판구조론/김경렬/생각의힘/진짜 지구 속 여행, 재밌다!^^

판구조론 - 아름다운 지구를 보는 새로운 눈
김경렬 지음 / 생각의힘 / 2015년 4월

판구조론/김경렬/생각의힘/진짜 지구 속 여행, 재밌다!^^

이렇게 흥미롭고 멋진 책을 만나다니, 몹시 설레며 읽은 책이다.

저자는 서울대학교 자연과학대학에서 정년퇴임을 하고, 지금은 GIST 대학에서 석좌교수로 있는 김경렬 교수다. 늘 외국 저서의 과학책을 읽어서일까? 한국인 교수의 자연과학책을 쉽고도 재미있게 만날 수 있어서 정말 기쁘다.

판구조론!

학창 시절 배운 판구조론이지만, 그저 지구 속사정이 신기하다고만 생각했다. 하지만 책을 읽으면서 많은 이들이 가설을 세우고 죽음을 각오하고 자신의 가설을 증명한 결과로 오늘의 이야기를 읽을 수 있음에 지난 학자들의 노고에 깊은 고마움과 진한 감사의 마음를 드리고 싶다.

개인적으로 우주의 이야기도 광대해서 신기하고 흥미롭지만, 지구 속 이야기도 호기심을 자극하기에 몹시 흥미롭다. 진짜 지구 속 여행이지 않나?

1864년, 공상과학소설의 아버지인 쥘 베른은 소설 <지구 속 여행>을 통해 분화구를 거쳐 지구 중심으로 가면 또 다른 세상이 펼쳐진다고 상상했다. 하지만 지금은 지구 속 내부에 빈 공간이 있어서 또 다른 세상이 있을 거라는 상상을 하는 이는 없을 것이다. 이미 학교에서 지구 내부 구조와 판구조론 등 지구의 역동적인 내부를 배웠으니까.

푸른 별 지구는 46억 년의 나이를 먹었지만 지구 중심이나 지표면에 대한 이해는 그리 오래된 일이 아니라고 한다. 불과 50년 전에서야 판구조론 등 지구 내부에 대한 전체적인 이론들이 그 모양새를 갖출 정도였다고 한다.

학자들은 남미 대륙의 해안선과 아프리카 대륙의 해안선이 서로 맞아 떨어지고, 동아프리카의 육지 포유류가 마다가스카르에 살고 있고, 멀리 떨어진 동물들이 같은 방향으로 진화한 것을 보았다. 해서 지구 표면이 하나의 땅에서 갈라져 떠다니다 서로 갈라지거나 서로 부딪쳤다는 판구조론을 정립하기에 이르렀다. 물 위의 기름처럼 맨틀 위에 떠있는 지표면, 원시 대륙 판게아(모든 땅덩어리)의 퍼즐을 알았을 때, 학자들은 얼마나 흥분했을까? 지금 읽으면서도 그런 분위기가 감지될 정도다.

판구조론은 ’암석권이라고 불리는 100킬로미터 정도 두께의 지구 표층이 10여 개의 조각(판)으로 나뉘어져 있으며, 이 판들이 끊임없이 서로 움직이고 있다. ‘라고 하는 이론이다. (17쪽)

지구의 지표면은 남반구의 곤드와나 대륙에서 분리된 인도 대륙이 북쪽으로 이동하고 유라시아 대륙과 충돌하연서 높은 히말라야 산맥을 형성했다. 또한, 대륙 지각과 해양지각이 충돌하여 생긴 안데스 산맥, 해양 지각과 해양 지각이 충돌하여 생긴 일본 열도, 대륙 지각과 대륙 지각이 충돌하여 생긴 히말라야 산맥과 애팔래치아 산맥 등 이 모든 일이 판구조론으로 설명된다. 히말라야산맥에서는 바닷속 생물의 화석이 발견되고 있음도 판구조론의 증거물이다.

맨틀이 고온의 지구중심핵으로부터 열을 받아 밀도가 작아지게 되면 맨틀의 상층부와 하층부의 온도 차에 의해 맨틀 전체가 움직이는 멘틀의 대류 현상이 일어나고, 이러한 멘틀의 대류는 바깥 경계부에서 여러 가지 지질학적 현상을 일으킨다. 맨틀 대류의 상층부는 중앙 해령과 열곡이 나타나 새로운 해양이 형성된다. 맨틀의 하강부에서는 해양판이 대륙판 아래로 파고들어가면서 열이 발생하여 화산활동이 나타나 깊은 해구가 형성되고, 맨틀 대류에 의해 열점이 이동하고……. 물론 지금도 지구 속에서 일어나는 현상들이다.

기원전 3세기 에라토스테네스는 지구의 크기의 거의 정확하게 측정했지만, 19~20세기에 와서야 지구의 내부에 대한 오해를 풀 수 있었다고 한다. 그 배경에는 많은 학자들의 가설과 기구, 첨단 도구의 도움이 있었다고 한다.

특히 독일의 기상학자인 알프레드 베게너는 판이론의 선구자인데, 1912년 지구 표면의 형태에 대한 대륙이동설을 발표했다가 증명할 수 없다며 비판만 받았다고 한다. 베게너의 대륙이동설은 미 해군 함정 지휘관인 해리 헤스의 ‘해저확장설’로 증명이 되고, 홈즈의 대류이론으로 대륙이동설은 증명이 되고, 지구 내부의 밀도 계산으로 밀도가 높은 핵이 지구 중심에 있음을 밝혀내고, 모호로비치의 지진파로 지각과 맨틀 경계면에서 불연속면을 발견하기도 했다.

바닷속 해저의 모습과 화산활동이 활발한 지역을 알게 되고, 지진분포도를 그려내고, 지구 내부의 층 구조를 파악하게 되었다고 한다. 바다 탐사를 위한 지구 속을 뚫고 들어가는 특수 시추선, 심해 잠수정, 음파 탐지기, 정밀측심기록계 등 첨단 장비는 판구조론을 정립시키거나 발전시키는데 큰 도움이 되었다니, 앞으로는 첨단 로봇 등 최첨단 장비 개발로 더욱 자세한 지구 속 이야기가 나오지 않을까 기대된다.

지구 지표면을 이루는 판에 대한 이야기를 한 권의 책으로 볼 수 있어서 판구조론에 대한 깊은 이해를 도운 책이다. 평소 궁금했던 이야기이기에 진짜 지구 속 여행을 한 듯 설레며 읽은 책이다. 오호~ 정말 재미있다!^^