쓰나미(지진해일)의 원리 - 영화 해운대는 실제로 가능할까?

 

 

영화 해운대는 부산 해운대 앞바다에 쓰나미가 발생한 것을 그린 영화로, 2009년 7월 23일에 개봉하였다. (벌써 10년이 지났구나...) 우리나라 영화에서 재난영화가 그리 많지 않다는 점과, 쓰나미(지진해일)라는 다소 생소한 소재를 다루어 꾀 인기가 많았던 것으로 기억하고 있다. 영화를 영화로만 봐야지 진지하게 접근하면 안된다는 것을 잘 알지만, 한번 생각해 볼 필요는 있다. 과연 영화에서 말하는 대형 쓰나미가 해운대 앞바다에 정말 들이닥칠 수 있을까?

 

(함께보면 더 유익합니다. ㅎㅎㅎ 참고 : 우리나라의 과거 지진해일 사례)

우리나라의 과거 지진해일 사례

결론부터 이야기 하면, 불가능할 가능성이 더 높다.

영화에서 다룬 대형 쓰나미가 불가능한 이유는 아래와 같다.

 

1) 대마도 인근해역은 수평이동 단층대이기 때문에 영화와 같은 강한 지진해일이 만들어지기 어렵다.

2) 남해바다, 특히 해운대와 대마도의 경우 수심이 얕기 때문에, 대형 파도가 만들어질 수 없다. 

 

저 두 가지 이유를 정확하게 이해하기 위해서는 쓰나미(tsunami), 즉 지진해일이 어떻게 만들어지는지를 먼저 이해해야 한다.

 

<쓰나미(지진해일)의 발생 원리(출처 : https://tsunamisareawesome.weebly.com/conclusion.html)>

 

쓰나미는 위 그림과 같이 수직이동 단층에서 잘 발생한다. 위 그림은 정단층에서의 사례를 예로 들었는데, 정단층이 발생하면 급격히 해저면이 바닥으로 꺼지고, 이와 동시에 수면도 아래로 내려가게 된다. 아래로 내려간 표층해수면은 복원력에의해 다시 위로 올라가게 되고, 이에 하나의 파도가 만들어지게 된다. 역단층에서도 결과는 마찬가지다. 갑작스럽게 역단층이 발생하면, 해저면이 위로 상승하고, 이는 바닷물을 들어 올린다. 들어올려진 해저 표면은 마찬가지로 다시 아래로 내려가며 하나의 파도를 만들게된다. 정단층이나 역단층은 비교적 넓은 영역에서 발생하는 만큼, 만들어지는 해파의 파장 역시 길다. 때문에 쓰나미는 대부분 천해파이다. (해파의 종류에 대하여 설명한 지난 포스팅을 참고바랍니다.)

해파(파도)의 여러가지 종류

반응형

1) 수심과 파고의 관계 

진원지에서 파고는 그리 높지 않다. 때문에 진원지 부근에 있다 하여도 큰 파도를 느끼기 어렵다. 하지만 해파가 해안으로 접근하면서 이야기는 달라진다. 

 

우선 해안으로 접근하면서 수심이 얕아져 속도가 감소한다. 천해파의 속도가 수심에 비례하다는 것을 잊지 말자.(아래 공식 참고)

 

 

따라서 해안에 인접한 파가 그 뒤에 있는 파보다 느리다. 이 말이 무슨말이냐면, 뒤에있는 파가 속도가 더 빠르니 앞서나간파를 따라잡게 된다는 소리이다. 이렇게 되면, 두 파간의 거리가 점점 좁아진다. 파도는 기본적으로 에너지 속(flux)이 보존되려는 운동을 한다. 파도의 에너지속은 아래와 같은 관계에 있다. 

 

 

여기서 V는 해파의 속도, E는 해파의 단위 표면적당 에너지, l은 두 파도간의 거리이다. 해안으로 접근하며, 속력은 작아지고, 두 파간의 거리가 짧아지는 만큼 l역시 작아진다. 하지만 에너지속은 일정하게 유지되어야 하기 때문에, V와 l이 감소한 만큼 E가 급격히 증가해야 한다. 파도의 에너지는 해파의 종류와 관계없이 아래와 같은 관계에 있다.

 

 

첫 번째 그리스문자는 해수의 밀도를, g는 중력가속도, H는 파고이다. 단위면적당 에너지가 증가하려면 결국 H, 즉 파고가 엄청나게 높아져야 한다. 위 2개 식을 잘 정리해보면, 수심이 감소함에 따라 H파고는 4제곱으로 증가한다. 즉, 아래와 같은 관계에 있다.

 

 

이 사실이 의미하는 것이 무엇이냐면, 수심이 얕아지면 파고가 높아진다는 소리이다. 수심이 변한 만큼 파고도 변한다는 이야기인데, 파고가 높게 변하려면, 애당초 수심변화가 커야한다. 다시말해 쓰나미가 수심이 깊은 곳을 통과해야한다. 그런데 남해바다에는 수심이 깊은곳이 없다. 때문에 영화와 같이 큰 파도는 만들어지기 어렵다.

 

2) 단층의 종류와 지진해일

위에서도 다루엇듯, 쓰나미(지진해일)는 수직이동단층에서 발생 가능성이 높다. 그런데 대마도와 그 인근해역은 활성단층이기는 하나 수평이동단층이다. 지층이 수평으로 이동하면 위 그림과같이 표층해수의 고도변화를 주기 굉장히 어렵다. 지진발생으로 인한 충격으로 해수가 흔들릴수는 있겠지만, 엄청나게 큰 파도를 만들기는 어렵다. 쓰나미의 초기 파고가 높으면 당연히 해안에 도착했을 때 파고역시 높아진다. 때문에 대마도와 같은 수평이동 단층에서는 거대한 쓰나미를 만들기 어렵다. 

 

 

그래서 부산에서는 위 그림과 같은 엄청난 지진해일이 나타날 가능성은 희박하다. 

 

하지만 영화는 영화일 뿐, 너무 깊게 따지지는 말자~^^;;

**내용에 오류가 있거나 궁금한 부분은 댓글로 남겨주세요
**좋아요와 댓글은 작성자에게 큰 힘이 됩니다~~^^