서기 946년 폭발한 백두산…폭발 간격 1~2개월, 겨울에 발생

서울대 연구팀, 그린란드 빙하코어에서 흔적 발견

백두산(2744m) 천문봉에서 바라본 천지. [사진=곽영래 기자]

[아이뉴스24 정종오 기자] 백두산 천년분화(Millennium Eruption)는 과거 2000년 동안 발생한 가장 강력한 화산 폭발 중 하나로 서기 946년 말에 발생했다. 최근 백두산 일대에서 서로 다른 마그마 성분의 화산재 기원의 암석이 발견돼 천년분화가 두 번의 폭발이 있었던 것으로 알려졌는데 그 간격은 정확히 알기 어려웠다.

서울대 연구팀은 그린란드의 빙하코어 시료에서 백두산 천년분화 기원의 미세한 화산재를 발견했다. 다양한 빙하 화학적 분석 결과를 바탕으로 천년분화가 겨울철에 발생했고 두 번의 큰 폭발 간격이 1~2개월이었음을 알아냈다.

천년분화 화산기원의 황 성분을 빙하시료에서 분리해 정밀 분석한 결과, 천년분화 동안 방출된 화산가스가 성층권의 오존층까지 올라가지 못한 것으로 드러났다. 대부분 대류권에 머물면서 일시적으로 햇빛을 차단해 기후변화에 미치는 영향은 크지 않았다고 분석했다.

화산폭발은 주요 자연재해의 하나이다. 분출 강도, 분출 간격에 정확한 정보는 자연재해를 대비하고 그에 대한 피해를 줄이기 위한 매우 기초적 정보이다. 백두산의 천년분화(Millennial Eruption)는 서기 946년에 발생한 것으로서 인류 역사상 가장 큰 화산분출 중 하나였다.

그 화산재가 동해를 건너 일본에까지 이르러 수 cm에 달하는 화산재층을 형성했다. 과학적 미해결 문제를 해결하고자 그린란드의 빙하코어를 이용했다. 그린란드에서는 연간 적설량이 높아(녹여서 물로 만들었을 때에 매년 20cm 이상), 1개월에 해당하는 시간적 기록도 빙하를 이용하면 상세하게 연구가 가능하다는 장점이 있다.

화산 폭발은 지역적 또는 전 지구적 냉각화를 가져와 기근과 전쟁을 일으킬 수 있다. 백두산 천년분화와 비슷하거나 약간 더 큰 규모의 방출이 1815년 인도네시아 탐보라에서 있었다. 이때 방출된 화산가스로 지구 전체적으로 한랭화가 있었는데, 화산분출 다음 해인 1816년에는 여름이 사라지게 만드는 효과를 냈다.

미국 동부에서는 서리가 내리고 농작물의 작황이 나빠져 기근이 왔었다는 기록이 있다. 그러나, 백두산의 946년 천년분화와 관련된 지구 냉각화 효과는 크게 보고된 것이 없었다. 여러 가지 의견이 있었는데 정확한 분석자료가 부족한 상태에서 정확한 이유를 알기 어려웠다.

지상 8km에서 10일 동안 예상되는 백두산 화산재 이동경로. [사진=서울대]

이번 연구에서 연구팀은 두 가지 연구 성과를 도출했다. 첫 번째는 천년분화의 시기와 두 분출의 간격을 가장 정확하고 신뢰할 수 있는 자료로 제시했다는 데 있다. 천년 분화는 겨울철에 발생했고 두 번의 큰 분출 간격은 1~2개월에 해당한다는 것이다.

두 번째 성과는 이산화황의 분출고도가 성층권의 오존층에 도달하지 못했고 대부분 대류권에 머물면서 큰 기후변화 효과를 발생시키지 않았다는 것이다.

이번 연구 결과는 앞으로 백두산 화산분출의 시기, 단기간 분출 간격과 횟수, 기후변화 효과를 연구하는 데 매우 중요한 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 서울대 주도로 덴마크, 영국, 미국, 스위스와 함께 총 5개국 8개 연구기관이 참여한 공동연구로 진행했다. 연구 결과는 ‘Communications Earth & Environment’에 실렸다.

/정종오 기자(ikokid@inews24.com)