불카노식 분화

2. 유래

이탈리아 불카노 섬의 분화를 관찰한 화산학자 주세페 메르칼리가 "vulcanian"이라는 용어를 사용한 데서 불카노식 분화라는 이름이 유래되었다.

불카노식 분화 시에는 다양한 물질이 분출된다. 분출되는 물질의 양은 화산 폭발의 유형과 규모에 따라 다르다. 폭발적인 분화의 경우 수백 톤에서 수십억 톤에 이르는 암석 쇄설물과 화산재가 분출될 수 있다. 분출물의 대부분은 마그마가 굳어 생성된 암석 조각들로, 화산탄, 화산력, 화산재 등의 형태로 흩어진다. 화산탄은 용암이 공중에서 굳어지면서 둥근 형태를 갖는 비교적 큰 덩어리이며, 화산력은 이보다 작은 크기의 암석 조각들을 의미한다. 화산재는 매우 작은 입자로 이루어져 멀리까지 확산될 수 있으며, 항공 교통과 같은 인프라에 심각한 피해를 줄 수 있다. 분화 시에는 화산 가스도 다량으로 방출된다. 화산 가스는 주로 수증기, 이산화탄소, 이산화황 등으로 구성되며, 대기 중에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 특히 이산화황은 산성비를 유발하고, 호흡기 질환을 악화시키는 등 인체에 해로운 영향을 줄 수 있다. 또한, 기존 암석 파편이나, 화구 내에 있던 퇴적물 등이 분출에 섞여 나오기도 한다.

화산의 폭발 간격은 화산 활동의 중요한 특징 중 하나이다. 휴화산의 경우, 오랫동안 잠잠하다가 수백 년 또는 수천 년 만에 폭발할 수 있다. 예를 들어, 20세기 초에 폭발했던 몬타뉴 펠레 산은 그 이전에는 수백 년 동안 잠잠했다. 반면, 활화산은 몇 년 또는 몇 달 간격으로 폭발할 수 있으며, 때로는 지속적으로 분출하기도 한다. 화산 폭발 간격은 마그마의 공급률, 마그마의 조성, 그리고 화산체의 구조 등 다양한 요인에 의해 결정된다. 일반적으로 마그마 공급률이 높을수록, 그리고 마그마 내 가스 함량이 높을수록 폭발 간격은 짧아지는 경향이 있다. 또한, 화산체의 내부 구조가 마그마의 이동을 쉽게 하거나 가두는 구조를 가지고 있을 경우에도 폭발 간격에 영향을 미칠 수 있다.

불카노식 분화는 다양한 동반 현상을 수반한다. 대표적인 현상으로는 화산쇄류, 가스 분출, 용암류 등이 있다.
화산쇄류는 화산 폭발 시 발생하는 고온의 화산재, 화산탄, 암석 조각 등이 혼합된 빠른 속도의 흐름이다. 화산쇄류는 매우 파괴적인 현상으로, 섭씨 1,000도 이상의 고온을 가지며 시속 수백 킬로미터의 속도로 이동하여 주변 지역을 초토화시킨다. 화산쇄류는 불카노식 분화에서 흔히 관찰되며, 특히 화산재가 많이 포함된 경우 그 위력이 더욱 강력해진다.
가스 분출 또한 불카노식 분화의 주요 특징 중 하나이다. 화산 가스는 마그마 내에 포함된 다양한 종류의 가스, 주로 수증기, 이산화탄소, 이산화황 등을 포함한다. 분화 시 가스는 폭발적인 압력으로 분출되며, 대기 중으로 퍼져 나가 산성비나 유해 물질 오염을 유발할 수 있다. 또한, 가스 분출은 화산 폭발의 규모와 강도를 결정하는 중요한 요소로 작용한다.
용암류는 불카노식 분화의 또 다른 중요한 동반 현상이다. 용암류는 마그마가 지표면으로 분출되어 흐르는 현상으로, 용암의 점성 및 유동성에 따라 다양한 형태로 나타난다. 불카노식 분화는 비교적 점성이 높은 용암을 분출하는 경향이 있으며, 이로 인해 용암류의 흐름이 좁고 느리게 진행되는 경우가 많다. 용암류는 주변 지형을 변화시키고, 화산 주변의 생태계에 심각한 영향을 미칠 수 있다.

테프라는 화산 폭발로 인해 대기 중으로 뿜어져 나온 암석 파편, 화산재, 화산탄 등의 고체 입자를 통칭한다. 테프라는 화산 폭발의 규모와 형태에 따라 다양한 형태로 나타나며, 확산 범위 또한 수 미터에서 수천 킬로미터에 이르기까지 다양하다. 테프라가 쌓여 형성된 퇴적물을 화산쇄설암이라고 부르며, 입자 크기에 따라 화산탄, 분석, 부석, 화산재 등으로 구분한다. 화산쇄설암은 화산 폭발 시 용암이 공중에서 굳어지거나, 마그마가 급격하게 팽창하면서 파편화되어 생성된다. 화산쇄설암의 입자 크기는 수 미터에 달하는 화산탄에서부터 육안으로 잘 보이지 않는 미세한 화산재까지 매우 다양하다. 화산재는 테프라 중에서 입자 크기가 가장 작은 것으로, 주로 규산질 암석으로 구성되어 있다. 화산재는 바람을 타고 멀리까지 이동하여 광범위한 지역에 퇴적될 수 있으며, 때로는 항공기 운항에 심각한 피해를 입히기도 한다. 화산재는 토양의 비옥도를 높이는 데 기여하기도 하지만, 호흡기 질환을 유발하거나, 건물과 시설에 피해를 줄 수도 있다.

불카노식 분화는 여러 가지 위험을 동반한다. 첫째, 화산탄의 위험이 있다. 화산탄은 화산 폭발 시 분출되는 용암 덩어리로서, 매우 뜨겁고 빠른 속도로 날아와 사람이나 구조물에 치명적인 피해를 입힐 수 있다. 화산탄은 분화구 주변에 광범위하게 낙하하여 피해를 주며, 특히 불카노식 분화는 폭발적인 특성상 화산탄의 비산 거리가 길고 파괴력이 강하다. 둘째, 불카노식 분화는 화산재 구름을 형성하여 항공 교통에 큰 위험을 초래한다. 화산재는 항공기 엔진에 들어가면 고장을 일으키고, 시야를 가려 사고를 유발할 수 있다. 또한, 화산재는 호흡기 질환을 유발하고, 건물과 인프라에 피해를 줄 수 있다. 이러한 이유로 불카노식 분화는 광범위한 지역에 걸쳐 위험을 야기한다.