화산과 지진

화산과 지진

화산이나 지진은 지구에서 일어나는 가장 역동적인 자연 현상 중의 하나이다. 화산은 주변의 지형을 변화시키고 대기나 기후에 영향을 미치며, 지진은 인간에게 큰 피해를 입히지만, 화산 활동으로 만들어진 제주도나 하와이는 관광 자원으로 활용되기도 한다. 거대한 자연의 힘을 느끼게 하는 화산 활동이나 지진은 왜 일어나는 것일까?

화산조사하기

화산

화산 활동은 지구 상에 인간이 출현하기 훨씬 전부터 있었고, 지금도 세계 곳곳에서 일어나고 있다.

A.D. 79년 베수비오 화산의 폭발로 큰 도시가 송두리째 화산재에 묻히기도 했고, 우리나라에서는 아주 오래전 바다 밑에서부터 시작된 화산 활동으로 큰 화산섬인 제주도가 생겨나기도 했다.

이러한 화산 활동은 왜 일어나는 것일까?

화산과 화산 분출물

지구 내부로 들어갈수록 온도와 압력은 점점 높아지낟. 따라서 지하 깊은 곳에는 지구 내부 물질의 일부가 용융된 상태의 물질을 마그마라고 하는데, 마그마는 간혹 지표의 약한 부분이나 틈새를 뚫고 올라와 지표로 분출한다. 마그마가 지표로 분출하면 마그마에 있던 대부분의 가스 성분은 날아가고, 남은 물질인 용암은 굳어 암석이 된다. 이와 같이 마그마가 지표로 분출되는 현상을 화산 활동이라하고, 화산 활동에 의해 만들어진 산을 화산이라고 한다.

화산 활동이 일어나면 화산 가스, 화산 쇄설물, 용암 등이 분풀된다. 화산 가스는 마그마에 녹아 있던 기체 성분이 지표 부근에서 빠져나온 것으로 대부분이 수증기이고, 그 외에 이산화탄소, 이산화황. 황화수소 등이 있는데, 이들은 지구의 대기, 해양, 생물계에 영향을 미친다. 화산 쇄설물은 화산 폭발로 생겨난 고체 물질로 크기에 따라 화산 암괴, 화산탄, 화산력, 화산재 등으로 구분한다.

그러면 최근에 활동했거나 활동하고 있는 대표적인 화산을 조사하고 서로 다른 점에 대해 알아보자.

 

화산활동의 영향

화산 활동으로 인한 갑작스러운 화산 폭발은 자연을 변화시키고 인간에게 많은 인명 피해와 막대한 재산의 손실을 입힌다. 짧은 시간 동안에 급격하게 물질과 에너지가 방출되면서 산사태나 지면의 균열이 일어나고, 방출되는 막대한 양의 용암은 넓은 농경지를 덮고 산과 들에 있는 식물을 죽게 한다. 또한 화산 가스로 누출된 황에 의해 식물이 죽고 토양을 산성화시키며, 화산 쇄설물은 가까운 지표를 뒤덮고 화산재는 성층권까지 올라가 지구의 기후를 변화시키기도 한다.

반면에 화산 활동으로 인한 좋은 점도 있다. 화산 활동이 있는 지역에는 데워진 지하수가 올라와 온천이 발달하므로 관광자원으로 활용되고, 하와이처럼 현재 화산 활동이 일어나고 있는 지역은 화산 활동 자체가 관광 자원이 되기도 한다.

우리나라의 제주도는 지금은 화산 활동이 일어나지 않지만 화산 활동으로 인해 생성된 용암동굴 주상절리, 특이한 모양의 화산체, 퇴적 지형 등이 관광지로 활용되고 있다.

또한 지열을 이용한 발전으로 전기를 생산하기도 하며, 화산 활동으로 분출된 화산재로 인해 토지가 비옥해지고, 금속 광상이 만들어져 유용한 금, 은, 구리와 같은 광물 자원을 얻기도 한다.

 

지진

갑자기 건물과 땅이 흔들리며 심하게 진동하는 것을 느껴 본 적이 있나요?

우리나라에서는 사람이 느낄 수 있을 만큼의 강한 지진이 많이 일어나지 않아 이러한 경험이 있는 사람이 별로 없겠지만, 이웃나라인 일본에서는 건물이 무너지고 도로가 붕괴되며 수많은 사람이 죽거나 다치는 큰 지진이 자주 일어난다.

그러면 이러한 지진은 어떻게 발생하는 것일까?

지진은 여러 가지 원인에 의해 발생한다. 화산이 폭발하거나 지하의 공동이 붕괴되면서 발생하는 경우도 있지만, 대부분 큰 규모의 지진은 단층이 형성될 때 발생한다.

지진발생과정

지층이 힘을 받으면 지층에 변형이 일어나게 된다. 지층의 변형이 진행되다 어느 한계에 도달하면 마침내 지층이 끊어지는 단층이 형성되면서 그동안 축적되었던 탄성 에너지가 한꺼번에 방출되는데, 이때 생긴 에너지가 파동의 형태로 사방으로 전달되는 현상을 지진이라고 한다.

진원과 진앙

이때 지진이 발생한 지하의 장소를 지원이라 하고, 진원 위의 지표를 진앙이라고 한다. 지진이 발생했을 때 생긴 에너지가 전파되는 파동을 지진파라고 하는데, 관측소에서는 지진계는 지진파를 관측하여 진원이나 진앙의 위치 및 지진의 규모와 세기를 판단하게 된다.

지진의 규모와 진도

지진이 발생했을 때 방출되는 에너지의 양을 규모로 나타내는데, 같은 지진이라면 어디에서나 규모는 같다.

진도

그러나 같은 지진이라도 진앙으로부터의 거리, 지역의 지질 조건, 구조물의 특성에 따라 지진의 피해 정도는 달라진다. 이와같이 어떤 지역에서 실제로 나타나는 지진의 감진 정도와 피해 정도를 나타내는 것을 진도라고 한다.

지진조사하기

지진이 발생 했을 때 전파되는 지진파에는 크게 P파, S파, L파가 있다. P파는 종파로 전파 속도가 가장 빠르므로 지진계에 가장 먼저 도착하고 고체, 액체, 기체에서 모두 전파된다. S파는 횡파로 지진계에 두 번째로 도착하여 고체 물질에서만 전파된다. L파는 지표에 따라 전파하는 표면파로 가장 나중에 도착하며 진폭이 가장 커서 피해도 가장 크다.

지진파

지진이 발생하면 많은 피해가 발생하지만, 전파되는 지진파를 관측하여 지구 내부의 구조를 파악하거나, 지하에 있는 유용한 자원을 탐사하는 데 활용하는 유익한 점도 있다.