역이 있을 수 있다고 분석했다.

연구팀은 "심부에 마그마 저장소가 있다는 것은 언제든지 내륙에 화산활동이 일어날 수 있다는 것을 의미한다"고 말했다.

이어 "전세계적으로 판 내부에서 화산활동이 일어나는 동아프리카 열곡대, 리오그란데 열곡대와 같은 지역에서 맨틀 기원의 휘발성 성분이 단층대에서 보고된 적이 있다"며 "한반도 역시 잠재적으로 대륙 열곡대 발달에 대한 가능성을 열어놓아야 한다"고 덧붙였다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]