과학

쓰나미의 발생 원인

KakaoTalk_20210208_134646935.png

 

 

꺼무위키에는 쓰나미라는 이름이 붙은 이유, 특성을 비롯하여 쓰나미에 관하여 이것저것 잘 정리되어 있다.

그런데 쓰나미의 발생 원인에 대해서는 설명이 빈약하여 조금 끄적여본다. 

 

쓰나미의 발생 원인은 크게 4가지 정도로 나눌 수 있다.

첫번째가 개붕이들도 들어봤을, 쓰나미가 일반적인 폭풍해일과 구분되는 원인인 지진에 의한 것이다.

 

대부분의 쓰나미는 천발지진(지표면부터 지하 70km 지점까지 발생)에 의해 해양지각이 수직으로 움직이면서, 많은 양의 물이 갑자기 이동하기 때문에 발생한다. 지구과학을 배웠다면 대륙지각과 해양지각이 만나 해양지각이 대륙지각 밑으로 들어가는 섭입대(subduction zone)에서 지진이 많이 발생하는 것을 배웠을거다. 섭입대는 일종의 거대한 역단층이며, 이때 응력이 축적되다가 지진이 발생하겠지? 대표적인 지역이 바로 일본이 되겠다.

 

그림1.jpg

대충 이런 매커니즘으로 발생한다.

 

 

그림2.jpg

 

이런식으로 해저에서 발생하는 충상단층에 의해 쓰나미가 발생하면, 일반적으로 쓰나미의 파고는 단층의 수직 변위와 비슷한 정도로 나타나는데 최대 15 m 정도까지 상승할 수 있다. 문제는 쓰나미파가 진행할 때의 파고는 수심에 영향을 받기 때문에, 이게 해안에 가까워질수록 파고가 더 높아질 수 있다는 것이다.

 

그런데 국제적으로 쓰나미라는 용어는 폭풍해일과 구분되는 나머지 해일 모두에 사용한다.

폭풍해일의 경우 폭풍에 의해 주로 해수면의 물이 이동하여 육지로 범람하지만, 대규모 질량의 이동으로 해수의 움직임이 발생하면 특정 지역의 해수 전체가 이동하면서 폭풍해일에 비해 큰 에너지를 가질 수 있기 때문이다.

 

그래서 화산분출로 발생하는 해일 역시 쓰나미로 규정한다.

꺼무위키에도 적혀 있는데, 법적으로도 [지진해일이란 해저에서 발생한 지진·화산폭발 등의 급격한 지각변동으로 발생된 해수의 긴 파동이 비정상적으로 높아져 해안가에 도달하는 현상] 이다.

 

화산섬에서 분화가 발생하고, 이로 인한 화쇄류가 한꺼번에 빠른 속도로 바다에 빠질 때, 또는 해저에서 화산 분화가 발생해서 새로운 물질이 물 속을 채우게 되면 물에다 돌을 던질때처럼 해수가 이동하게 되겠지? 그러면 이 역시 쓰나미를 발생시키게 된다.

 

대표적으로 2003년 7월 카리브해의 수프리에르 힐 화산에서 발생한 분화로 발생한 쇄설물들이 바다로 빠지면서 쓰나미를 일으켜 인근 섬에 최대 21 m 높이의 쓰나미를 발생시켰고, 1883년 인도네시아 크라카타우 화산의 분화로 30 m 정도의 쓰나미가 발생하여 약 35,000명의 사망자가 발생했다는 기록이 남아 있다.

 

 

다음으로 발생하는게 이제 산사태나 낙석으로 인해 발생하는 쓰나미다.

뭐 화산과 마찬가지라고 생각하면 된다. 일반적으로 산사태가 발생하는 원인 중 하나가 지진으로 지반이 취약해져서 발생하는 경우이기 때문에 지진으로 인한 것이라고 생각할수도 있지만, 지진과 시간차를 두고 발생하는 산사태도 있기 때문에 이것을 별개의 사건으로 보는 경우도 많다.

 

그림3.jpg

약 8,100년 전에 노르웨이 연안 해저 storegga 산사태로 인해서 발생한 쓰나미가 스코틀랜드 동부, 노르웨이 해안에 약 11 m 정도의 쓰나미를 일으켰다. 이 산사태가 발생하면서 대륙붕 퇴적물 내의 결빙된 메탄이 해빙되어 메탄 방출량이 늘고 온실효과가 발생했다는 연구 결과가 있다.

 

그림4.jpg

여기는 알래스카에 있는 리투야 만인데, 여기서 발생한 거대한 낙석이 주변 지역에 큰 쓰나미를 일으켰다. 이때 발생한 파도의 최대 높이는 무려 524 m나 된다(그림 B). 그리고 해안선을 따라가면서 쓰나미파가 이동하면서 나무를 다 쓰러뜨려 트림라인을 형성했다.

 

그림5.jpg

 

트림라인이 형성되면 그 아래의 나무는 쓰나미에 의해 쓰러지고 염분때문에 거의 다 죽은 후에 다시 나무가 자랄 때까지 시간이 걸리므로,

나무의 나이를 가지고 쓰나미가 언제 발생하였는지와 얼마나 강력했는지를 알 수 있다. 즉, 이 동네에서는 과거에서도 몇 차례 낙석(산사태)에 의해 쓰나미가 발생한 적이 있다는 뜻이지. 이러한 현상은 내륙의 호수에서도 발생할 수 있다. 

 

혹은 섬의 가장자리가 점점 중력이나 다른 이유로 인하여 붕괴하면서 바다로 빠져 쓰나미를 발생시키는 경우가 있다.

보통 이러한 현상은 화산섬의 가장자리에서 발생하는데, 활화산이 있는 화산섬의 경우는 중앙부에서 계속 분출물이 나오니까 가장자리가 점점 바다 쪽으로 밀려나가면서 이동하고, 이것들이 불안정해져서 측면이 붕괴하는 경우 주변 섬에 소위 메가쓰나미라고 부르는 엄청난 규모의 쓰나미가 발생하는 경우도 있다.

대표적으로 하와이 빅아일랜드에서 이러한 현상이 발생한다.

 

그림6.jpg

좀 배우신 분들은 Landslide와 구분하여 Lateral collapse(측방붕괴)로 인한 debris avalanche(암설류/암설사태)로 이름붙이는데 산사태와 거의 똑같은 기작이니까 여기서는 구분하지 않도록 하겠다.

 

마지막으로는 바로 소행성 충돌로 인한 쓰나미 되시겠다. 뭐 당연히 소행성이 바다에 떨어지면 엄청난 파도가 생기는 것은 조금만 생각해보면 다 알겠지?

대표적인 예가 6,500만년 전, 우리의 칭구 공룡을 멸종시킨 멕시코 유카탄 반도 칙슐룹 분화구에 떨어진 운석이다.

 

그림7.jpg

 

여기 운석이 떨어졌다는 큰 증거 중 하나가 바로 주변 지역에 발생한 쓰나미 되시겠다. 쓰나미가 운반한 퇴적물들의 나이를 재 보니까 약 6,500만년 전으로 나오더라 하는 이야기다.

 

chicxulub_0112.png

즉, 바다에 운석이 떨어졌다면 그 주변 퇴적층을 살펴보면 운석 충돌에 의해 직접적으로 발생한 퇴적물들, 또는 운석 충돌로 발생한 쓰나미가 운반한 퇴적물들이 남아있게 되고, 그것이 충돌의 증거가 되는것이지.

 

 

 

이상 쓰나미의 발생 원인에 대해서 간단히 살펴보았다. 이 글이 개붕이들의 '지구과학적 소양' 에 조금이라도 도움이 되었으면 좋겠다.

13개의 댓글

2021.02.08

근데 산사태로 인한 쓰나미로 파도가 524미터 높이가 될 수 있음? ㄷㄷ

0
2021.02.08
@뛣뛣뛣

파도 자체의 높이는 아니고 dynamic force에 의해 밀려올라갔다고 보면 되고, 저정도 위치까지 물을 밀어올릴 수 있는 에너지를 가지고 있다는게 중요함.

0
2021.02.08
@뛣뛣뛣

메가쓰나미라고 산사태 같은거면 가능할걸

0
2021.02.08

왤케똑똑해 ㄷㄷㄷㄷㄷ

0

아주 조금 아는 애일수록 굉장히 공격적이지

0
2021.02.08

와 ! 치크수럽 !

0
2021.02.09

영화도있음!! 더 웨이브!

산사태 지진후 쓰나미였던걸로 기억함!

0
2021.02.09

유럽 어디 호수에서 산사태로 초대박 쓰나미 발생했던 사건 있지 않나

그걸로 영화도 나왔던거같은데

0
2021.02.09
@Loots

노르웨이는 빙하침식지형인 피요르드 지형이 많아서 암설사태가 발생하기 쉬운 지형이고 암설사태가 물에 떨어지면서 발생하는 쓰나미 피해도 많아. 영화 제목은 The wave이고 모티브는 1934년에 발생한 암설사태-쓰나미 사건임.

0
2021.02.09
@白猫

개붕이 완전 전문가네 왜케 잘알아

0
2021.02.10

공부하세요는 과학이구만

 

잘 배워갑니다

0
2021.02.11

남극이나 북극에서 대규모 빙벽이 붕괴해도 쓰나미 안나는건 바로 앞이 넓은 바다라그런가

0
2021.02.11
@BlairAthol

쓰나미의 크기는 낙차에 영향을 많이 받기 때문에, 대부분의 경우는 일단 빙벽이 떨어지는 높이가 낮고, 부력때문에 쓰나미가 발생할 수 있을 만큼 충분한 물을 밀어내지 못함

0
무분별한 사용은 차단될 수 있습니다.
번호 제목 글쓴이 추천 수 날짜
489 [과학] 방사선에 관하여_20210422 14 ptrtype01 0 9 시간 전
488 [과학] 日 자민당 의원이 공개한 원전오염수 성분 31 SOLEUS 16 2 일 전
487 [과학] ??? : 한국이 오염수 더 많이 방류한다 빼애액 24 SOLEUS 13 2 일 전
486 [과학] 일본의 방사능 기준치가 신용받지 못하는 이유 68 뭘까요 1 3 일 전
485 [과학] 도쿄의 암 발생률. 27 뭘까요 5 3 일 전
484 [과학] 일본은 과연 후쿠시마 인근만 방사능에 오염돼었을까? 13 뭘까요 9 3 일 전
483 [과학] 일본이 주장하는 후쿠시마의 방사능량은 서울과 같다는게 사... 31 뭘까요 14 3 일 전
482 [과학] 일본 후쿠시마 오염수 방류 팩트정리 21 뭘까요 7 3 일 전
481 [과학] 자바로 프로그래밍에 입문할래요: 1.4. 배열 (1) 13 스비니 7 7 일 전
480 [과학] 약사가 쓴 az백신과 혈전에 관한 글 110 pipo 40 14 일 전
479 [과학] 자바로 프로그래밍에 입문할래요: 1.3. 조건문과 반복문 (2) 21 스비니 4 16 일 전
478 [과학] 사회과학계에서 밝혀졌던 "보이루"의 실체 13 안티파굳 23 17 일 전
477 [과학] 피임약은 어떻게 임신을 예방할까? 33 동식 18 22 일 전
476 [과학] 자바로 프로그래밍에 입문할래요: 1.3. 조건문과 반복문 (1) 11 스비니 2 26 일 전
475 [과학] 급성 방사선 장해의 치료 역사, 그리고 방법은 무엇일까? 20 바른말고운말하는사람 7 29 일 전
474 [과학] 자바로 프로그래밍에 입문할래요: 1.2. 내장 자료형 (2) 23 스비니 5 2021.03.23
473 [과학] 자바로 프로그래밍에 입문할래요: 1.2. 내장 자료형 (1) 14 스비니 4 2021.03.20
472 [과학] [의약] 아스트라제네카 백신은 정말 위험할까?? (FDA승인과 ... 15 Cassiiopeia 19 2021.03.19
471 [과학] 자바로 프로그래밍에 입문할래요: 0.0. 여는 글, 1.1. 첫 프... 21 스비니 8 2021.03.16
470 [과학] 접종 후 경증 이상반응에 대한 대응 방안 [펌] 8 헬테이커 10 2021.03.10