연세대, 섭입 해양판 자기장 잔류자화 감소원인 규명

압력 증가가 섭입 해양판의 잔류자화세기 감소 원인임을 학계 최초로 제시

(왼쪽부터) 연세대 한동우 석사, 강원대 박용희 교수, 연세대 이창열 교수. (사진제공=연세대) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이주영 인턴 기자 = 연세대 지구시스템과학과 이창열 교수 연구팀이 압력 증가가 섭입 해양판의 잔류자화세기 감소 원인임을 컴퓨터 수치모델링으로 밝혔냈다고 6일 전했다. 연구 결과는 지구과학 학술지 '커뮤니케이션즈 지구 & 환경(Communications Earth & Environment)'에 4일(현지시간) 게재됐다.

자성광물은 자석의 성질을 띠는 광물을 일컫는 용어로, 생성 당시 지구자기장의 방향을 잔류자화(remanent magnetization)의 형태로 저장한다.

잔류자화란 물체가 외부 자기장에 의해 자석의 성질을 띤 후 자기장이 사라져도 여전히 자석의 성질을 유지하는 것을 말한다. 잔류자화에 관한 연구는 판구조론을 정립하는 데 큰 역할을 했고, 광물자원 개발 및 달과 화성 등 외계 천체를 탐사할 때도 활용되고 있다.

기존의 잔류자화 연구는 태평양판 침강에 따른 자성광물의 잔류자화세기 감소의 원인으로 섭입 해양지각의 온도가 상승하면서 자성광물이 큐리온도(Curie temperature)에 도달해 잔류자화를 상실하는 열소자 현상이 나타났기 때문이라고 설명했다.

그러나 동일본 섭입대에서 침강하는 차가운 해양지각 온도가 열소자 현상을 일으킬 정도로 상승할 수 있는지에 대해서는 밝혀진 바가 거의 없었다.

이를 규명하기 위해 연세대 한동우 석사와 이창열 교수는 강원대 박용희 교수와 함께 동일본 섭입대에서 측정되는 잔류자화세기 감소를 설명하기 위한 고해상도 컴퓨터 수치모델링을 수행했다.

연구 결과, 섭입대 해양지각의 온도가 주요 자성광물의 잔류자화 상실을 발생시키기 위한 큐리온도(300~400℃)에 도달하지 못함을 보였다. 이는 해양지각 내 자성광물이 열소자에 의해 잔류자화를 상실한다는 기존의 설명을 반박한 것으로, 대신 압력 증가에 의한 자성광물의 상전이(phase transition)와 압력 유래 소자(pressure-driven demagnetization)가 해양지각의 잔류자화세기 감소의 원인임을 학계 최초로 제시했다.

본 연구는 섭입대 지열 분포와 해양지각과 상부지각 경계에서의 마찰계수를 사실적으로 설명해 섭입대 지진 발생 기작에 대한 새로운 해석을 제공할 것으로 기대된다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]