박태웅
자연 칼럼니스트
박태웅 자연 칼럼니스트는 자연과 인문의 창의적 어울림을 목표로 하는 독서인이다. '새와 생명의 터(Birds Korea)' 회원으로 활동하고 있으며, 평소에는 서울 역사/문화해설사(2017년~ )로 활약중이다. 특히 한탄강(연천) 세계지질공원해설사(2020년~ ) 일을 하고 있다, 해인사(海印寺) 월간지 해인지 등에 기고했다. 저서로는 ’공공역사를 실천중입니다‘를 출간(2023년; 푸른역사 刊 공저)했고 ’한국의 세계지질공원‘을 집필 중이다.
박태웅의 글
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과학
한반도 발밑의 비밀, 서울은 왜 단단할까?
최근 한국지질자원연구원이 국가기본지질도(地質圖) 완간 소식을 알렸다. 지질도는 특정 지역의 땅속 역사와 구조, 암석의 종류, 분포, 생성 시기, 단층·습곡 같은 지질 구조를 색상과 기호로 나타낸 지도를 말한다. 지질연구자들에겐 보물지도 같은 존재다. 지질도는 지도보다 낯설지만 훨씬 중요하다할 것이다. 지질도 제작자인 영국의 윌리엄 스미스(1769-1839)는 낯설지만 지도 제작 이상으로 세계를 바꾸는 지도를 만들었다고 평가받는 인물이다.
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과학
히말라야 빙하의 붕괴가 경고하는 미래
지난 8월 26일 중국과 맞닿은 네팔 중북부 히말라야에서 발생한 대홍수로 지금까지 700명에 가까운 사람들이 목숨을 잃었고, 실종자도 3천명을 넘고 있다. 대홍수의 진원지인 히말라야와 그 일대의 산맥은 북극과 남극 다음으로 빙하가 많아 ‘제3의 극지’라 불리는 곳이다. 이 빙하가 기후변화로 인해 세계 평균보다 빠르게 녹아내리고 있는 가운데 참사가 빚어진 것이다.
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과학
2011년 동일본 지진, 왜 최악이었나
최근 세계 곳곳에서 빈번하게 발생하고 있는 자연재해인 지진. 여러 차원의 지구의 시간 주기를 음높이로 표현한 마샤 비요르네루드(Marcia Bjornerud)의 분류법 중 지진은 날카롭고 빠른 초고음에 비유되는 자연재해라 했다. 여기에서 가장 중요한 개념이 ‘단층’(斷層; fault)이다. 단층이란 지구 내부로부터 힘을 받은 지층이나 암석이 부러져 어긋난 상태 또는 그 갈라진 면을 뜻한다. 여러 유형의 지진들 가운데 가장 큰 몫(90%)의 지진이 ‘단층에 의한 지진’이다. 화산에 의한 지진, 함몰 지진 등의 자연 지진이 발생하고, 핵실험과 대규모 건설 발파 등으로 인해 인공 지진이 발생하지만 모두 합쳐도 10% 정도에 지나지 않는다.
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과학
살아있는 지구의 가장 날카로운 비명: 지진
단 몇 초에서 몇 분 만에 수십만 명의 인명 피해와 도시 마비를 부를 수 있는 파괴적인 자연재해가 ‘지진’이다. 지진은 이 갑작스런 빠르기 때문에 ‘옥타브’ 비유에서 높은 순위에 해당한다. ‘옥타브 비유’란 미국의 구조 지질학자 마샤 비요르네루드(Marcia Bjorneurd) 교수가 지구의 여러 차원의 시간 주기를 음 높이 개념으로 표현한 것이다. 지진은 비요르네루드의 분류법에서 날카롭고 빠른 초고음이어서 옥타브가 높고 진동수가 높아 강한 에너지를 가진 자연 현상으로 비유된다.
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과학
심해의 신전 ‘로스트 시티’와 지구 생명의 비밀
지난 2000년, 미국 매사추세츠주의 우즈홀 해양연구소, 워싱턴 대학교 등의 연합팀이 북위 30° 08′, 서경 42° 08′ 지점의 대서양 해저 아틀란티스(Atlantis) 산괴(山塊; Massif)로 향했다. 이들이 이곳을 목적지로 삼은 이유는 산괴의 독특한 지질과 해양 구조를 탐사하기 위해서였다. 이 산괴는 지각 판(板)이 멀어지는 발산형 경계인 1만 6,000㎞ 길이의 대서양 중앙 해령(海嶺)에서 서쪽으로 15~30㎞ 떨어진 곳에 자리하는 거대 암석 덩어리다.
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과학
‘지옥의 문’ 앞에서 눈이 내리면…생명일까
1934년 미국의 해양생물학자 윌리엄 비브(William Beebe; 1877~1962)는 『반(半) 마일 아래』란 책을 출간했다. 이 책은 비브 교수가 심해 잠수구(潛水球)인 배시스피어(Bathysphere)를 타고 버뮤다 제도 앞바다를 탐험한 내용을 담은 책이다. 책은 문학적 표현이 두드러졌다. 당시 비브 교수가 세운 잠수 깊이는 반 마일(800m)보다 100여m 깊은 908m였다. 책에서 그는 발광(發光) 생물들이 여기저기에서 차가운 ‘생물학적 빛’을 내는 심해의 모습을 드문드문 별빛이 반짝이는 밤하늘에 비유했다. 또 바다 표층으로부터 유기물, 해양 생물들의 배설물, 사체 찌꺼기들의 결합체가 심해로 내리는 것을 ‘바다 눈’(Marine Snow) 이라 명명했다.
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과학
태평양 밑엔 어떤 땅이 더 있을까
찰스 다윈의 삶은 지질과 떼어놓을 수 없다. 그는 생물학자보다 지질학자로서 먼저 자신을 생각하고 활동했다. 그는 지질학자로서 과학자의 첫 걸음을 내디딘 뒤, ‘생명의 진화’라는 거대한 의문점을 해결하는 데 집중했다. 이것이 그의 이력이다. 그의 삶에서 바다는 아주 중요한 바탕이었다. 그의 학문적 완성은 ‘비글호’를 타고 바다를 일주한 5년(1831~ 1836)의 시간에서부터 비롯되었다. 그는 이 항해의 한 부분이었던 남미 해안 조사에서, 높은 산에 바다 조개껍데기 화석이 있는 것을 발견하고, 오랜 시간에 걸쳐 대륙이 점진적으로 상승했음을 보여주는 증거로 확신했다.
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과학
‘찰나의 지정학’ 호르무즈, 억겁의 지질학
석유(원유)는 지금도 만들어진다. 그럼에도 석유는 재생 불가능한 자원으로 분류된다. 석유가 대단히 느린 지질학적 과정의 산물이기 때문이다. 또한 석유의 생성 속도가 우리의 소비 속도를 도저히 따라잡을 수 없기 때문이다. 이런 설명을 뒷받침하는 수치가 있다. 산업혁명기인 1850년대부터 화석연료를 연소한 직접적인 결과 전 세계의 공기 중 탄소량이 40 퍼센트 가까이 증가했다는 점이다. 소비의 속도가 빠르다는 뜻이다.
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과학
지각판이 벌어질 때 지구가 내뱉는 탄소
1912년, 32세의 독일 기상학자 알프레드 베게너(Alfred Wegener: 1880~1930)가 프랑크푸르트 지질학회에서 ‘대륙이 이동한다’는 코페르니쿠스적 가설을 제기했다. 그는 천문학 박사 출신의 기상학 연구자였지만 지구물리학에 늘 관심을 가지고 있었기에 혁명적인 이론을 생각할 수 있었다. 베게너 이전 지질학계는 지구가 식으면서 수축한다는 이론과, 대륙과 해양은 고정되어 있다는 이론이 지배하고 있었다. 이런 상황에서 베게너가 대륙이 움직인다는 주장을 한 데에는 몇 가지 근거가 있었다. 그 근거로,
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과학
‘세상의 끝’은 어떻게 만들어졌나
안데스 산맥은 남아메리카 대륙의 서해안을 위에서 아래로 지나는 세계 최장의 대륙 산맥이다. 이 산맥은 카리브해 연안의 베네수엘라에서 시작해 콜롬비아, 에콰도르, 페루, 볼리비아, 칠레를 거쳐 아르헨티나까지 이어진다. 태평양판의 동, 서, 북부를 둘러싸고 있는 <불의 고리(Ring of Fire)>의 오른쪽(동쪽)에 자리하는 산맥이다.
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과학
지구는 암석 사이로 비가 내린다
지구는 표면과 내부가 마그마로 연결된다는 점에서 독특한 행성이다. 지구는 어디에서든 마그마로 인해 연기가 나거나 끓고, 재와 가스, 용암이 분출한다. 용암은 인간에게 재앙을 안겨주지만 장기적으로는 유익한 존재다. 용암에 포함된 이산화탄소가 물과 함께 암석으로 들어가 암석의 화학적 풍화를 촉진하고 물 속에 광물의 양분이 방출되도록 해주는 것이 단적인 예다.(앨런 타운센드 지음 『우주의 먼지로부터』참고) 용암 분출은 흔하지만 발생 지점을 분류하면 두세 경우에 지나지 않는다. 지구의 판이 만나거나 멀어지는 곳, 판의 중심 등이 그런 곳이다.
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과학
화석, 왜 그렇게 만나기 어려운가?
근대 철학은 세계를 기본적으로 ‘움직이는 존재’로 파악했다. 그래서 그들은 ‘정지’를 정상적이지 않은 것으로 보고 “왜 정지할까?”란 질문을 던졌다. 우리는 이런 질문을 화석에 대해 던질 만하다. 화석은 고대 동물과 식물의 보존된 유해 또는 유해의 흔적이다. 제기할 만한 질문이란 “왜 그렇게 화석은 만나기 어려운가?”이다.
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과학
지구의 골수까지 빼먹다가 테라포밍?
2025년 9월 초 미국의 과학자들이 대서양에서 놀라운 소식을 전했다. 뉴저지에서 메인(Maine)주까지의 미 동부 해수 아래의 지각에서 400m 깊이에 해당하는 곳에서 비밀 담수 대수층(淡水 帶水層)을 발견했다는 소식이다. 이 성과는 감춰진 대수층으로 추정되는 곳에서 수천 개의 샘플을 채취한 끝에 얻어낸 결과다. 관계자인 베이커 휴즈 재단 소속의 지구물리학 및 수문학 교수인 브랜든 두건(Brandon Dugan)은 “이번에 드러난 대수층은 수많은 비밀 담수 저장소 중 하나이며 이는 언젠가 지구의 심각한 갈증을 해소하는 차원으로 활용될 가능성이 있다”고 밝혔다. 과학자들은 이번에 발견한 물이 뉴욕시 만한 대도시가 800년 동안 사용할 수 있는 양에 해당할 것이라 믿고 있다.
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과학
지구 역사상 ‘가장 난폭한 폭행 사건’
“화산활동이란 이 행성이 내놓을 수 있고 인류가 목격할 수 있는 가장 난폭한 폭행이다.” 작가 제임스 해밀턴이 『화산 - 불의 신, 예술의 여신』이란 책에서 한 말이다. 작가에 의하면 화산활동이라는 폭행은 인간의 기억에 희미하고 아득한 서사의 흔적들을 가장 먼저 남겼을 것이다. 그 흔적들은 유품, 기록된 신화 등을 통해 띄엄띄엄 부분적으로 전해진다. 이런 만큼 인류가 가진 자연에 대한 앎은 충분하지 않다.
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과학
갈라파고스는 섬 탄생부터 특별했다
적도(赤道; equator)는 지구를 북반구와 남반구로 나누는 가상의 선이다. 에콰도르(Ecuador)는 바로 이 위도 0도의 적도(赤道)선이 북부를 통과하는 나라다. 스페인어로 적도를 의미하는 에콰도르에서 서쪽으로 약 1,000㎞ 떨어진 태평양 한 가운데에 갈라파고스 제도(諸島)가 있다. 갈라파고스(Galapagos)는 한때 해안을 뒤덮었던 땅거북이의 이름을 따라 명명한 섬들이다. 갈라파고는 스페인어로 말 안장이란 뜻이다.(갈라파고스 땅거북은 등딱지의 모양에 따라 돔형과 안장형으로 나뉜다.) 갈라파고스로 향하는 출발점은 에콰도르의 수도 키토(Quito)다. 해발 2,850m에 있는 도시 키토는 적도선이 통과하는 유일한 도시다. 이 덕에 키토에서는 남, 북반구의 별을 두루 볼 수 있다.
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과학
그린란드 빙하 아래 숨어있는 ‘지구적 위험’
2차 세계대전 이래 미국은 한결같이 그린란드(덴마크 자치령) 매입을 원해왔다. 빙하 아래에 묻힌 풍부한 희토류(稀土類) 원소를 손에 넣기 위해서다. 미국은 빙하가 녹으면 지하자원 시추(試錐)가 쉬워질 것이라 생각하고 있다. 3억 년전만 해도 그린란드는 현 위치에 있지 않았다. 이 섬이 현 위치인 북아메리카 북동부로 이동한 데에는 지질학적 과정이 얽혀 있다. 약 3억 년 전 퍼즐 조각처럼 뭉친 초대륙(超大陸)인 판게아의 일부였던 이 섬은 약 2억 년 전부터 판이 갈라질 때 유럽에서 떨어져 나와 서쪽으로 이동했고, 마침내 북아메리카 북동부로 오게 되었다.
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과학
하와이 화산 폭발의 힘은 어디에서 나올까
맨틀은 지구의 지각과 핵 사이에 자리하는 암석(물질)이다. 지구 전체 부피의 84%와 지구 전체 질량의 60%를 차지한다. 핵은 지구 전체 부피의 15%와 지구 전체 질량의 34%를 차지한다. 이를 고려하면 맨틀이 핵보다 밀도가 낮다는 사실을 알 수 있다. 고체이지만 특정 깊이(100~400 ㎞)에서 녹아 액체처럼 흐를 수 있는 맨틀과, 물질이 상승하는 통로 또는 흐름인 플룸(연기 기둥처럼 상승하는 현상)을 하나로 묶어 맨틀 플룸(mantle plume)이라 부른다.
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과학
왜 대서양은 넓어지고 태평양은 좁아질까
세계 최고봉인 에베레스트에서 가장 낯선 것은 무엇일까? 산 정상의 석회암과 그 속에 박힌 화석일 것이다. 바다 바닥에 있던 이 암석들은 5000만년 전 인도판과 아시아판이 충돌할 때 들어올려졌다. 암석 속 화석은 4억 5천만년 전의 산호(珊瑚)와 뱀장어를 닮은 멸종 동물인 이빨 모양의 코노돈트(얀 잘라시에비치 지음, ‘지질학’ 84p- 글쓴이 주 )다. 이 암석과 그 속에 박힌 화석은 드물고 중요한 자료다. 이들은 화석이 만들어지는 아주 낮은 확률, 판의 충돌로 산(맥)이 만들어지는 원리, 바다 아래에 있다가 산 정상에 오른 암석과 화석의 메커니즘 등을 증거한다.
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과학
미생물이 지구를 만들었다
애초에 원시 지구가 형성되는 데 가장 중요했던 요인은 미(微)행성들과의 충돌이었다. 이 사건에는 의미 있는 역학 관계가 작용한다. 미행성들 중 일부는 중력만 있는 원시지구와 충돌한 후 튕겨져 나갔으나 충돌한 대부분 미행성은 완전한 탄성력을 갖는 것들이 아니었다. 충돌 횟수가 많아지면서 튕겨나가는 탄성력보다 ‘중력에 의해’ 모이는 물질의 힘이 더 우세해졌다. 지구는 작은 돌들이 모이는 정도가 아닌, 아주 강력한 충돌을 겪으면서 태어났다. 만일 지구가 작은 돌들이 모이는 방식에 의해서만 만들어졌다면, 지구는 생명이 태어날 수 없는 차가운 돌덩이가 되고 말았을 것이다.
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과학
창백한 푸른 점 지구에 ‘색(色)역사’가 있다
1990년 2월 14일 미국 항공우주국의 태양계 탐사선인 보이저 1호가 지구에서 60억 ㎞이상 떨어진 먼 우주에서 지구를 촬영했다. 이 작업은 보이저 1호의 사진 프로젝트에 참여했던 미국의 천문학자 칼 세이건 교수(1934~1996)의 계획에 따라 이루어졌다. 미 항공우주국에 이야기해 보이저 1호의 방향을 지구로 돌릴 수 있게 해달라는 세이건의 설득이 성공한 것이다. 세이건은 우주의 한 부분인 검은 광대함 속에서 픽셀 하나 크기로 보이는 그 사진에 ‘창백한 푸른 점(pale blue dot)’이란 이름을 붙이고 인간의 어리석은 자부심을 알게 하는 데 그만한 사진이 없다는 말을 했다.
