지하수로 지구 자전축이 흔들렸다

여러 예언 중 지구 자전축과 관련된 예언들이 있습니다. 앞으로 소개가 될 예정인데 우선 우리나라 연구팀의 발표가 화제가 되어서 관련 내용을 먼저 알려드릴까 합니다.

지구가 더 기울어지다

지구가 더 삐딱해졌습니다. 인간의 활동이 지구 자전축을 옮겼다는 국내 연구진의 연구 결과가 발표돼서 전 세계의 주목을 받았습니다. 도대체 어떤 활동이 지구의 축을 흔든 걸까요? 제목에서 알 수 있듯이 바로 지하수라고 합니다. 이번 연구 결과를 내놓은 서울대 지구과학교육과 서기원 교수님의 말씀을 인용하려고 합니다.

지구는 기본적으로 23.5도 기울어져 있는데요. 우리가 느끼지 못하지만 매일 조금씩 자전축이 변화를 합니다. 제가 발견한 바에 의하면 1년에 약 10m 정도 자전축이 왔다 갔다 하고요. 지금 이 순간에도 자전축은 변하고 있습니다. - 서기원 교수

이 내용이 신선하게 들리실 겁니다. 저도 처음 알게 되었습니다. 자전축이 어느 정도 움직이는 것은 자연스러운 현상이라고 합니다.

자전축은 사실은 지난 관측 이후로 계속 움직였고요. 1900년대부터 지금까지 약 15m 정도 이동을 했습니다. 그런데 문제는 2000년도까지 자전축이 자연적인 현상으로 이동을 했었는데요. 2000년대부터 자전축의 이동 방향이 바뀌었는데 그 바뀐 이유를 과학자들이 설명하지 못했습니다. 저희 연구에서 그 원인이 지하수가 사용되고 사용된 지하수가 바다로 들어가면서 지구의 질량의 재배치가 일어나기 때문에 그에 따라서 자전축이 변화했다고 밝힌 연구가 되겠습니다. - 서기원 교수

질량의 재배치란 지하수가 일정한 땅 속에서 움직임이 적기 때문에 지구 전체로 보면 한 지역의 담수량이 계속 유지되어야 하는데 이것이 안되고 담수가 계속 바다로 흘러들어 지구 전체의 질량의 중심에 변화를 가져온다고 설명하고 있습니다. 이 현상을 서울대 연구팀이 연구 결과를 발표한 것이죠. 물론, 자전축이 2000년 이후로 조금 더 변했다 하더라도 공전주기에 영향을 미칠 정도는 아니라고 합니다.

 공전주기 역시 일정하지 않고요. 변화를 하는데 저희가 발견한 그 정도의 자전축 변화만으로는 공전주기에는 큰 영향이 없을 것으로 생각하고 있습니다. 그래서 큰 걱정은 안 하셔도 되지 않을까 생각하고 있습니다. - 서기원 교수

지구 재난이 온다?

위에서 예언이 있다고 했는데 실제로는 자전축이 변화하면 어떨지 교수님의 말씀을 들어보시죠.

아까 말씀드렸다시피 지난 100년간 이미 자전축은 15m 이상 이동했습니다. 자연스러운 현상이고요. 저희가 발견한 것은 그중에서 아주 일부분의 효과가 지하수의 효과로 발견한 것이기 때문에 자전축이 변한다고 해서 지구가 멸망한다고 하는 걱정은 안 하셔도 될 것 같고요. 다만 자전축을 조금이라도 변화시킬 만큼 우리가 무엇을 하고 있다는 메시지가 중요한 것 같습니다. - 서기원 교수

다행히 이 정도 자전축 변화로는 자연재해 등 문제는 발생되지 않을 것 같습니다. 여기서 잠깐! 지하수로 자전축이 변하면 다른 이유들도 있지 않을까 생각이 드실 겁니다. 예를 들어 핵실험을 한다던지 아니면 지진이 발생된다던지 말이죠. 

자전축이 변하는 가장 근본적인 이유는 지구 위에서 질량이 왔다 갔다 하기 때문에 변하는 건데, 시청자분이 잘 모르시겠지만 가장 대표적인 현상이 공기입니다. 공기는 가볍기 때문에 우리가 보통 기상캐스터분들이 날씨를 예측하실 때 오늘의 날씨는 고기압 때문에 덥고 내일의 날씨는 저기압 때문에 비가 온다고 말씀하시는데요. 저기압이라는 것은 공기가 적은 것이고 고기압은 공기가 많은 것이거든요. 그래서 공기가 많고 적음에 따라서 자전축이 많이 변하는데, 공기에 의해서만 무려 2~3m가 매년 변합니다. 그리고 지진 같은 경우에는 굉장히 좁은 지역에 큰 피해를 입히기 때문에 걱정을 많이 하시는데요. 지구 전체로 봤을 때는 그 양이 많지 않아서 과학자들이 예측은 하고 있지만 실제 관측은 잘 안 되고 있습니다. - 서기원 교수

지진이 큰 경우라면 어느 정도 자전축에 영향을 줄 수도 있다고 합니다. 다행스러운 것은 그 영향이 미미하다는 것이죠. 그런데 연구팀은 여러 요인 중 하나인 지하수를 원인이라고 단정 짓는 것일까요?

자전축의 변화에 해수면 상승이 관련된다

모든 질량 변화는 다 지구 자전축 변화에 영향을 미치고요. 저희가 이론적으로 지구 자전축 변화에 영향을 미칠 수 있는 모든 걸 다 계산을 했고요. 그 계산 결과를 관측값과 비교를 했는데 지하수 효과가 게산되었을 경우에만 현재 관측되는 자전축 변화가 잘 설명이 됩니다. 만약에 지하수 변화를 저희가 계산을 고려하지 않으면 현재 관측되고 있는 자전축 변화와 굉장히 다른 예측값이 나오기 때문에 그걸 통해서 지하수 변화가 결국에는 해수면을 상승시키고 그것이 바로 자전축의 신호로 남아 있구나라는 것을 확인할 수 있었습니다. - 서기원 교수

대체 얼마나 많은 지하수를 인간이 추출했길래 이런 계산이 나오는지 궁금해집니다.

저도 그게 학술적 용어로는 2150 기가톤이라고 하는데 기가톤이라는 말이 일반 시청자들이 잘 모르기 때문에 제가 계산해 봤거든요. 올림픽 규격의 수영장을 무려 8억 6000만 개를 채우고도 남을 양이고요. 전 지구 해수면을 약 6mm 상승시킬 만큼의 큰 양입니다. 이것은 사실은 1993년부터 2010년 사이의 결과고 그 이후에도 지하수를 계속 사용했기 때문에 더 많은 양의 지하수가 바다로 흘러갔을 것으로 생각하고 있습니다. - 서기원 교수

여기서 약간 놀라운 것은 최근의 기록을 포함하지 않은 것입니다. 2010년까지의 지하수 양을 계산한 것이면 현재까지 무려 13년의 기록이 빠져있게 됩니다. 지금은 자전축이 기존보다 더 벗어날 확률이 높다고 생각됩니다. 하나 확실한 것은 지하수가 해수면 상승의 원인 중 하나가 되고 해수면 상승이 자전축의 변화에 영향을 미친다는 것이죠.

삐딱하기는 한데 삐딱한 방향이 바뀐 거거든요. 자연적으로 방향이 변한 게 있었는데 그 방향이 바뀐 거고, 아무래도 인간들이 굉장히 다양한 방법으로 지구에 영향을 미치고 있다는 교훈이 될 것 같습니다. - 서기원 교수

 

제가 아까 전에 말씀드린 그래프인데 왼쪽 그래프를 보시면 빨간색 선이 있잖아요. 그게 인간의 개입이 없을 때 자연적으로 일어날 수 있는 자전축의 변화의 방향과 크기입니다. 그리고 파란색으로 나타낸 것들이 여러 가지 효과를 나타낸 것인데요. 그린란드의 빙하가 녹아서 자전축을 변화시키는 것, 남극, 지하수, 가운데 보시면 댐이라고 쓰여 있는 게 있는데 댐을 건설하고 뒤에 인공호수를 만들면 그것도 역시 질량이 변하는 것이기 때문에 자전축을 변화시킵니다. 그래서 파란색으로 나타낸 화살표들이 없다고 한다면 지구에 아무런 영향을 미치지 않았다면 저 빨간색 방향으로 자전축이 이동하게 되는데, 문제는 파란색으로 여러 가지 이유로 자전축에 영향을 미치고 있기 때문에 결국에는 오른쪽 그림처럼 파란색 큰 화살표로 자전축이 변하게 된 거고요. 빨간색으로 나타나는 화살표가 관측값이 되겠습니다. 그래서 보시는 것처럼 관측 값하고 저희가 계산한 것이 굉장히 일치하고 만약에 지하수 효과를 포함하지 않는다면 왼쪽에 있는 점선으로 된 화살표처럼 관측값을 설명하지 못하는 그런 결과가 나오게 되는 것입니다. - 서기원 교수

우리가 보통 알고 싶은 것은 '그래서 지하수로 인한 것은 알겠는데 자전축이 얼마나 변할지 또 그로 인해 생기는 문제는 무엇일지' 알고 싶은 것이겠죠. 교수님의 말씀 들어보시죠.

아까 말씀드렸다시피 1900년대부터 2020년까지 15m나 이동을 했고요, 자연적인 원인에 의해서. 그래서 저희가 만들어낸 효과가 80cm이기 때문에 별로 큰 효과는 아니라고 말씀드리고 싶고요. 그다음에 그런 자전축 변화에 의해서 큰 기후변화가 일어날 것이라고 예상하지 않고 있습니다. 왜냐하면 기후변화가 일어나려면 최소한 자전축이 몇 도 이상 변해야 될 것 같은데요. 몇 도라는 것은 수백 킬로미터 정도 스킬입니다. - 서기원 교수 

이번 연구팀의 성과는 자전축의 변화를 지하수로 설명할 수 있다는 것입니다. 아주 작은 규모의 자전축의 변화를 설명할 수 있는 자료라고 생각하시면 될 것 같습니다. 하지만 이런 작은 변화들이 모이고 임계치를 넘어서면 작은 불씨가 되어 다시 우리에게로 되돌아온다는 것이겠죠. 해수면 상승의 원인에 빙하 말고도 지하수가 있다는 사실이 놀랍습니다. 그리고 자전축의 변화에 빙하 자체 말고도 해수면의 상승이 영향을 준다는 것도 놀랍습니다. 그럼 이만 글을 마무리하겠습니다. 감사합니다.