|
차례 |
제 1장 |
제 2장 |
제 3장 |
제 4장 |
제 5장 |
제 6장 |
제 7장 | | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 자원과 환경: 지구의 선물, 그 빛과 그림자 - 제 3장 지구 내부 에너지 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3-1. 판구조론 3-2. 화산과 지진 3-3. 쓰나미 3-4. 지열 에너지 3-보충 학습 3-참고문헌 3-3. 쓰나미 여러분은 2011년 후쿠시마 원전 사고를 기억할 것이다. 최악의 방사능 누출로 일본 및 주변 국가들을 공포에 떨게 하였다. 이 후쿠시마 원전 사고의 원인이 도호쿠 지진으로 인한 쓰나미였다. 쓰나미에 의한 침수가 원전의 안전 장치를 무력화 시켰다. 도호쿠 쓰나미는 이 밖에도 해안선을 따라 엄청난 피해를 입혔다. 2004년 인도양 쓰나미를 찾아보자. 21세기 최악의 자연 재해로 기록될 이 쓰나미에 의해 셀 수 없이 많은 사람들이 목숨을 잃었다. 이 쓰나미로 인해 유엔이 쓰나미 경보 장치의 필요성을 역설하였고, 지구과학자의 사회적 기여를 주장하며 UN이 정한 지구의 해를 시작하였다. 이러한 막대한 피해를 주는 쓰나미는 어떻게 발생하며 어떤 재해를 주는지 이 단원에서 살펴보자. 3-3-1. 쓰나미란? 쓰나미는 일본말 津波에서 온 말로, 수나미(suːnaːmi) 또는 추나미(tsuːnaːmi)라고도 발음한다. 쓰나미는 한 때 거대 조류 파도(tidal wave)처럼 생각되었으나, 실제로 조류와 전혀 관련이 없는 현상이다. 쓰나미는 거대 호수나 바다와 같은 큰 물에서 강력한 요동으로 만들어진 매우 파장이 긴 파동이 물가로 다가오면서 속도가 느려지는(파장이 짧아지는) 대신 파고가 높아지고, 그 결과 매우 거대한 파도가 되어 인접 지역을 휩쓰는 자연 재해이다. 그림 3-3-1은 어떻게 파장이 긴 파동 또는 너울이 물가로 접근하면서 파장은 짧아지고 파고는 높아지는지를 잘 보여준다. 이와 같이 높은 파도가 물가에 도착하면 빠르게 무너져 내리면서 순식간에 휩쓸어 버리는 무서운 재앙이 된다.  그림 3-2-1. 쓰나미의 형성 원리. © Régis Lachaume. https://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami#/media/File:Propagation_du_tsunami_en_profondeur_variable.gif 쓰나미는 무엇이든 물에 큰 요동을 일으키는 것에 의해 일어날 수 있다. 그러한 것들로는 지진, 사태, 화산 폭발, 운석 충돌, 빙하 절개 등이 있다. 이 중 가장 흔한 원인은 아마도 지진일 것이며, 화산 폭발로 인한 쓰나미도 종종 발생한다. 그림 3-3-2는 어떻게 지진이 쓰나미를 일으키는지를 보여준다. 섭입대 같은 곳에서는 마찰로 지각에 응력이 쌓이게 된다. 그림의 붉은 선 부분이 그런 부분이다. 판의 섭입이 계속 진행되면, 응력이 점점 집적되고 지각은 부풀어 올라간다. 마침내 한계를 넘어 지각에 균열이 생기면서 그동안 집적되었던 응력 에너지를 발산하며 지진을 일으킨다. 이때 부풀어 올랐던 지각이 지진과 함께 빠르게 되돌아오면서 그 위 물에 큰 너울을 만든다. 이 너울이 이동하여 쓰나미를 만든다. 2004년의 인도양 쓰나미와 2011년 도호쿠 쓰나미 모두 이와 같은 지진에 의해 발생한 것이다. 사태에 의한 쓰나미 발생도 지진의 경우와 비슷하다(그림 3-3-3). 물 밑에서 갑작스런 사태가 발생하면, 물이 사태에 끌려가면서 수면쪽으로 커다란 너울이 생기고, 이 너울이 해변 쪽으로 이동하여 쓰나미를 만든다. 화산 폭발에 의한 쓰나미도 마찬가지이다(그림 3-3-4). 물밑에서 화산 폭발이 일어나면서 큰 파동을 만들어 쓰나미를 일으킬 수도 있고, 그림과 같이 화산 폭발에 의한 화쇄류가 빠르게 물로 돌진하면서 쓰나미를 야기할 수도 있다. 이러한 쓰나미에 의한 재해는 뭍 깊숙한 곳까지 피해를 입히지 못하고 물가에 가까운 지역에 한정되어 타격을 준다는 점이 특징이다. 그러나, 물가를 따라 길게 넓은 지역에 걸쳐 피해를 주기 때문에 매우 커다란 피해를 줄 수 있다. 쓰나미에 의한 피해를 두 가지 예를 통해 살펴보자. 그 둘은 2004년 인도양 쓰나미와 2011년 도호쿠 쓰나미이다. 이 예를 통해 쓰나미 재해가 얼마나 광범위하게 일어날 수 있는지, 그리고 어떠한 부차적인 영향이 발생할 수 있는지 살펴보려고 한다. 2004년 인도양 쓰나미는 정확하게는 인도네시아의 수마트라 섬 서쪽의 가까운 인도양 연안에서 발생한 규모 9.1-9.3의 수마트라-안다만 지진에 의해 발생한 쓰나미로 주변 14개국에 걸쳐 230,000명의 인명 피해를 낸 쓰나미이다(그림 3-3-5). 이로 인해 아시아 지역은 쓰나미에 대한 경보 체계를 갖추게 되었고, 세계 각국은 쓰나미에 대한 경각심을 크게 갖게 되었으며, 이를 계기로 UN이 2008년을 ‘지구의 해’로 선포하고 지구과학이 사회를 위해 어떻게 공헌할 것인가를 고민하도록 하였다. 그림 3-3-5는 당시 수마트라-안다만 지진의 진앙의 위치와 이 지진으로 발생한 쓰나미에 의해 심각한 피해를 입은 나라들을 표시한 것이다. 인도양을 둘러싼 거의 대부분의 나라들이 심각한 피해를 입었음을 알 수 있다.  그림 3-3-5. 2004 인도양 지진의 진앙과 그로 인한 쓰나미로 심각한 피해를 입은 국가들. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2004_Indian_Ocean_earthquake_-_affected_countries.png 그림 3-3-6은 인도양 쓰나미의 이동 시간을 나타낸 것으로, 진앙 근처의 해안에는 몇 시간 만에, 그리고 좀 더 멀리 떨어진 아프리카 동부해안에는 10시간 이내에 쓰나미가 도착했음을 알 수 있다.  그림 3-3-6. 인도양 쓰나미의 이동 시간. https://en.wikipedia.org/wiki/2004_Indian_Ocean_earthquake_and_tsunami#/media/File:2004IndianOceanTsunami.jpg 그림 3-3-7의 왼쪽 사진은 인도양 쓰나미가 태국의 아오낭을 덮치는 모습이다. 이미 물이 빠르게 쏟아져 들어오고 있고, 사람들은 황급히 대피하려 하고 있다. 그림의 오른쪽 사진은 쓰나미의 피해가 가장 컸던 인도네시아 아체의 모습이다. 처참하게 파괴된 모습을 볼 수 있다.
https://en.wikipedia.org/wiki/2004_Indian_Ocean_earthquake_and_tsunami 2011년 일본의 토호쿠 태평양 연안에서 발생한 쓰나미는 지진 규모 9.3의 소위 도호쿠 지진으로 촉발된 것입니다. 이 쓰나미는 약 16,000 명의 사망자와 수많은 이재민을 발생시켰을 뿐만 아니라, 인근 후쿠시마 지역의 원전을 파괴한 것으로 유명하다. 이 후쿠시마 원전의 파괴와 방사능 누출 사고에 대해서는 이미 원자력과 환경 단원에서 설명했기 때문에 여기서는 이에 대한 더 이상의 자세한 설명은 생략하도록 하겠다. 이 원전 사고로 인해 일본 뿐만 아니라 주변국들은 이 원전으로부터의 방사능 누출에 의한 방사능 오염을 크게 걱정하였으며, 세계 각국에서 원자력 발전에 대한 계획을 재검토하도록 하는 계기가 되었고, 환경 단체들이 원전 반대 운동을 더욱 강력하게 전개하게 되었다. 그림 3-3-8은 2011년 도호쿠 지진의 진앙의 위치와 그 당시 일본 각 지역에 전파된 지진의 규모(왼쪽)과 당시 쓰나미 때 일본의 해안선을 따라 측정된 파고(오른쪽)이다. 진앙과 가까운 쪽의 일본 동해안 지역의 지진 규모가 특히 컸음을 보여주며, 피해가 집중된 지역의 파도 높이가 9m 이상에 달했던 것을 알 수 있다.
https://en.wikipedia.org/wiki/2011_T%C5%8Dhoku_earthquake_and_tsunami 그림 3-3-9는 토호쿠 지진으로 발생한 쓰나미로 인해 물에 잠긴 센다이 공항의 활주로(왼쪽)과 폐허가 된 미나토 시의 모습이다.
https://en.wikipedia.org/wiki/2011_T%C5%8Dhoku_earthquake_and_tsunami 표 3-3-1에 사망자수를 기준으로 한 역사상 최악의 쓰나미를 정리하였다. 2004년 인도양 쓰나미가 1위를 차지하였는데, 이 때의 사망자수는 23만에서 31만명 사이일 것으로 추산되었다. 표 3-3-1. 사망자를 기준으로 한 역사상 최악의 쓰나미들 (자료 출처: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_natural_disasters_by_death_toll).
쓰나미는 강력한 자연재해 중 하나로 물가를 따라 상당히 넓은 지역에 걸쳐 심각한 인명 및 재산 피해를 입힐 수 있지만, 경보 체계만 잘 갖추면 충분히 그 피해를 줄일 수 있다. 따라서 평상시의 경보 및 대피 훈련이 중요하다. 3-4. 지열 에너지에 계속 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 차례 | 제 1장 | 제 2장 | 제 3장 | 제 4장 | 제 5장 | 제 6장 | 제 7장 | |
