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北 과학자들, 백두산 마그마 존재 입증 첫 국제논문 발표

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2016년 04월 16일 07:00 프린트하기

영국 과학자가 촬영한 백두산 천지의 모습. - 사이언스 어드밴시스 제공
영국 과학자가 촬영한 백두산 천지의 모습. - 사이언스 어드밴시스 제공

 

북한 백두산의 지질구조가 북한 과학자들을 통해 처음으로 국제 세계에 공개됐다.

 

리경송 북한 지진부 연구원 등 7명의 북한 과학자들은 미국, 영국 연구진과의 공동연구를 통해 북한 지역의 백두산 지표면 아래에 마그마가 존재한다는 사실을 입증했다. 북한 연구자가 서양 과학자들과 함께 공동연구를 실시한 것은 이번이 처음이다. 연구결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 16일자에 실렸다.

 

● 천지 밑 서울 2배 면적의 마그마방 존재

 

리경송 연구원이 설치된 시설 안에서 실험하고 있는 모습. - 사이언스 어드밴시스 제공
리경송 연구원이 설치된 시설 안에서 실험하고 있는 모습. - 사이언스 어드밴시스 제공

연구진은 2013년 8월부터 1년간 백두산 천지로부터 60㎞ 떨어진 지점까지 6개의 지진계(지진파 탐지 장비)를 설치한 뒤 지진파의 속도를 이용해 땅 속 구조를 파악했다.

 

지진파는 지진의 진행방향으로 진동하는 종파(P파)와 진행 방향과 수직으로 진동하는 횡파(S파)로 구성된다. 두 파가 지진계에 도달하는 시간 차이를 이용하면 땅 속 구조를 파악할 수 있다.

 

그 결과 연구진은 천지에서 수평으로 동쪽 20㎞ 이내 백두봉 지역에서 횡파가 종파에 비해 두드러지게 늦게 도달한단는 사실을 확인했다.

 

횡파는 액체가 존재하면 속도가 느려진다는 점에서 연구진은 천지로부터 동쪽 20㎞ 지역 아래 5~10㎞ 깊이에 용융 상태의 마그마가 존재한다고 밝혔다.

 

중국 영토에 걸쳐있는 백두산 지하에 마그마가 존재한다는 사실은 이미 알려졌지만, 북한 영토에 있는 백두산의 지질구조가 밝혀진 것은 이번이 처음이다.

 

이번 연구결과를 바탕으로 앞으로 백두산이 언제 다시 폭발할지에 대한 연구도 활기를 띨 것으로 보인다. 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수는 “중국의 연구를 통해 백두산 지표 밑 8㎞, 20㎞, 25㎞, 32㎞ 부근에 마그마방이 4개 존재한다는 사실은 이미 알려졌다”며 “이번 지진계가 설치된 부근에 위성위치확인시스템(GPS), 지열측정 장비 등을 보완하면 향후 화산활동을 예측할 수 있는 귀중한 자료를 얻을 수 있을 것”이라고 말했다.

 

하지만 북한의 연구 결과가 다소 제한적이라는 지적도 있다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 “횡파는 마그마가 존재하거나, 땅이 갈라져 있는 두 가지 경우에 대해서 모두 속도가 느려지는 만큼 지진파의 속도만으로 마그마의 존재를 단정할 순 없다”며 “이번 연구결과로 백두산의 화산폭발 가능성을 점치기는 어렵다”고 말했다.

 

● 남북 공동연구 2018년에 가능할지도

 

지진계를 설치 중인 공동 연구진의 모습 - 사이언스 어드밴시스 제공
지진계를 설치 중인 공동 연구진의 모습. - 사이언스 어드밴시스 제공

북한 연구진이 논문을 작성하며 참고한 38편의 자료 중에는 오창환 전북대 교수팀 등 국내 연구진의 연구결과도 포함됐다. 오 교수는 “위성 정보를 이용해 백두산의 지질구조를 분석했다”며 “우리의 영토라는 백두산에 대한 연구를 직접 자료를 채취하며 연구할 수 없는 상황이 안타깝다”고 말했다.

 

한편 한국지질자원연구원은 미국, 영국 연구진과 팀을 꾸려 올해 초 국제공동대륙지각시추사업(ICDP)에 예비연구제안서를 제출했다.

 

이윤수 지질연 책임연구원은 “북한과 백두산 연구를 진행한 미국, 영국의 과학자가 최근 ‘북한 과학자와 함께 ICDP 연구를 하자’고 제안했다”며 “예비제안서가 통과되면 2018년에는 남북이 함께 본 제안서를 제출할 가능성도 있다”고 말했다.

 

 

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