글로벌물산업정보센터

독립행정법인 산업기술종합연구소 지질정보연구부문 자원테크토닉스연구그룹은 2013년 10월 25일~11월 14일에 해양조사선에 의해 오카나와현 이오토리섬 주변 해역의 해양 지질조사를 실시하여 이오토리섬 서쪽 해역의 얕은 바다에서 해저 화산을 발견하였다. 그리고 이오토리섬 북쪽 해역에서는 다금속괴(多金?塊) 형태의 황화물 생성을 동반한 열수활동역을 발견하였다.

플레이트가 가라앉는 지대에 위치한 일본은 지진 및 화산분화가 자주 발생하여 많은 피해를 반복적으로 받아 왔다. 얕은 바다에서의 해저 화산 활동에서는 고온의 마그마와 해수의 접촉에 의해 폭발적인 분화가 일어나는 경우도 있다. 또한 화산탄 및 화산재의 낙하 및 베이스서지(base surge)라는 저온, 고속의 화산성 중력류가 발생하여 화구로부터 수 km 범위의 해면 위에 피해를 일으키는 경우도 있다. 1952년 이즈제도(伊豆諸島) 남부의 묘진쇼분화(明神礁噴火)에서는 관측 중 해상보안청의 측량선이 분화에 말려드는 사고도 발생하였다. 이러한 분화의 가능성이 있는 해저 화산을 사전에 파악하는 것은 화산방재의 관점에서 상당히 중요하다.

한편 해저에서의 화산 활동은 열수활동을 동반하기 때문에 해저 광물자원을 동반하는 경우도 있다. 일본은 세계 유수의 광대한 영해 및 배타적경제수역과 대륙붕을 가지고 있으며, 그곳에 존재하는 해저자원은 장래 안정적인 자원공급원으로서 주목을 받고 있다. 그러한 자원 잠재력의 파악과 조사를 위해 산업기술종합연구소는 독립행정법인 석유천연가스 금속광물자원기구(JOGMEC, Japan Oil, Gas and Metals National Corporation)와 연대하여 자원탐사 태스크포스를 발족시켰다.

이오토리섬 주변 해역에서 실시한 해양지질조사에서는 multi?narrow beam echosounder(MBES)에 의한 광역에서 상세한 해저지형 조사, 서브 보톰 프로파일에 의한 표층 지층 탐사, 계량어군 탐지기에 의한 음향이상조사, 준설선과 그래브(grab) 채니기에 의해 해저의 암석과 퇴적물의 채취를 실시하였다.

MBES에 의한 지형조사에 의해 이오토리섬 퇴(bank)라는 해저 융기부가 복수의 칼데라(caldera)로 구성된 대형 화산이라는 것을 밝혀내었다. 또한 계량 어군 탐지기의 조사에 의해 플룸(plume)형의 음향이상이 확인되었다. 음향이상이 있었던 해역에서 유삭식(有索式) 무인 잠수정(ROV, remotely-operated vehicle)에 의한 실시간 해저 관찰을 실시하여 복수의 해저면으로부터의 가스 발포와 열수 분출구를 확인하였다. 열수활동 및 발포활동을 확인할 수 있는 지역 중 하나는 수심이 200m 이하였다. 열수활동이 활발하게 되면 그 영향이 해면 위에까지 미칠 가능성이 있기 때문에 일본 주변의 해운 안전을 확보하는 데 있어 이 발견은 중요한 정보가 된다.

또한 이오토리섬 주변 해역의 해저로부터 화성암인 현무암, 안산암, 석영안산암, 유문암을 채취하였다. 특히 북쪽 해역의 조사에서는 플룸을 확인하고 준설선에 의한 다금속괴 형태의 황화물을 채취하였다. 다금속괴 황화물의 생성은 유용한 원소가 해저 밑에 농축되는 과정이 존재한다는 것을 의미한다. 세계 중의 열수활동역으로서 500군데 이상이 보고되어 있지만, 고온의 열수분출을 동반하는 것은 약 300군데이다. 그 중에서 괴 형태의 황화물이 발견된 것은 165군데 밖에 없으며, 이번 발견은 일본 주변 해역의 자원 잠재력을 파악하는 데 중요한 정보가 된다.

이번 조사결과에 의해 이오토리섬 퇴(bank)가 아주 얕은 바다의 활동적인 해저 열수활동의 밀집지대라는 것이 밝혀졌다. 때문에 화산 방재 측면에서 이미 해상보안청과 공유하고 있으며, 기상청 화산분화 예지연락회에도 보고하여 활화산에 해당되는지와 분화활동의 위험이 있는지 검토할 예정이다. 또한 이오토리섬 북쪽 해역에서 밝혀진 다금속괴 형태의 황화물의 생성을 동반한 열수활동은 앞으로 경제산업성 및 JOGMEC와의 밀접한 연대로 자원 잠재력 등에 관한 추가적인 검토를 실시할 예정이다.