01. 수성 화산체: 마그마와 물이 만난 '거대한 수소 폭발'의 결과물

[질문]
제주의 수많은 오름 중 성산일출봉 같은 '수성 화산체'는 얼마나 되며, 그 폭발 원리는 무엇인가?
[답변]
제주도 전역에는 약 360여 개의 오름이 존재하지만, 성산일출봉이나 수월봉과 같은 수성 화산체(Hydromagmatic Volcano)는 전체의 약 5~10% 내외인 30여 곳에 불과하다. 대부분의 오름은 마그마 자체의 가스 압력으로 분출된 '스코리아 콘(송이 오름)'인 반면, 수성 화산체는 마그마가 '물'이라는 외부 요인과 만나 수성 화산 활동(Hydrovolcanism)이라는 차원이 다른 폭발력을 보여준 결과물이다.
수성 화산 활동(Hydrovolcanism)은 마그마나 용암이 지표수, 지하수, 혹은 얼음과 상호작용하여 발생하는 폭발적인 화산 활동을 의미한다.
그 폭발 원리는 마치 수소 폭발이나 뜨거운 달궈진 프라이팬에 물방울이 떨어질 때의 비산 현상과 유사한 물리적 메커니즘을 따른다.
1. 조우: 지하에서 상승하던 섭씨 1,000도 이상의 뜨거운 마그마가 지표 근처에서 바닷물이나 지하수와 급격히 만난다.
2. 기화와 팽창: 액체 상태의 물이 순식간에 수증기로 변하면서 그 부피가 약 1,600배 이상 급격히 팽창한다.
3. 대폭발: 이 강력한 팽창 압력이 마그마를 아주 미세한 가루로 부수어 버리며 대기로 쏘아 올린다. 이때 용암(Liquid)은 흐르지 못하고 산산조각 난 화산재(Ash)가 되어 하늘을 뒤덮는다.
4. 응집: 이렇게 뿜어져 나온 젖은 화산재들이 중력에 의해 떨어지며 차곡차곡 쌓여 성산일출봉과 같은 거대한 응회구(凝灰丘)를 형성하게 된다.
결국 성산일출봉은 용암이 조용히 흘러내린 산이 아니라, 물과 불이 만나 일으킨 거대한 증기 폭발의 기록인 셈이다.