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IT·과학

지진 발생징후 알리는 '섬광' 있다

원호섭 입력 2014.03.10 17:10  
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美·加 연구팀 규명…암석 쪼개지며 나온 전자가 먼저 빛 발생
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2007년 8월 15일 페루 피스코 지역 인근에서 번쩍하는 '섬광'이 발견됐다. 이후 리히터 규모 8.0의 대지진이 이 지역을 지나갔다. 400여 명이 사망했고 1000여 명이 부상했다.

이처럼 지진이 발생하기 전에 인근 지역 하늘에서 섬광이 나타나는 사례가 있다. 과학자들은 이를 지진이 발생하기 전 관찰되는 '지진광(Earthquake Light)'이라고 불렀다. 하지만 아직까지 어떤 원리로 이 같은 현상이 나타나는지 알 수 없었다. 동일본 대지진이 발생한 지 3년 만에 과학자들이 마침내 지진광 원리를 밝혀냈다. 이는 지진 예보에도 활용될 수 있어 인명 피해를 줄이는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

로버트 테리올트 캐나다 퀘벡 천연자원부 박사와 존 데어 미국 앨버커키 지진연구소 박사 공동 연구진은 지진이 발생하기 전에 암석에서 튕겨져 나온 '전자'가 공기층과 만나면서 섬광이 발생한다고 말했다. 연구 결과는 '지진학 연구 레터스' 최신호에 게재됐다.


연구진은 지진광이 관측됐던 65개 지진을 면밀히 분석했다. 이 지진에는 1727년 11월 미국 매사추세츠에서 발생한 지진에서부터 2007년 페루 지진, 2009년 이탈리아 지진 등이 모두 포함됐다.

지진광 원인은 암석 내부에서 튀어나온 전자 때문인 것으로 확인됐다. 지진은 지구 내부에서 발생하는 힘을 이기지 못한 지각이 뒤틀리거나 부러지면서 발생한다. 지각이 수일~수개월 동안 힘을 받게 되면 내부에서 변형이 발생하는데 이때 원자에 재배열이 일어나게 된다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 "광물 속 전자 배열이 바뀌면서 '정공(전자가 부족한 공간)'이 지표면으로 이동하게 된다"며 "지표로 전달된 정공이 대기로 방출되면 공기 중 전자에 재배열이 일어나면서 빛이 나타난다"고 설명했다. 지진광 형태는 정지 상태인 빛, 움직이는 구체, 불길 모양 등 다양한 것으로 분석됐으며 80% 이상은 리히터 규모 5.0 이상에서 관측됐다.

지진광이 중요한 이유는 지진 예보에 활용할 수 있기 때문이다.


아직까지 현대 과학으로는 지진을 예보하는 것이 불가능하다.

지각이 워낙 크고 관측장비를 땅속에 묻기 어렵기 때문이다. 과학자들은 암석에서 방출되는 '라돈 가스' 양이 증가하거나 규모가 작은 지진이 여러 번 발생하게 되면 곧 큰 지진이 일어날 수 있다는 것은 발견했지만 이 역시 정확히 언제 발생할지 알아내기에는 역부족이다.

[원호섭 기자]
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