[과학을 읽다]푹 꺼지는 싱크홀…예측가능하다

나사, 레이더와 인공위성으로 예측 시스템 연구

▲2012년 루이지애나 주에 25에이크에 이르는 방대한 싱크홀을 촬영한 항공사진.[사진제공=On Wings of Care, New Orleans, La]

[아시아경제 정종오 기자]#2013년 12월. 미국 하와이의 한 도로에서 원인을 알 지 못하는 싱크홀이 생겨 지나던 차량이 빠지고 말았다. 하와이 섬의 해당 도로에서 픽업트럭을 몰고 지나가던 여성 운전자가 이 싱크홀에 빠지는 황당한 사고를 당하고 만다.

#2014년 2월. 미국 켄터키 주의 한 박물관에서 땅이 꺼지면서 싱크홀이 발생했다. CNN 등 현지 언론들은 켄터키 주 볼링그린 시에 있는 제너럴모터스(GM)의 스포츠카인 '쉐브레 콜벳 박물관'의 스카이돔 전시장 내부에서 깊이 9ｍ, 폭 12ｍ 크기의 싱크홀이 발생했고 자동차 8대가 깊은 구멍으로 침몰했다고 보도했다.

갑자기 땅이 푹 내려앉는 싱크홀(Sinkhole). 최근 미국과 중국 등 전세계에 땅이 꺼져 인명과 재산 피해가 발생하는 사고가 잇따르고 있다. 이런 싱크홀 현상이 잦아지면서 시민들은 불안해 한다. 싱크홀은 말 그대로 '갑자기' 일어나는 현상으로 이를 예견하는 것은 어려운 숙제 중의 하나이다.

미항공우주국(NASA)의 제트추진연구소가 싱크홀에 대한 연구에 뛰어들었다. 공중 레이더와 위성으로 모은 종합 데이터를 분석한 결과 싱크홀은 어느 정도 예견될 수 있다는 연구결과가 나온 것이다. 이에 따라 인명과 재산 피해를 사전에 최소화시킬 수 있을 것으로 기대된다.

싱크홀은 지구 표면층이 동굴 아래로 붕괴되면서 벌어지는 현상을 말한다. 싱크홀은 아무런 경고 없이 찾아오기 때문에 위협적이다. 나사는 2012년 8월 거대한 싱크홀이 발생했던 미국 루이지애나 주를 집중 모니터링 한 결과 여러 가지 데이터를 모을 수 있었다.

싱크홀은 미국 전역에서 일어나고 발견되고 있는데 무엇보다 특정 암석층이 물에 녹으면서 빈 공간이 생기고 이곳으로 지표면이 내려앉으면서 싱크홀이 만들어지는 하나의 원인을 찾았다. 특히 싱크홀이 만들어지기 한 달 전에 전조 현상이 일어난다는 것이다.

▲집 앞 10m의 싱크홀.[사진제공='데일리메일' 홈페이지]

나사의 제트추진연구소는 최소한 싱크홀이 일어나기 한 달 전부터 지표면에 이상 징후가 발생한다고 지적했다. 지표면의 미세한 변화가 감지되는데 이를 사전에 파악해야 된다고 강조했다. 루이지애나 주의 싱크홀의 경우 발생하기 전 지표면이 약 260mm만큼 수평 이동했다는 사실을 파악했다. 이런 전조는 점점 넓어져 500m×500m까지 늘어나고 마침내는 1~2에이크에 해당되는 방대한 지역으로 싱크홀이 확대된다는 것이다.

캐스린 존스 제트추진연구소 연구원은 "그동안 지표면의 기형이 싱크홀의 전조로 받아들여지지 않았다"며 "최근 새로운 연구결과는 그런 지표면의 작은 변화가 거대한 싱크홀로 연결된다는 것을 보여 준다"고 설명했다.

또 다른 연구원인 론 블룸은 "우리 연구는 원격 조정되는 레이더를 통해 지표면이 붕괴되기 전에 적어도 몇몇 싱크홀의 경우 명확하게 예측할 수 있는 기술을 제공하는 것"이라며 "지표면이 경직되는 정도를 세밀하게 측정함으로써 위험을 줄이고 또한 싱크홀의 크기와 어느 정도 충격파가 있을 것인지에 대한 방대한 정보를 제공하는데 있다"고 강조했다.

미국 전역은 증발잔류암(바닷물 증발 때의 침전물로 된 퇴적암), 석회암으로 이뤄져 있는 지역이 많은 것으로 알려져 있다. 이런 증발잔류암과 석회암이 쉽게 지하수 등에 녹으면서 지반이 약해지고 지표면을 떠받치고 있던 암석이 사라지면서 땅이 꺼지는 싱크홀로 이어지는 것으로 파악되고 있다.