[여기에 과학] 인도네시아 롬복섬 강진..불의 고리는 영원한가요?

초대륙 형성됐다 쪼개질때 불의 고리 형성돼, 새로 생기려면 최소 5억년 이상 걸려

강진이 발생한 인도네시아 롬복섬의 최고봉인 린자니 화산의 모습(왼쪽)이다. 지진이 있기전에는 매일 70~80여 명의 관광객이 1박 2일 또는 2박3일 코스로 등반하기 위해 린자니 화산을 찾아 오는 상황이었다. 지진으로 산 각지역에서 고립된 여행객이 발생했을 뿐아니라 인근지역에 사망자 수조차 정확히 확인되지 않은 상황이다. -김진호 기자 제공

인도네시아 발리섬이나 그 바로 옆 롬복섬은 한국인이 많이 찾는 관광지입니다.

그런데 롬복섬에서 지난 5일 규모 7.0의 지진이 발생해 9일 현재 347명의 사망자가 확인됐다고 합니다. 산에 고립된 여행객 등의 변수가 있어 사망자는 400명에 육박할 수 있다고 하네요. 현지를 여행하고 계신 분이나, 이곳으로 휴가 계획을 세우셨던 분들은 일정 조정이 필요하겠습니다.

이곳은 호주판과 유라시아판이 만나는 지점으로, 환태평양 조산대에 속하는 지역입니다. 환태평양조산대는 아메리카판, 태평양판, 호주판 등 총 9개의 판이 만나 경계를 이루는 곳입니다, 판끼리 충돌하면서 지진과 화산 활동이 활발해, 흔히 ‘불의 고리’라고 불립니다. 세계 활화산과 휴화산의 75%가 불의 고리 지역에 몰려 있으며, 세계 지진의 80~90%도 이곳에서 발생합니다.

불의 고리로 인해 일본이나 인도네시아, 그리고 칠레 등의 국가는 끊임없이 고통받고 있습니다. 그렇다면 이 불의 고리는 변하지 않는 건지, 판이 계속 이동하는 걸 감안하면 미래에는 불의 고리가 한국 쪽으로 확장되는 건 아닌지 궁금한데요. 오늘은 과거부터 미래까지 우리가 밟고선 땅(지각)에 대해 알아볼게요.

지진과 화산 활동이 활발한 환태평양 조산대(불의고리)와 함께 지역별로 나타났던 지질활동 등을 세계지도에 표시했다-어린이과학동아 제공

판을 움직이는 힘은 맨틀의 대류입니다. 맨틀은 지각 아래 위치하며, 암석이 녹아있는 상태로 움직일 수 있습니다. 그 이유는 지구의 핵에서 우라늄과, 토륨 등의 방사성원소가 붕괴될 때 생성된 열에너지로 인해 온도가 약 100~4000도로 충분이 뜨겁기 때문입니다. 대기에서 뜨거운 공기가 위로 올라가는 것처럼 열을 직접적으로 받는 하부맨틀에선 상승작용이 일어나고 상부맨틀에선 하강작용이 일어납니다. 수학적으로 맨틀이 움직이는 속도와 압력, 대륙의 두께와 맨틀에 잠긴 대륙의 깊이 등을 종합해 오일러방정식을 풀면 , 실제 지각이 받는 에너지를 추정할 수 있습니다.

이런 맨틀의 작용으로 지구의 탄생과 함께 지각은 끊임없이 이동하고 있습니다.   약 3억년 전에는 지금의 다섯 대륙이 합쳐져 초거대 대륙 판게아(Pangaea)를 이루고 있었다는 건 알고 계시죠? 그 판게아가 약 2억 5000만년 전부터 쪼개지기 시작해 지금의 불의 고리가 형성됐습니다. 나스카판은 머리카락이 자라는 속도인 1년에 약 160mm 정도의 속도로 빠르게(?) 움직이지만, 중앙대서양 해령은 손톱이 자라는 속도(1년에 약 40mm씩)로 느리게 움직입니다. 이런 차이로 인해 다양한 지질 작용이 발생하는 것입니다.

세계 곳곳에 흩어진 빙하퇴적물과 화석 연구를 통해 지질학자들은 판게아와 같은 초대륙이 여러번 형성됐다 사라졌을 것으로 추정하고 있습니다. 너무 오래 전이라 모든 초대륙의 존재를 입증하기는 어렵습니다. 판게아 이외에 유일하게 학계에서 인정받은 것은 11억년 전 형성됐다가 7억 5000만년 전에 사라진 초대륙 로디디아입니다.  로디니아가 쪼개졌을때 지구의 불의 고리는 분명 지금과 달랐을 겁니다.

고생대 후기인 약 3억년 전 온전한 상태로 존재했던 초대륙 팡게아다-과학동아 제공

그리고 지금도 그 변화는 끊임없이 진행 중입니다. 앞으로 어떤 변화를 가져올지 누구도 확언할 수 없습니다. 미국 예일대 지구물리학과 로스미첼 교수팀은 지난 2016년 시뮬레이션을 통해 약 5000만년 뒤에는 지금의 북극해 자리에 아메리카 대륙과 아시아 대륙이 합쳐진 ‘아마시아’가 생성될 것이며, 이후 2억년이 더 흐르면 유럽과 아프리카도 다시 붙어 새로운 초대륙이 생길 것으로 전망한 바 있습니다.

그로부터 2억년이 흘러 새로운 초대륙이 쪼개지면, 지금과는 다른 불의 고리가 형성될 것입니다. 거기에 지금의 한반도가 포함될 수도 있겠습니다. 하지만 이는 지금으로부터 최소 4억 5000만~ 5억 년이상이 걸리는 일입니다. 인간의 시간 개념에선 사실상 너무 먼 미래의 일입니다. 그런 먼 미래까지 인류가 생존해 있을 지도 장담할 수 없습니다.

분명한 건 앞으로  최소 수 천만년 동안은 지금의 불의 고리가 유지될 것이란 사실입니다. 현재를 살고있는 우리뿐 아니라 가까운 미래의 후손들도 인도네시아나 파퓨아 뉴기니 같은 남아시아의 열대 섬으로 여행을 가려면 지진이나 화산 등 지질 활동에 대한 안전 수칙을 먼저 숙지해야 할 것 같네요.

이번 지진으로 인한 사망자가 더 늘어나지 않고, 린자니 산에 갇힌 사람들도 한명도 빠짐없이 무사히 귀환하길 바라겠습니다.

※ 편집자주: 일상에서 또는 여행지에서 우리가 서 있는 바로 그 지점. ‘여기’에 숨어 있는 지구와 우주, 생물에 대한 궁금증을 풀어봅니다. 매주 금요일 찾아올게요!

[김진호 기자 twok@donga.com]