성산일출봉 형성과정 새롭게 밝혀졌다

국제학술지 게재 “해저 분화구 발견으로 복합화산체”

유네스코 세계자연유산인 제주 성산일출봉 형성 과정이 새롭게 밝혀졌다.

제주도 세계유산본부는 이 같은 연구결과가 국제적으로 인정받는 지질분야 학술지인 ‘지질학회지’ 9월호에 게재됐다고 15일 밝혔다.

제주 성산일출봉 인근 해저에서 발견한 과거 분화구 흔적. 제주도 세계유산본부 제공

국가유산청 지원으로 제주대학교 등 관련 연구기관과 함께 수행한 이번 ‘세계자연유산 해저 지질조사 및 가치발굴 조사’와 연계해 진행한 연구에서 성산일출봉 주변 해저에서 새로운 분화구 존재 가능성이 제기됐다.

성산일출봉은 지하에서 상승한 마그마가 바닷물과 만나 폭발적으로 분출해 만들어진 수성화산체(응회구)다. 오랜 세월 파도 침식 작용을 거쳐 현재의 모습을 갖추게 됐다. 그동안 성산일출봉은 일회성 분출로 형성된 단성화산체로 알려져왔다.

연구팀은 성산일출봉 인근에서 과거 화산활동의 흔적을 찾고자 정밀 해저 지형탐사를 실시한 결과, 일출봉 중심에서 동남쪽으로 약 600m 떨어진 해저에서 주목할 만한 지형을 발견했다. 이 지형은 지름이 600m에 달하는 원형의 평탄한 구조로, 주변 해저보다 약 30~35m 높이 돌출돼 있어 분화구 흔적으로 추정된다.

이어 해상 시추를 통해 분화구 흔적을 구성하는 암석들을 직접 확인했다. 응회암, 스코리아, 현무암 등 화산 기원의 암석으로 이뤄진 것으로 밝혀졌다.

해저 분화구 형성 시기를 추정하기 위해 시추공에서 얻은 패각을 연대분석한 결과, 약 6700년 전으로 나타났다. 이는 성산일출봉이 침식돼 형성된 신양리층의 연대(약 5000년 전)와 비교했을 때, 현재의 성산일출봉과 해저 분화구가 약 5000년에서 6700년 사이에 형성됐음을 시사한다.

이러한 연구 결과를 바탕으로 성산일출봉의 형성 과정을 5단계로 재구성할 수 있다.

1~2단계는 약 6700년 이후 현재 일출봉 중심에서 동남쪽으로 약 600m 떨어진 얕은 바다에서 두 차례의 수성화산활동으로 초기 화산체가 형성됐다.

3단계는 분출 양상이 수성화산활동에서 마그마성 분출로 전이되면서 분화구 내부에 분석구(scoria cone)와 용암연(lava pond) 형성 과정이다.

4단계는 약 5000년 전, 현재 성산일출봉 위치에서 마그마 상승으로 새로운 응회구 형성해 3개의 화산이 중첩된 복합화산체를 형성했다.

5단계는 오랜 기간 파도 침식 작용으로 화산체 상당 부분 깎여 현재의 형태로 변모했다.

성산일출봉은 2007년 한라산, 거문오름용암동굴계와 함께 ‘제주 화산섬과 용암동굴’이라는 명칭으로 유네스코 세계자연유산에 등재됐다. 이는 성산일출봉의 뛰어난 경관미와 독보적인 지질학적 가치를 국제적으로 인정받은 결과다.

이번 연구 결과는 국제적으로 공신력 있는 스코퍼스(Scopus) 등재 학술지에 게재돼 그 성과를 전 세계 학계에 알리는 계기가 됐다.

제주 성산일출봉. 제주도 세계유산본부 제공

스코퍼스는 네덜란드의 엘스비어사가 만든 글로벌 학술논문 데이터베이스 플랫폼으로, 약 5000개 이상의 출판사에서 발행하는 2만4600여종의 학술지에 대한 정보를 제공하며 학술지의 수준을 평가하는 기준이 되기도 한다.

강석찬 세계유산본부장은 “이번 연구는 성산일출봉의 화산활동과 형성 과정을 복원했다는 점에서 큰 의미가 있다”면서 “연구 결과를 대중에게 널리 알리고, 앞으로도 다양한 학술조사를 추진해 세계자연유산의 숨겨진 가치를 적극 발굴하겠다”고 말했다.

제주=임성준 기자 [e-mail]