2025년 6월 12일 단상

 1. 지난 9일 이래 4일째 Yes24의 불통(랜섬웨어 공격에 의한 피해)으로 자료를 검색할 수 없어 큰 어려움을 겪고 있다. 다행히 지질 글(6월 것)은 별도로 보관해 두고 있어 문제가 없다.

2. 어제 시티투어, 오늘 연천군 관내 세 중학교의 네 선생님들께 재인폭포, 백의리층, 베개용암, 좌상바위 해설을 잘 해드려 한 시름 놓게 되었다.

3. 어제는 오랜만에 박지영 선생님이 새 책(구름을 사랑한 보들레르) 출간 소식을 전해오셨다. 더칼럼니스트에 연재하는 지질 글을 보내드리자 박 선생님은 “태웅님도 글 쓰기를 즐기시는 군요. 그게 아니면 쓸 수 없죠...태웅님 필력이면 어떤 글이든 자료만 있으면 다 쓰실 수 있죠. 좋은 곳에 좋은 글 많이 쓰셔요. 사람들이 지진과 화산에 관심이 많은데 많이 알려주셔요.”란 말씀을 해주셨다.

4. 며칠 전부터 9,000권에 이른 알라딘 보관함을 가볍게 하는 작업을 했다. 1,700권대로 낮추었으니 이제 줄일 여지는 크게 더 없을 듯 하다. 이번 프로젝트에서 드러난 특징 중 하나는 신학 책을 대부분 제외시켰다는 것이다. 안용성의 ‘현상학과 서사공간‘, ’두 이야기가 만나다 - 요한계시록 서사로 읽기‘, 마이클 고먼의 ’요한계시록 바르게 읽기‘ 등만 남겨두고 다 삭제했다. 우연이겠지만 세 책 모두 새물결 플러스 출판사 것이고, 세 권 중 두 권은 요한계시록에 관한 책이다. 성경 또는 신학은 잘 모르지만 요한계시록에 나오는 666이란 짐승의 표(를 받는 것)를 과거 시점에 있었던 것이 아니라 앞으로 있을 일이라 여기는 것에 문제가 있다고 생각한다. 그렇기에 읽으려 남겨둔 것이다.

5. ’우리가 모르는 건 슬픔이 됩니다‘란 책이 화제다. 히토쓰바시대학교 사회학부 가토 게이키 세미나가 지은이인 이 책은 일본이 한국에 행한 가해(加害)의 역사를 마주한 일본인 대학생들의 고민과 사투를 그린 책이다. 진실과 진정성을 담은 이런 책은 반드시 읽어야 하리라 생각한다. 감사하다. 우리 우익, 친일 인사들을 반성하게 한다면 얼마나 좋겠는가, 란 생각을 하지만 그런 일은 일어나지 않을 것 같다. 반갑고 감사하기도 하고 착잡하기도 하다. 읽을 것이 많아 좋다.

6. ‘자본주의, 어떻게 우리 일상에 스며들었나 - 자본주의 문명의 프리즘’을 쓴 전병권이란 분의 이력이 인상적이다. ‘역경(易經)’, 화폐론, 경제사, 정치경제학, 경제학설사, 정신분석학, 경제이론, 경제철학, 나의 두뇌로 사고하면서 문제의식을 풀어가는 방법 등을 배웠다고 한다. 대가(大家)라 해야 할지 현인(賢人)이라 해야 할지 모르나 이런 분들에게서는 배울 것이 많으리라 생각한다. 감사하다.

보관함을 정리하며

알라딘 보관함에 담은 책이 9,000권에 이르니 10,000권까지 담는 것이 가능하다는 문구가 떴다. 정신 차리고(?) 사족(蛇足) 같거나 췌언(贅言) 같거나 여분(餘分) 같이 느껴지는 책들을 삭제했다. 사흘 정도 그렇게 하니 남은 책이 1,800권 정도가 되었다. 과잉(過剩)으로 책을 담아두고 언젠가 읽을 것이라고 또는 그럴 수 있을 것이라고 여긴 사이 보관함 책이 9,000권까지 이르는 일이 벌어졌던 것이다. 

보관함에 담은 책이 너무 많으니 필요한 책이 어디에 있는지 알기 어려워 중요할 때 사지 못하는 일이 생기곤 했다. 보관함에 담았다가 산 뒤 삭제하지 않아서 늘어난 경우도 꽤 있었다. 

그간 내게 필요 없는 책을 너무 많이 간직하고 있었다는 반성을 한다. 분야로는 과학, 역사, 철학 등이 남았고 과학이라고 해도, 역사라고 해도, 철학이라고 해도 시효성을 잃은 책들은 제했다. 시간을 두고 정선(精選)하고 정선해 내 보관함을 멋지게 보기 좋은 입체감으로 장식할 것이다. 이제 새롭게 출발점에 선 것 같은 생각이 든다.

지질, 대기, 해양 등의 분야로 지구과학의 핵심 내용들을 쉽게 설명한 책

한권으로 끝내는 지구과학 - 극변하는 지구의 미래를 해독하자
니나가와 마사하루 지음, 송경원 옮김 / 모스그린 / 2025년 2월

2011년 일본 도호쿠 대지진(동일본 대지진) 때 한 뉴스 캐스터가 남동풍을 남동쪽으로 부는 바람이라 생각하고 바람이 남동쪽으로 불어갈 것이라고 말해 혼란을 일으켰다는 보도를 접했다. 남동풍은 남동쪽으로 불어가는 바람이 아니라 남동쪽에서 불어가는 바람이다. 이 내용이 에피소드로 실린 ‘한권으로 끝내는 지구과학‘은 ’극변(極變)하는‘이란 말을 했다. 극변하는 지구의 미래를 해독하자고 쓴 것이다. 극단적으로 변한다는 의미일 것이다. 

기후가 극변하는 세계에서 우선 필요한 것은 과학 지식을 갖추는 것일 테다. 그 중에서도 지구를 아는 것을 빼놓을 수 없다. 지구의 모양에 대해 알아보자. 지구는 적도 부분이 극 지방에 비해 부푼 모습을 하고 있다. 지구 자전에 따른 원심력의 결과다. 그래서 적도 부분이 가장 크고 그곳은 약간 부푼 모습을 하고 있다. 지구 위의 물체에는 만유인력과 원심력이 작용한다. 두 힘을 합해 중력이라 한다. 적도에서는 만유인력과 원심력의 방향이 반대가 되어 중력이 작아진다. 

지각을 구성하는 원소들을 질량비 기준으로 헤아리면 산소, 규소, 알루미늄, 철, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘 순서가 된다. 맨틀을 구성하는 원소들은 산소, 마그네슘, 규소, 철 등이다.(지각 구성 원소 순서와 맨틀 구성 원소 순서가 다름에 유의하자.) 핵을 구성하는 원소들은 철, 니켈 등이다.

대륙 지각은 상부는 화강암질, 하부는 현무암질로 이루어져 있다. 지각에 작용하는 부력(浮力)과 중력(重力)이 평형을 이루는 것을 지각평형이라 한다. 부력이 더 크면 지각이 융기한다. 빙하가 녹으면 얼음의 무게가 가벼워지고 이로 인해 중력이 줄어(부력이 커져) 지각이 상승하는 것이다. 내핵이 고체인 이유는 압력이 높으면 물질이 잘 녹지 않는 성질 때문이다. 

지각과 맨틀은 구성 물질(암석)의 차이에 따라 구분하며, 암석권과 연약권은 암석의 강도 차이에 따라 구분한다.(31 페이지) 해양판이 해구(海溝)에서 섭입(攝入)될 때 해저 퇴적물 중 일부가 떨어져 나와 대륙판의 끝에 붙어 대륙판의 일부가 되는 것을 부가체(accretionary prism)라 한다.(36 페이지) 해양판이 대륙판 아래로 들어가는 곳을 섭입대라 하고, 대륙판끼리 충돌하는 경계를 충돌대라 한다. 이러한 판의 경계에서는 대산맥이 형성되기도 한다. 이런 곳을 조산대라 한다.(40 페이지) 

지구상에는 하부 맨틀에서 상승한 고온의 물질이 상부 맨틀 중 연약권에서 마그마가 되고 지표 밖으로 나오는 화산 활동이 일어나는 곳이 몇십 군데 있다. 이런 곳을 열점이라 한다.(44 페이지) 지진 부분에서 이상한(?) 점은 전세계적으로 아직 통일된 진도의 단위가 없다는 점이다. 지진 규모(매그니튜드)가 1 증가하면 에너지는 약 32배 증가한다. 지하의 암반에는 판의 운동에 의해 여러 방향에서 힘이 작용하므로 암반은 팽창하기도 하고 압축되기도 한다. 이런 변형이 축적되어 한계에 이르면 암반이 깨지면서 지진이 일어난다.(53 페이지)

암반이 깨져 생긴 면을 경계로 양쪽의 암반이 이동하여 서로 어긋나 있는 것을 단층이라 한다. 대륙판과 해양판의 경계에서 발생하는 지진을 판 경계 지진이라 한다. 대륙판 내부에서 발생하는 지진을 대륙판 내부 지진이라 한다. 해양판 내부에서 일어나는 지진을 해양판 내부 지진이라 한다. 지하의 암석이 고온으로 가열되어 녹은 것을 마그마라 한다. 지하 약 100km 깊이에서 만들어진 마그마는 주위 암석보다 밀도가 낮아 위로 상승하다가 지하 10km 부근에서 고여 마그마방을 형성한다. 

마그마에는 물, 이산화탄소, 이산화황 등 휘발성 성분(기체로 변하기 쉬운 성분)이 포함되어 있다. 일반적으로 압력이 높을수록 마그마에 포함될 수 있는 물이 많아진다.(72 페이지) (압력이 높은) 지하 깊은 곳에서 물을 포함한 마그마가 상승하면 얕은 지하에서는 마그마가 많은 물을 포함할 수 없게 되어 마그마에 포함된 물의 일부가 수증기로 변하여 발포(發泡)한다. 마그마는 압력이 낮아지면 기포가 생성된다는 점에서 같다. 용암(액체), 화산가스(기체), 화산쇄설물(암석 파편; 고체) 등을 화산 분출물이라 한다. 

물속으로 분출한 용암은 베개용암이 된다. 화산쇄설물 중 색이 흰 것은 경석이라 하고, 검은 것은 스코리아라 한다. 폭발적 분화가 일어나 마그마가 공중으로 분출하여 식어 만들어진 독특한 모양의 화산쇄설물을 화산탄이라 한다.(77 페이지) 분화의 유형에 영향을 미치는 마그마의 점성은 마그마의 온도, 마그마에 포함된 이산화규소의 함량에 따라 달라진다. 온도가 낮을수록, 이산화규소 함량이 높을수록 점성은 커진다. 현무암질 마그마는 온도가 높고 이산화규소 함량이 낮아 잘 흐르는 성질을 갖는다. 

점성이 높은 마그마는 기포가 빠져나가기 어려워 폭발적인 분화를 일으키기 쉽다. 폭발적인 분화가 일어나면 지하의 마그마가 대량으로 분출하면서 마그마 방에 빈 공간이 생기고 그 위의 산체(山體)가 함몰되어 칼데라라는 움푹 파인 지형이 형성될 수 있다.(84 페이지) 화성암에 포함된 감람석, 휘석, 각섬석, 흑운모 등 어두운 색을 띠는 광물을 유색광물이라 한다. 현무암, 반려암 등 고철질(mafic) 암석과 감람암 등의 초고철질 암석은 어두운 색을 띤다. 

반면 석영, 장석, 사장석 등의 광물은 밝은 색을 띠기 때문에 무색 광물이라 한다. 유문암이나 화강암 같은 규장질(felsic) 암석은 무색 광물이 많이 포함되어 있어 밝은 색을 띤다.(88 페이지) 광물이 특정 방향으로 쪼개지는 성질을 벽개(劈開)라 한다. 감람석(광물)은 벽개가 없다. 상부 맨틀은 주로 감람암으로 이루어져 있다. 감람암의 일부가 녹으면서 마그마가 생성될 수 있다. 암석의 녹기 쉬운 성분이 부분적으로 녹는 것을 부분 용융이라 한다.(91 페이지) 

상부 맨틀에서 감람암이 녹으려면 상부 맨틀의 온도가 감람암이 녹는 온도보다 높아야 한다. 보통 상부 맨틀의 온도는 감람암의 용융점보다 낮아 감람암은 녹지 않는다. 그런데 해령(海嶺)이나 열점(熱點)의 아래에서는 상부 맨틀의 물질이 지하 깊은 곳에서 상승하여 압력이 감소하면 맨틀 물질의 온도가 감람암의 용융점보다 높아져 감람암의 부분 용융이 일어난다. 이때 감람암은 구성 성분 중에서 녹기 쉬운 부분만 녹는다. 이렇게 생성된 마그마는 성분이 약간 다른 현무암질 마그마가 된다. 

이 마그마가 상승하며 해령이나 열점에서는 현무암질 마그마의 활동이 일어난다. 온도가 낮아짐에 따라 현무암질 마그마가 녹으면 철과 마그네슘 등으로 이루어진 감람석과, 사장석이 먼저 정출(晶出)된다. 그 결과 남은 광물들의 성분이 변한다. 그 결과 이산화규소 성분이 높은 안산암이 된다. 반면 일본 열도와 같은 판의 섭입 경계에서 생성되는 마그마는 해령이나 열점에서 생성되는 마그마와 생성 과정이 다르다. 일본의 지하에는 해양판이 섭입하면서 해양 지각에서 빠져나온 물이 맨틀에 공급된다. 

이 물이 지하의 감람암에 포함되면 감람암의 용융점이 낮아지기 때문에 마그마가 생성되기 쉬워진다. 현무암질 마그마에서 감람석이나 사장석이 빠져나가면 안산암질 마그마가 생성된다. 안산암질 마그마에서 휘석이나 사장석이 빠져나가면 데사이트질 마그마가 생성된다. 데사이트질 마그마에서 각섬석이나 사장석 등이 정출되면 유문암질 마그마가 생성된다. 

대기권은 보통 고도 500~1000km로 정의한다. 지표 부근의 대기는 수증기를 제외하면 부피비를 기준으로 질소가 약 78%, 산소가 약 21%를 차지한다. 대류권에서는 고도가 높아질수록 기온이 낮아지고 성층권(11~50km)에서는 고도가 높아질수록 기온이 높아진다. 중간권에서는 성층권과 반대로 고도가 높아질수록 기온이 다시 낮아지고 열권(85-500km)에서는 고도가 높아질수록 기온이 높아진다.(98 페이지) 오존층은 고도 약 20~30km 사이에 존재한다.

’한권으로 끝내는 지구과학’은 지구과학의 천문, 대기, 해양, 지질 중 지질과 대기를 다룬 책이다. 해양은 7장 지구환경 편에서 대기와 해양의 상호작용이란 제목의 글로 짧게 다루어졌다. 지질은 대기 이상으로 지구에 영향을 미친다. 물론 대기와 지질은 연관되어 있다. 지구로 들어오는 태양 복사 에너지가 모두 지구에 흡수되는 것은 아니다. 지구로 들어온 태양 복사 에너지 중 30%는 대기나 지표에서 반사되어 지구에 흡수되지 않고 우주 공간으로 빠져나간다. 

밤이 되면 지표에 흡수되는 태양 복사 에너지가 거의 없고 지표에서는 적외선의 형태로 에너지가 방출되기에 지표 온도가 낮아진다. 이를 복사(輻射) 냉각이라 한다. 상공에 구름이나 수증기가 많으면 지표에서 방출되는 적외선이 구름에 의해 산란되거나 수증기에 의한 온실효과가 강해지므로 지표의 온도가 내려가는 속도가 느려진다. 맑을 때는 지표에서 방출되는 적외선이 우주로 방출되기 쉬워져 복사 냉각이 활발하게 일어난다. 

지구 전체 규모로 일어나는 대기의 흐름을 대기의 대순환이라 한다. 저위도의 대기가 가열되면 밀도가 낮아져 상승하고, 고위도의 대기가 냉각되면 밀도가 낮아져 하강하므로 대기의 대순환은 저위도와 고위도의 온도 차이에 의해 발생한다.(135 페이지) 주위보다 상대적으로 기압이 높은 곳을 고기압이라 한다. 고기압의 중심 부근에서는 하강 기류가 발달하기 때문에 구름이 잘 생성되지 않아 대체로 날씨가 맑다. 주위보다 기압이 낮은 곳을 저기압이라 한다. 저기압의 중심 부근에서는 상승 기류가 발달하기 때문에 구름이 생성되기 쉽고 비가 내리는 경우가 많다.(138 페이지) 

적도 부근의 태평양에서는 동쪽에서 서쪽으로 무역풍이 불기 때문에 해양 표층의 해수가 서쪽 방향으로 흐른다. 적도 부근의 해수는 태양 복사에 의해 뜨겁게 데워진다. 이 따뜻한 해수가 서쪽으로 흐르기 때문에 적도 태평양의 해수면 온도는 서부가 동부보다 높다. 적도 태평양의 동부에서는 심해로부터 해수가 올라오고 있다. 몇 년에 한 번씩 적도 태평양의 무역풍이 몇 개월에 걸쳐 약해질 때가 있다. 

그러면 평소에는 서쪽에 몰려 있던 따뜻한 해수가 동쪽으로 밀려나며 퍼진다. 적도 태평양 동부에서는 심해에서 차가운 해수가 올라오는 용승 현상이 약해진다. 이에 따라 적도 태평양 동부의 해수면 온도는 평상시보다 높아진다. 적도 태평양 동부의 월평균 해수 온도가 평상시보다 0.5°C 이상 높은 상태가 6개월 이상 지속되는 현상을 엘니뇨 현상이라 한다.(156 페이지) 

적도 태평양의 무역풍이 몇 개월에 걸쳐 강해지기도 한다. 그러면 적도 태평양의 따뜻한 해수가 서쪽으로 더 많이 운반되므로 적도 태평양 서부의 따뜻한 해수층의 두께가 평상시보다 두꺼워진다. 적도 태평양 동부에서는 심해에서 차가운 해수가 올라오는 용승이 강해진다. 이에 따라 적도 태평양 동부의 해수면 온도가 평상시보다 더 낮아진다. 적도 태평양 동부의 월평균 해수 온도가 평상시보다 0.5°C 이상 낮은 상태가 6개월 이상 지속되는 현상을 라니냐 현상이라 한다.(158 페이지) 이처럼 해양도 우리에게 큰 영향을 준다는 점에서 예외가 아니다. 

‘한권으로 끝내는 지구과학’은 상세하고 쉬운 방식으로 지구과학의 핵심 내용들을 알게 해주는 책이다. 덧붙이면 다른 내용들을 담은 지구과학 책들로 계속 관심을 이어가게 하는 책이다. 그런 면에서 한권으로 끝낸다는 말은 일정 단계의 내용에 대해 그렇게 할 수 있게 한다는 의미가 된다. 그렇게 되면 제목을 수식하는 슬로건처럼 지구의 미래를 해독(解讀)할 수 있게 될 것이다. 해독은 곧 예측(豫測)이고 전망(展望)이다. 공부의 목적은 현재에 대해 설명하는 것, 나아가 전망하는 것이다. 그 길로 함께 나아갈 것을 제안한다.  

이항복 기념관 이야기

2022년 11월 14일 백사 이항복 선생을 모신 포천 화산서원과 백사 선생의 묘역을 해설했다. 연천 재인폭포에 온 양주(楊州)의 이** 님과 친구에게 한 해설이었다. 그해 봄 폭포에 온 분에게 지질 해설을 하는 자리에서 제가 서울 해설도 합니다란 말씀을 드렸었다. 그 분은 몇 달이 지난 여름에 다시 폭포에 오셔서 나에게 자신의 조상인 이항복 선생의 묘역과 서원을 해설해 달라고 부탁했고 준비 기간을 거쳐 가을에 해설을 해드린 것이었다. 저녁 식사도 대접받고 즐거운 시간을 보냈던 기억이 생생하다. 

오늘 뉴스를 보고 포천에 백사 이항복 기념관이 있다는 사실을 알았다. 해설 당시 있던 건물이 아니라 해설 이후 2년 정도가 지난 시점(2024년 11월 7일)에 신축된 건물이다.(가산면 금현리 1082 일대). 당시 경주 이씨 중앙화수회 고문인 이종찬 광복회장이 참여해 축사를 했다. 이를 보며 연천에도 미수 허목 선생의 기념관이 건립되기를 희망하게 된다.

마그마와 화산쇄설류; 조하문, magma의 경우

1980년 대학가요제 은상 수상곡인 마그마의 ‘해야‘를 부른 보컬 조하문은 당시 연세대학교 지질학과 3학년이었다고 한다. 그렇기에 폭발 직전의 바위 녹은 물인 마그마를 팀의 이름으로 삼았다. 조하문은 2002년 목사 안수를 받고 현재 목회를 하고 있다. 그렇다면 1969년 데뷔한 프랑스 프로그레시브 록 그룹 Magma는 어떤 배경으로 팀의 이름을 정한 것일까? 프랑스 그룹 Magma의 사운드에 크게 공감하던 때가 있었다.

마그마의 음악은 폭발하는 마그마의 힘을 보여주는 것 같고 Magma의 음악은 화산쇄설류의 도도한 흐름을 보여주는 것 같다. 뜨거운 가스, 화산재, 암석 등이 섞인 화산쇄설류는 용암보다 더 빠르다고 한다. 지질학을 전공한 사람이 목회를 하면 어떤 유형의 목회를 하는지 궁금하다. 지질학이라는 과학의 한 분야와 기독교 신앙의 관계를 어떻게 보는지도 궁금하다.