최근 SNS와 커뮤니티 등에서 2025년에 백두산이 대폭발할 수 있다는 이른바 '백두산 분화 100년 주기설'이 제기되면서 세간에 큰 화제가 된 바 있다. 세계적으로 여러 차례 실제했던 대규모 화산 폭발은 인류의 역사에도 큰 영향을 미친 바 있다. 현재 활화산인 백두산의 폭발은 얼마나 실현 가능성이 있는 이야기일까. 만일 분화가 현실화한다면 한반도에는 어떤 영향을 미칠까.
 
7월 25일 방송된 tvN <벌거벗은 세계사> 109회에서는 '세계사를 뒤흔든 화산폭발과 백두산 괴담의 진실'편을 통하여 전 세계 화산 분화의 역사와 인류에 미친 영향을 분석했다. 화산활동 연구 전문가로 꼽히는 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수가 이날의 강연자로 나섰다.
 
만일 인류가 언젠가 멸망하게 된다면 그 원인은 무엇일까. 치명적인 바이러스의 전파? 인류에게 반기를 든 인공지능(AI)의 반란? 기후 위기? 그와 함께 '화산 폭발'같은 자연 재해도 인류 멸망의 가능성을 거론할 때 전문가들 사이에서 빠지지 않고 등장하는 시나리오 중 하나다.
 
최근 세계 곳곳에서는 2022년 1월 15일 피지 통가, 2022년 7월 24일 일본 사쿠라지마섬, 2023년 6월 8일 하와이 킬라우에야 등에서 잇달아 심상치 않은 대규모 화산 분화들이 속출했다. 특히 한동안 분화를 멈췄던 화산이 갑자기 활동하거나 분화 징조를 보이는 현상들이 나타나 우려를 자아내고 있다. 전문가들은 지구 전역에서 분화 위험이 있는 화산들이 약 1500여 개나 되는 것으로 추정하고 있다.
 
화산 분화의 역사에서 빼놓을 수 없는 사건이 역시 '폼페이, 최후의 날'이다. 서기 79년 8월 24일, 고대 로마 제국의 주요 도시 중 하나였던 폼페이는 인근 불과 10Km 거리에 있던 베수비오 화산이 폭발하며 하루아침에 역사속으로 사라졌다.

베수비오산은 당시에도 이미 활발히 활동하던 활화산이었다. 고대인들은 그리스-로마 신화에 등장하는 '불의 신' 불카누스가 베수비오산에 살고 있다고 생각하고 있었다.

당시 화산 분화의 열에너지는 히로시마 원자폭탄의 약 10만 배로 추정되고 있으며, 폼페이는 약 3m가량의 화산재에 뒤덮여 흔적도 찾을 수 없게 됐다. 화산이 폭발하자 수많은 사람들이 순식간에 열구름에 타죽거나 질식해서 사망했다. 고대 로마학자 영거 플리니우스의 기록에 따르면 최후의 날에 직면하여 '사람들은 죽음의 공포에 마주하며 차라리 죽게 해달라고 기도하는 사람들도 있었다'고 할 만큼 당시 폼페이의 참상을 묘사하고 있다.
 
폼페이는 오랜 세월이 지나 1748년 발굴 작업이 진행되면서 다시 세상에 모습을 드러냈다. 그런데 폼페이 발굴작업 중 흙더미속에 미스터리한 '빈 공간'들이 곳곳에서 발견되어 주목을 받았다. 발굴팀이 그 정체를 파악하기 위하여 빈 공간 안에 석고를 부은 뒤에 굳혔더니 그 안에서 나타난 것은 사람의 형상이었다. 화산 폭발 때 사망했던 폼페이인들의 시신이 있던 자리에 세월이 흘러 '틀'만 남았던 것.
 
분화 당시 높은 열로 인하여 시체가 증발하며 빈 공간만 남게 된 것. 아이러니하게 도시를 뒤덮은 화산재가 폼페이인들을 사망으로 이끌었지만, 동시에 두텁게 쌓인 덕분에 시신의 흔적이 보존될 수 있었던 것이다.
 
이렇게 재현된 폼페이인들의 모습에서는 어린 아이에서 동물까지 갑작스럽게 닥친 재난 상황을 피하지 못하고 고통속에 최후를 맞이해야 했던 당시의 참상이 생생하게 담겨있다. 한 도시를 순식간에 멸망으로 이끌 수 있는 화산 분화의 놀라운 파괴력과 위험성을 보여주는 역사적 사료이기도 하다.
 
세계의 역사를 뒤흔든 화산 폭발
   
화산 분화는 어떻게 일어나는가. 지구의 표면은 10개의 조각으로 이루어져있고 이를 판 또는 암석권이라고 한다. 판의 경계에서는 상호 작용으로 인하여 지진과 화산 분화가 일어나게 된다. 해양판과 대륙판이 충돌하게 되면 밀도가 높은 해양판이 밑으로 깔리게 되고, 내려가는 판의 영향으로 상부의 암석이 녹은 것을 마그마라고 한다. 이러한 마그마가 받는 압력이 높아지면 지표면을 뚫고 분출하여 화산 분화가 이루어지는 것이다.
 
화산은 크게 활화산과 사화산으로 나뉜다. 예전에는 활동을 멈춘 화산을 휴화산으로 분류했으나, 최근 들어 휴화산인 줄 알았던 화산들이 갑자기 분화하는 사태가 속출하며 현재는 학계에서 사장된 개념이 됐다. 베수비오산 역시 1944년을 끝으로 더 이상 분화하지 않았지만 공식적으로는 활화산으로 분류된다.
 
VEI(화산폭발지수, Volcanic Explosivity Index)는 화산 분화의 크기, 속도, 높이, 지속시간의 범위를 수치화해 측정하기 위하여 만들어진 척도다. VEI는 총 8단계로 나누어지며 한 단계씩 높아질 때마다 파괴력은 10배로 증가한다. 통상적인 화산폭발은 대부분 3단계 이하이고, 폼페이를 집어삼킨 베수비오산 분화는 VEI상 5단계 정도로 분류된다.
 
1991년 6월 발생한, 피나투보산 분화는 사망자만 850여 명, 이재민이 25만 명이나 발생한 '20세기 인류 최대의 재앙'으로 꼽힌다. 화산폭발지수는 베수비오산 분화를 뛰어넘은 6단계였다. 피나투보산은 필리핀 북부 루손섬 남서부에 위치하여 수도 마닐라와는 불과 100Km 밖에 떨어지지 않은 인접지역이었다. 또한 이곳은 이른바 '불의 고리'로 불리우며 전 세계에서 대규모 화산 분화가 가장 잦은 환태평양 조산대에 포함된 지역이기도 하다.
 
피나투보산 분화에서 피해가 커진 것은 '화쇄류(화산재, 화산가스, 연기, 암석 등이 빠른 속도로 주변을 덮치는 현상)' 때문이었다. 발생시 그 속도는 평지에서 약 180km, 산의 경사진 곳처럼 가속이 붙는 환경에서는 최대 400Km에 이르며 주변을 순식간에 초토화시킬 수 있다. 피나투보산 분화 이틀 만에 대규모 분화로 인한 화산재 퇴적층이 서울의 약 200배에 이르는 면적을 뒤덮었고, 루손섬은 무려 36시간 동안이나 암흑에 휩싸여야 했다.
 
피나투보산 분화와 같은해 비슷한 시기에 일본에서도 운젠산 분화로 약 700도 열기의 화쇄류 분출로 무려 43명이 사망했는데 이 중 16명이 화산 분화를 취재하러온 언론인들이었다. 이는 화쇄류의 위험성에 대한 경각심을 일깨우는 계기가 됐다.
 
화산재는 화쇄류를 구성하는 물질 중 하나로 통상적으로 마그마가 분출되면서 만들어지는 2mm 이하의 물질을 화산재로 분류한다. 화산'재'라는 이름과 달리 그 내용물은 날카로운 유리질 암석으로 조금만 쌓여도 인체에 큰 피해를 끼칠수 있다. 화산재가 1mm만 쌓여도 호흡기 질환을 유발하고, 5mm 이상이면 지면 위의 대부분의 식물이 죽게 된다.
 
피나투보산 분화 당시 분출된 화산재의 양은 약 50억 톤에 이르는 것으로 추정된다. 화산재로 인하여 수많은 건물들이 붕괴되었고 이를 치우고 복구하는 데는 수년 이상이 소요되었다. 또한 분화 당시 인명피해를 가중시킨 것은 라하르 현상(Lahar, 화산재가 폭우-얼음-물 등과 섞여 빠르게 흐르는 현상)이었다. 피나투보산 분화 당시 필리핀 일대를 강타한 태풍 '유냐'가 겹치면서 하루 강우량은 무려 78mm로 미국 평균 1년치 강우량에 육박했다. 빗물은 화산재를 만나 시멘트 반죽처럼 되어 초속 수십미터에 이른 빠른 속도로 주민들을 덮치며 수많은 사람들이 피할 사이도 없이 목숨을 잃어야 했다.
   
1985년 콜롬비아 네바도 델 루이스산 분화 때도 라하르로 인하여 인근 마을주민들이 생매장되어 다수가 사망하거나 치명적인 화상을 입은 사태가 벌어졌다. 당시 오마리아 산체스라는 소녀는 라하르에 휩쓸려 여러 날 동안 몸이 묻힌 채로 간절히 구조를 호소했으나 끝내 저체온증으로 운명을 달리하는 모습이 전 세계에 보도되며 사람들을 안타깝게 했다. 오마리아를 비롯하여 네바도 델 루이스산 분화로 사망한 사람들의 숫자는 무려 2만 3000명에 이르렀다.
 
20세기에 피나투보가 있었다면, 1815년 인도네시아를 초토한 탐보라산 분화는 VEI상 7단계에 해당하며 '19세기 전 세계 역사에 영향을 미친 자연재해'로 꼽힌다. 그 분화의 위력은 인류 역사상 최강의 핵무기로 평가받는 '차르 봄바'의 약 400배에 해당한다는 연구결과가 나왔다.원래 4200미터 높이였던 탐보라산은 분화 이후 2730미터 높이로 낮아지며 약 1400미터가 화산 폭발로 증발했다. 분화 이후 무너져 음푹 파인 탐보라산 정상에는 축구장 48개를 합친 6~7km 크기의 칼데라 지형이 형성됐다.
 
탐보라산 폭발로 약 9만 2000여 명에 이르는 사상자가 발생했는데 이 중 분화 당시 즉사한 것은 1만 명 정도이고, 무려 8만 명 이상이 분화 이후 굶주림과 질병 등으로 인하여 사망에 이르렀다. 바로 분화 당시 유출된 화산재와 화산가스의 영향 때문이었다.
 
또한 탐보라산 분화 이후 전 세계 연평균 온도가 무려 5도나 내려간 것으로 측정됐다. 화산 폭발로 유출된 이산화황이 황산 구름을 형성하여 성층권으로 올라가며 태양열을 차단하여 지구의 온도를 떨어뜨린 것이었다. 탐보라산 분화 이듬해인 1816년 유럽의 여름은 500여 년간 가장 추운 여름으로 기록되며 유럽인들에게는 '여름이 없는 해'라고 불리게 되었다.
 
또한 비정상적인 이상 기후로 곡물 생산량이 급감하며 세계 곳곳에 대기근이 속출했다. 1816~1817년경 서유럽의 곡물생산량이 75% 이상 감소하면서 굶주린 사람들이 속출했다. 당시 조선 순조시대였던 한반도 역시 대기근의 여파로 790만이던 인구가 약 2년 사이에 659만 명으로 급감했다고 한다.
 
동물들 역시 피해에 예외는 아니어서 기근으로 먹이가 부족해진 말들이 굶주리다가 쓰러졌고, 사람이 말을 잡아먹으면서 교통수단으로서의 역할이 사라졌다. 이를 대체하면서 등장하기 시작한 것이 오늘날 자전거의 기원이다. 또한 영국작가 메릴 셸리가 당시 유럽의 음울한 날씨와 분위기에 영감을 받아 과학자가 시체를 살려내는 이야기를 집필한 것이 바로 명작소설 <프랑켄슈타인>의 기원이 됐다. 탐보라산 분화가 전 세계 역사와 문화에 미친 영향들이다.
 
백두산 대규모 분화가 만일 지금 일어난다면?

현재도 지구 곳곳에는 화산폭발지수 7.8 규모의 활화산들이 대거 존재한다. 한반도북부에 위치하여 민족의 영산으로 꼽히는 백두산도 그중 하나다.
 
학계에서 공식적으로 인정하는 백두산의 마지막 대규모 분화는 946~947년 경으로 추정되며 역사 이래 최대 규모로 천 년에 한 번 나올 법한 '밀레니엄 분화'로도 불린다. 화산폭발지수로는 7단계에 해당하며, 그 분출물의 규모는 폼페이 베수비오 분화의 50배 수준으로 추정된다. 워낙 대규모 분화여서 아시아의 역사서에도 기록이 대거 등장한다. 고려 정종 원년(946년)에는 "이 해에 하늘에서 북을 두드리는 소리가 들려 죄인들을 사면하였다"는 기록이 나온다.
 
백두산 정상에 위치하여 화산 칼데라로 형상된 천지는 대분화의 증거로 꼽힌다. 천지에는 3개의 분화구가 있고 그중 2개가 밀레니엄 대분화 때 생긴 것으로 추정된다. 천지의 수심은 384M이며 수량은 약 20억 톤에 이른다. 천지의 지름은 탐보라산 칼데라와 거의 비슷하며, 이를 바탕으로 밀레니엄 백두산 대분화 역시 탐보라산 분화와 비슷한 위력이었을 것으로 추정되고 있다. 백두산의 현재 높이는 약 2750미터인데, 만일 대분화가 아니었다면 후지산(3776m)과 비슷한 높이였을 것이라는 분석도 있다.
 
백두산 대규모 분화가 만일 지금 일어난다면 어떤 일이 발생할까. 북한과 중국 등 주변 일대는 초토화되고 화산재와 화쇄류에 의하여 순식간에 파묻히게 될 것이다. 반경 50km 일대의 동식물은 모두 무방비로 폐사하고 도로, 댐, 전기 등 모든 시설이 무력화된다.
 
전문가들은 백두산이 만일 분화한다면 대규모 분화가 될 가능성이 높다고 우려한다. 백두산 아래에는 무려 4개의 마그마 방이 존재하고, 지하에서 상승하는 1000도 이상의 마그마가 수온 7도 정도인 천지의 물과 만나면 급격히 차가워지면서 폭발적으로 분화하게 된다. 펄펄 끓는 기름에 물을 붓거나 팝콘을 튀기는 원리와도 비슷하다.
 
또한 백두산의 용암이 공중으로 노출되어 굳으면 원형의 불덩어리인 화산탄을 형성하게 된다. 화산탄은 화구로부터 수킬로미터 거리까지 날아가 막대한 피해를 입힐수 있다. 백두산 분화로 만들어진 화산재 구름은 계절풍과 제트기류를 타고 낙하하여 백두산 동쪽 양강도-함경도 일대를 지나 일본, 태평양 지역까지 날아갈 수도 있다.
 
대한민국 역시 분화의 영향권에서 자유롭지 않다. 남쪽으로 내려온 화산재는 한반도 전역을 뒤덮을 것이다. 화산재가 1mm 이상만 쌓여도 농작물, 제조업, 전자산업 등 각종 산업에 막대한 피해를 입게 되고 시야 확보가 어려워져서 교통혼잡, 항공기 운행의 정지같은 후유증이 예상된다.
 
이러한 백두산 분화를 예측하기 위해서는 그 시그널을 꼼꼼히 확인하는 것이 필요하다. 2002년 이후로 화산 분화의 전조로 불리우는 화산성 지진이 자주 감지되어 우려를 자아냈다. 또한 천지 주변 온천의 수온 상승과 지형 변화도 감지됐다. 이로 인하여 '2025년에 백두산 화산이 분화활 것이다', '백두산은 100년 주기로 분화한다'는 등의 괴담이 민간에 나돌기도 했다.
 
하지만 전문가들은 백두산이 분화할 가능성은 있는 것은 사실이지만, '2025년 분화'나 '100년 주기설'같이 특정한 시기를 단정하는 것은 근거가 부족한 이야기라고 일축한다. 대한민국 화산특화연구센터의 모니터링 결과, 2020년 10월부터 2022년 6월부터 화산성 지진이 이 한 해 100회 이상 발생한 것으로 집계되었지만, 지난해 6월 이후로는 다시 예년 수준으로 원상복귀된 것으로 드러나 대분화 임박설은 사그라들었다.
 
한편으로는 북한의 지속적인 핵실험이 화산 활동을 자극하여 분화를 앞당길 수 있다는 우려도 나온다. 백두산이 분화하려면 지하에 있는 마그마 방을 자극해야 하는데 지진 규모 7.0 이상의 대지진이 필요하다. 하지만 전문가들은 핵실험으로 인한 인공지진으로 만들어내기는 현실적으로 불가능한 규모라고 평가한다.
 
백두산과 함께 초대형 분화의 가능성이 주목되고 있는 곳은 미국 '옐로스톤'이다. 마지막 분화가 63만 년 전으로 추정되는 옐로스톤은 미국의 국립공원이 위치해있으며 그 일대가 슈퍼화산급으로 분화로 만들어진 '화산 고원 지대'다. 지름만 70km에 이르는 칼데라 호수는 천지의 14배 규모에 이른다.
 
옐로스톤 폭발시 탐보라산 분화와 백두산 밀레니엄 분화마저 뛰어넘는 화산폭발지수 최고 등급인 8단계에 이를 수 있는 '슈퍼 화산'으로 분류된다. 이는 히로시마에 투하된 원자폭탄 550만 개를 한꺼번에 터뜨리는 위력과 비슷하다. 폭발시 반경 100km 이내의 모든 생명체가 순식간에 증발할 수 있는 규모이며 미국 국토의 75% 이상이 화산재로 뒤덮일 것으로 추정된다. 그 여파로 지구의 연평균 기온은 12도씩 내려가서 한랭한 기후가 몇 년씩 지속될 수 있다는 게 전문가들의 경고다.
 
'재난은 우리가 어떻게 살아야 하는지를 알게 해준다. 우리는 재난에 굴복하지 말고 재난을 극복해야 한다.' 마틴 루터킹이 남긴 격언이다. 현재로서는 모든 슈퍼화산들의 분화 가능성은 시나리오에 불과하고 언제 어디서 재난이 닥칠지는 누구도 장담할 수 없다. 그럼에도 현재 세계 각국의 전문가들은 화산 활동을 연구하고 관측하며 지속적인 감시를 통해 미래를 대비하기 위하여 노력하고 있다. 한편으로 이는 과학자들만의 문제가 아니며 일반 국민들도 재난대비와 기후 위기에 관심을 가지고 우리 사회가 더 철저하게 준비할 수 있도록 목소리를 내야 할 필요가 있다.