[재미난 융합과학 이야기] 화산 분출 시기 어떻게 예측할까?

[재미난 융합과학 이야기] (28) 화산 분출 시기 예측
최근엔 인공위성·첨단장비 이용
화산 분출 시기, 지진활동·암석온도변화 등 분석

전 세계적으로 매년 50∼60개의 화산이 분출해 사람의 생명과 재산에 막대한 피해를 주고, 생태계에 심각한 영향을 주고 있다. 화산 피해를 줄이는 가장 좋은 방법은 화산이 분출할 시기를 미리 예측해 대비하는 것이다. 화산 분출 시기는 어떻게 예측할 수 있을까?

이에 대한 물음은 인류의 문명과 더불어 오랜 관심사였다. 과거 500년 동안 화산 폭발로 희생된 사람이 20만명에 이른다는 사실은 화산 폭발 예측이 왜 중요한지를 알려 준다. 

일반적으로 화산 분출이 임박한 지역에서는 지하에서 마그마가 상승하며 지진의 발생 횟수가 많아진다. 그리고 뜨거운 마그마에 의해 지표 부근 암석의 온도가 높아지며, 가열된 암석이 팽창하면서 지표면이 부풀어 오른다. 또 암석의 갈라진 틈으로 뿜어져 나오는 화산 가스의 양이나 성분이 변하게 된다.

현무암질 용암이 분출하는 경우에는 화산 폭발 전에 먼저 지진이나 지반의 기울어짐 등의 징조가 나타나므로, 미리 대피해 인명과 재산의 피해를 줄일 수 있다. 경우에 따라서는 용암이 흐르는 방향을 바꾸어 재산 피해를 막을 수도 있다. 반면 유문암질 용암이 분출하는 경우에는 화산 활동이 폭발적이고, 폭발 순간을 예측하는 것이 매우 어렵다.

화산 폭발에 앞서 일어나는 일반적인 현상은 아니지만 화산 부근 물의 온도가 상승하는 경우도 있다. 또 분기공에서 나오는 가스 성분 중 염산과 이산화 황의 비율이 수증기에 비해 증가하는 경향이 있다. 예컨대 1991년 거대한 폭발을 일으킨 필리핀 피나투보 화산의 경우 폭발적인 분출이 있기 전에 이산화 황의 분출량이 약 10배나 증가했다.

과학자들은 화산 부근의 지진 활동이나 지표 부근 암석의 온도 변화, 지표면의 지형 변화, 화산 가스의 성분 변화 등을 종합적으로 분석하여 화산 분출 시기를 예측한다. 최근에는 인공위성을 비롯한 첨단 과학 장비를 이용해 화산 부근에서 일어나는 변화를 관측하고 있으며, 화산의 분출 시기를 어느 정도 예측할 수 있게 됐다.

앞으로 과학과 기술이 더욱 발전한다면 화산 분출 시기를 더 정확히 예측하고 화산 활동의 피해를 줄일 수 있게 될 것이다.

미래엔 올리드과학팀