제주도 화산…5000년 전에도 터졌다

한국지질자원연구원, 관련 흔적 발견

▲제주도 상창리에 노출된 제4기퇴적층. 붉은색 퇴적층 상부를 두꺼운 용암이 덮고 있다.[사진제공=한국지질자원연구원]

[아시아경제 정종오 기자] 제주도에 아직 살아있는 화산이 있다?

최근 국내 연구팀이 제주도에서 가장 최근 일어난 화산이 5000년 전에 있었던 흔적을 발견해 관심이 모아지고 있다. 이번 연구 결과를 놓고 보면 제주도는 사(死)화산이 아닌 잠재적으로 살아 있는 화산으로 분류된다. 지질학적으로 1만년 이내 분화 한 기록이 있는 화산을 생(生)화산으로 정의하기 때문이다.

제주도에서 최근 화산 분출이 있었다는 연구 결과가 나왔다. 한국지질자원연구원(원장 김규한·KIGAM)은 제주도에서 5000년 전의 화산분출 흔적을 발견했다고 14일 발표했다. 한반도와 제주도 내륙에서 5000년 전 용암 분출 연대를 실제로 알아낸 것은 이번이 처음이다.

한국지질자원연구원 국토지질연구본부 제4기지질연구실 이진영 박사 연구팀은 제주도 서귀포시 상창리의 현무암층 아래에서 발견한 탄화목(숯)을 방사성탄소연대측정 한 결과 연대가 5000년 전이라는 것을 확인했다. 상부층의 현무암이 생성된 시기가 최근 5000년 전임을 의미한다. 즉 이때 제주도에서 화산이 분출했다는 증거이다.

지금까지 알려진 제주도 화산활동 흔적은 7000년 전후에 분출한 것으로 알려진 송악산 화산활동이 가장 최근 것이었다. 상창리의 현무암층은 3만5000년 전 주변에 위치한 병악오름의 분출에 의해 형성됐다고 알려져 왔는데 이번 연구결과로 지금까지 밝혀진 가장 젊은 화산활동의 결과물임이 드러난 셈이다.

송악산 화산활동은 해안가에서 다량의 화산재를 분출하는 제한된 수성화산활동인 반면에 상창리에서 확인된 화산활동은 용암이 분출돼 내륙의 사면을 흘러내린 역동적 화산활동이라는 점에서 차이가 있다. 탄화목을 활용한 탄소연대측정으로 정확도를 높여 연구결과의 신뢰도를 높인 것도 주목된다. 이제까지는 퇴적층 상부를 덮고 있는 암석에 대한 연대분석방법을 활용했는데 상대적으로 반감기가 긴 암석연대분석 방법은 약 1만년 전의 현무암 형성시기를 연구하는데 한계가 있었다.

이 박사팀은 퇴적층 상부를 덮고 있는 암석에 대한 연대측정방법이 갖는 한계를 극복하기 위해 방사성탄소연대 측정방법과 광여기루미네센스(OSL) 연대측정방법을 동시에 활용했다. 이러한 교차 검증을 통해 과거 화산활동 추적에 정확성을 높였다.

방사성탄소연대측정은 일반적으로 식물 또는 동물에 의해서 만들어지는 탄소화합물 속에 포함된 약 5730년의 반감기를 갖는 방사성 탄소동위원소(14C)의 조성비를 측정해 과거 연대를 추정하는 방법으로 5만년 이내의 식물편, 토양, 화석 등의 연대를 측정하는 데 사용된다.

광여기루미네센스(OSL) 연대측정은 퇴적물에 포함된 석영이나 장석이 침식·운반되는 과정에서 햇빛에 노출되면 기존의 루미네센스 시그널을 잃는다. 이후 퇴적돼 햇빛으로부터 차단되면 토양 내의 자연방사선에 노출돼 시간이 지남에 따라 루미네센스 시그널을 재축적한다. 이렇게 재축적되는 시그널의 강도가 시간에 비례하는 특성을 연대측정에 활용한다.

이 박사는 "이번 연구결과에 만족하지 않고 제주도의 최근 화산활동을 규명하기 위해 제주도 여러 지역에서 화산암 형성시기에 대한 연구를 계속할 것"이라고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr