북한, 함경도 지역 피해 극심 할 듯
백두산 화산폭발 시 주요 피해지로 꼽히는 나라는 북한과 일본이다. 남한 지역은 다행히 백두산 화산폭발로 발생한 화산재가 직접적으로 떨어지거나, 높은 온도의 화산재가 흘러가면서 화재가 발생하는 등의 직접적인 피해는 일어나지 않을 것으로 전망된다. 하지만 북한의 경우는 다르다. 북한 중에서도 함경도 지역은 피해가 극심할 것으로 보인다.

또한 편서풍의 영향으로 함경도를 비롯해 러시아 블라디보스토크 남쪽 지역과 일본 훗카이도는 화산재에 직접적 피해를 입을 수 있다. 특히 화산재가 대기 상층으로 올라가 태양 복사를 차단하면 일시적인 한랭화 현상이 일어나고 이로 인해 농작물에 냉해가 발생, 기근 사태를 초래할 수도 있다.

백두산 화산 폭발, 아이슬란드 화산 예
백두산의 화산 폭발을 이해하기 위해 아이슬란드 화산을 예로 들긴 했지만 사실 둘은 서로 비교가 불가능할 정도로 규모의 차이가 있다. 아이슬란드 화산 폭발 당시 내뿜었던 화산재의 총량은 0.1㎦에 불과하다. 반면 백두산이 1000년 전 있었던 폭발과 비슷한 폭발을 일으킨다면 이에 1000배에 달하는 100㎦의 화산재를 뿜어낼 것으로 보인다. 화산재가 100㎦라고 하면 이해가 쉽지 않겠지만 이는 한반도 전역에 성인 남성의 키 높이로 화산재가 쌓이는 정도다.

게다가 아이슬란드 화산 폭발 당시 분출된 화산재가 도달한 곳은 상공 8km 정도에 불과했지만 백두산이 1000년 전 폭발을 재연할 경우 상공 25km로 대류권을 벗어나 성층권에 도달할 것으로 보인다. 1000년 전에 있었던 백두산 화산 폭발 당시 칼데라 호에 지금처럼 20억 톤의 물이 고였는지 아직 의문이다. 중요한 것은 당시보다 지금 더 많은 물이 고여 있다면 화산의 폭발 파괴력은 가늠하기 어려울 정도로 더 커질 수 있다는 것이다.

화산 폭발 후 화쇄류와 화산이류 공포 ‘상상 이상’
백두산이 폭발하면 크게 세 가지 피해가 예상된다. 반경 50km 내외를 초토화시키는 화쇄류와 화산재와 물이 섞여 강과 계곡을 따라 흐르는 화산이류 그리고 상공으로 치솟은 화산재와 아황산가스가 그것이다. 먼저 화쇄류는 화산 쇄설물의 흐름이라는 뜻으로 화산 폭발과 함께 뿜어져 나온 화산재와 쇄설물이 뜨거운 가스와 섞여 뭉개 구름처럼 방사선으로 퍼지는 것이다.

공기보다 밀도가 높기 때문에 바닥으로 낮게 깔리며 흘러간다. ‘흘러간다’는 표현을 사용하긴 했지만 속도는 시속 150km로 스포츠카를 타고 달리는 것과 비슷하다. 섭씨 700~800도의 고온을 유지하기 때문에 화쇄류가 휩쓸고 지나간 자리는 그야말로 초토화된다. 나무나 건축물은 그 자리에서 순식간에 불타버리고, 만약 사람이 있다면 죽음을 인지하기도 전에 사망하게 된다. 화쇄류의 위력은 79년 고대 이탈리아 폼페이에서 발생한 베수비오 화산을 통해 확인할 수 있다.

그해 8월 24일 화산이 폭발하면서 뿜어져 나온 화쇄류가 순식간에 폼페이를 덮쳤고, 집 안에서 자고 있던 사람이나 뭔가를 생각하고 있던 사람, 식탁에서 밥을 먹고 있는 사람 등 주민들은 갑작스럽게 타 죽게 됐다. 이후 발굴 작업을 거치는 과정에서 고고학자들이 빈 공간 사이에 석고를 삽입해 원형을 복원하면서 당시 화산 폭발의 치명적인 위력을 목도했다. 백두산이 폭발할 경우에도 이 같은 화쇄류의 공격이 반드시 있을 것이라고 경고한다. 현재 백두산의 식생이 울릉도보다 더 단순한 것도 1000년 전 대폭발로 인한 화쇄류가 삼림을 완전히 파괴했기 때문이다.

무섭게 솟구친 화산재, 성층권 도달
화산 폭발이 두려운 이유는 폭발 당시 발생하는 화쇄류, 화산 이류와 같은 직접적인 피해 이외에도 예측 불가능한 간접 피해가 극심하기 때문이다. 전문가들이 백두산에 주목하는 이유도 이 같은 간접피해의 규모 때문이다. 경상대 손영관 교수는 “화산재가 성층권에 도달하면 ‘백두산’이라는 이름을 들어보지 못한 아프리카 오지의 주민들까지 피해를 입을 수밖에 없다”고 지적한다.

앞서 언급한 것처럼 백두산이 대규모 폭발을 일으켜 화산재와 아황산가스가 성층권까지 진입할 경우 향후 3년 안팎의 기간 동안 지구의 기온이 1~2도까지 낮아질 수 있다. 고체인 화산재가 비교적 빨리 땅으로 떨어지는 반면 아황산가스는 대기 중의 수증기와 결합해 강한 황산 에어로졸 형태로 수년에 걸쳐 성층권에 남아 있을 수 있기 때문이다. 이 황산 에어로졸은 햇빛을 반사시켜 지구의 온도를 떨어뜨려 한랭화를 가져올 수 있는데, 예상치 못한 기상이변으로 여름에도 눈이 오는 일이 발생할 가능성도 있다는 것이 손 교수의 설명이다.

지구의 온도가 1~2도 정도 떨어지는 것을 대수롭지 않게 여길 수도 있지만 최근 지구온난화로 지구상에 갖가지 기상이변이 발생하는 것과 대조해 보면 그렇게 쉽게 생각할 문제는 아니다. 지구온난화를 말할 때 지구의 상승 온도가 0.74도이기 때문이다. 문제는 이 한랭화가 생태계에 심대한 타격을 주면서 기근으로 이어질 수 있다는 점이다. 심지어 1883년 인도네시아에서 발생한 크라카토아 화산 폭발 이듬해에는 여름이 아예 사라졌었다고 한다.

하늘에서는 강한 황산 물방울이 대기로 들어오려는 태양 에너지를 차단하는 동시에 강한 산성비로 내리기 때문에 식물을 고사시키거나 토양을 산성화로 만들어 식물 생장을 억제한다. 인간의 주요 식량으로 삼는 갖가지 농작물 작황도 큰 피해를 입어 식량난에 직면할 수 있다. 손 교수는 “강이건 개천이건 상당히 오랜 기간 동안 흙탕물만 흐를 것이다. 화산재를 사람이 인위적으로 치울 수는 없는 노릇이다. 물론 이 화산재가 토양의 일부분이 돼서 식물이 다시 자란 후에는 상황이 달라지겠지만 이렇게 생태계가 복원되기까지 상당히 오랜 시간이 걸릴 것이다.

1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발의 경우 10년이 넘도록 홍수가 자주 일어났고 강물이 혼탁해졌다. 정수하는 데에도 많은 비용이 들 것으로 보인다”고 설명한다. 백두산을 바라보는 전문가들은 반드시 화산이 폭발할 것이라고 경고한다. 시기에 대해서는 단정할 수 없지만 폭발은 언젠가 일어난다는 것이다. 그렇다면 이 같은 막대한 피해가 예상되는 화산 폭발 피해를 해결할 수 있는 방법은 무엇일까.

이에 대해 손 교수는 “할 수 있는 일이 별로 없는 것 같다”고 단언한다. 그는 “화산 폭발은 워낙 큰 규모의 자연 현상이기 때문에 사람이 할 수 있는 방법이 별로 없다. 일단 분출을 막을 방법이 없고, 화산 분출 이후 피해를 최소화하기 위해서도 우리가 할 수 있는 일은 많지 않다. 다만 화산 분출 이후 뒤처리를 효율적으로 하는 것이 최선일 것 같다”고 설명한다.

식량가격 폭등, 집단 이주로 인한 사회적 혼란
농작물 재배가 어려워지면 자연히 식량가격이 상승하게 돼 세계경제가 타격을 받을 것으로 보인다. 특히 다른 나라로부터 식량 원조를 받고 있는 아프리카와 같은 지역은 화산분출로 인한 직접적인 영향을 받지 않더라도 기근으로 인해 상당한 수의 사망자가 발생할 수 있다. 북한도 예외는 아니다. 백두산 폭발이 식량난에 허덕이는 북한에 미칠 영향력은 막대할 것이라는게 전문가들의 평가다. 국내에서는 식량은 물론 식수부족의 상황도 고민해야 한다.

화산재가 물과 섞이면서 걸쭉한 찰흙의 형태로 흘러내리는 것을 화산이류라고 하는데 화산재와 함께 전문가들이 가장 위험한 요소로 보고 있는 것 중에 하나다. 손영관 교수는 “화산이류가 압록강과 두만강을 따라 흐르면서 강주변 도시에 영향을 줄 수 있는데 화산재가 섞인 물이 흐르면서 식수부족 문제가 생길 수 있다”며 “오염된 물을 마심으로 인해 각종 질병이 발생하는 경우도 무시할 수 없다”고 우려했다.

병원에는 몰려드는 호흡기질환 환자들로 북새통을 이루는 상황도 예상해 볼 수 있다. 대기를 타고 이동해오는 화산재로 인해 천식과 같은 호흡기질환을 갖고 있는 환자들은 집밖 출입을 하지 못해 일상생활이 마비될지도 모른다. 아울러 전문가들은 화산폭발 사례들을 살펴볼 때 화산피해로부터 벗어나기 위한 국가차원의 집단이주를 강행하는 상황도 염려하고 있다. 더구나 화산의 직접적인 영향권에 있는 북한의 경우 이민문제를 놓고 국제사회가 논의를 진행할 필요가 있을 만큼 까다로운 문제가 될 전망이다.

겨울철 분화하면 국내, 화산재 피해 더 커진다
한편 지난 9월 29일 기획재정부가 발표한 ‘거시경제안정보고서’에 따르면, 백두산 화산이 분화할 경우 천지에서 지진해일(쓰나미)이 일어나면서 주변에 대홍수가 발생할 것으로 우려되고 있다. 두만강, 압록강, 쑹화강 유역인 북한의 양강도와 함경북도 그리고 중국의 지린성에 대규모 홍수 피해가 발생할 것으로 예상됐다. 직경이 평균 12km에 이르고 평균 깊이가 213m에 달하는 천지의 수량은 소양강댐 담수량의 무려 70% 수준인 20억톤에 달하는 것으로 알려지고 있다.

국립방재연구소도 화산 폭발에 따른 유로 분석을 통해 홍수 도달거리 및 지점을 산출한 결과에 따르면, 백두산 화산 분화 후 한 시간 이후부터 두만강과 압록강이 넘치기 시작해 1시간 40분이 지나면 삼지연의 방학캠프와 병원 그리고 어린이 궁전이 홍수 사정권에 들어갈 것으로 우려됐다. 중국은 화산 분화 후 20분 내 변방초소 등이 홍수 영향권에 포함될 것으로 예상되고 있다.

또한, 화산 폭발과 함께 발생하는 지진과 분출하는 용암에 의한 대규모 화재 피해도 발생할 것으로 보인다. 물론 이런 피해는 주변 지역에 한정되겠지만, 화산재의 경우엔 25km 상공까지 올라가면서 기상조건에 따라 두세 달 이상 항공기 결항 등의 피해를 줄 것으로 예상되고 있다. 지난 4월 아이슬란드의 ‘에이야프얄라요쿨(Eyjafjallajokull)’ 화산 폭발로 분출된 화산재는 두 달 가까이 항공편 결항이나 지연을 유발하면서 지구 반대편의 우리나라에도 유럽 수출 물동량 운송에 차질을 빚었다. 당시 전 세계 항공편의 29%가 결항했으며, 하루 120만명의 승객이 피해를 입은 것으로 나타났다. 이로 인한 항공업계의 손실만 따져도 하루에 2억달러에 달한다. 전문가들은 백두산 화산의 폭발 규모가 유럽의 항공대란을 야기한 ‘에이야프얄라요쿨’보다 열 배 이상 클 것으로 진단하고 있다.

백두산 화산이 폭발할 경우 화산폭발지수(Volcanic Explosivity Index)가 6에 달할 것으로 추정된다. 화산폭발지수는 화산 폭발의 지속시간, 화산재 등 분출물의 높이와 양 등을 종합해 화산 폭발 강도를 나타내는 수치를 의미한다. 지수가 1이면 소규모, 2~3이면 중규모, 4 이상이면 대규모 폭발로 분류되는데 ‘에이야프얄라요쿨’은 화산폭발지수가 5였던 것으로 나타났다. 다행스러운 것은 백두산 화산이 겨울철에 폭발하지 않는다면, 우리나라는 화산재에 의한 피해가 발생할 가능성이 크지 않다는 예상도 나오고 있다.

SK경영경제연구소 이지훈 수석연구원에 따르면 동절기 분화가 아니라면, 화산재는 편서풍 및 제트기류를 타고 북한의 함경북도, 러시아의 블라디보스토크, 일본의 홋카이도 방향으로 이동할 것으로 예상된다. 따라서 화산재가 유럽 항로에 미치는 영향이 거의 없을 것으로 보이며, 북미 항로의 경우도 태평양 항로 등 대체항로를 이용할 수 있기 때문에 항공기를 이용한 수출에 차질이 발생하지 않을 것으로 분석되고 있다고 말했다.

그러나 백두산의 화산이 겨울에 분화할 경우엔 북풍 또는 북서풍을 타고 화산재가 우리나라에도 영향을 미칠 수 있다고 경고 했다. 이 경우 우리 수출의 25% 정도를 차지하는 항공 수출에 차질이 발생할 우려가 있다. 항공기 운항이 열흘만 중단돼도 수출은 약 25억 달러가 줄어들 것으로 예상된다고 강조했다. 또한, 화산재의 영향으로 야외활동이 위축됨에 따라 여행 등 서비스업의 생산과 소비가 위축될 가능성도 제기 했다.

그리고 화산재가 하늘을 가려 이상 저온현상도 야기될 것으로 예상되며, 백두산 화산의 분화 규모에 따라 달라질 수 있겠지만, 화산재가 기류를 타고 확산됨에 따라 태양에너지를 반사하면서 아시아 지역에 저온현상이 유발될 것으로 우려되고 있다. 그는 “경제의 대외의존도가 높을 뿐 아니라 북한의 급변사태에도 대비해야 하는 우리나라로서는 향후 백두산 화산 분화에 관한 동향을 주시하면서 대응방안을 마련함으로써 피해를 최소화해야 한다” 고 강조했다.

재난포커스 - 이정직 기자(jjlee@di-focus.com)