9일간 전 세계 뒤흔든 '메가 쓰나미' 위성에 딱 잡혔다

2023년 전 세계를 뒤흔들었던 9일 간의 지진 신호를 위성이 포착했다고 과학전문매체 라이브사이언스가 최근 보도했다.

영국 옥스포드 대학 연구진들은 2023년 9월 9일 간 전 세계를 뒤흔든 이상한 지진 현상을 새로운 위성 자료로 처음으로 관찰하고 그 원인을 확인했다. 해당 연구 결과는 지난 3일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 실렸다.

코페르니쿠스 센티넬-2 위성이 촬영한 딕슨 피오르드 사진과 SWOT 위성의 해수면 높이 측정치를 겹쳐서 보여준 사진 (출처= 영국 옥스포드대학 토마스 모나한)

2023년 9월, 전 세계에서 감지된 특이한 지진의 원인이 그린란드의 딕슨 피오르드에서 발생한 대규모 산사태와 쓰나미였다는 연구 결과가 나온 바 있다. 당시 딕슨 피오르드에는 높이가 200m에 달하는 거대한 파도가 일어났고 이후 약 9일 동안 지진파가 지각을 통해 전 세계에 퍼졌다. 원인으로는 동 그린란드 피오르드 주변을 덮친 두 개의 메가 쓰나미가 원인으로 꼽혔는데, 이 쓰나미는 기후 변화로 인해 피오르드 뒤편의 빙하가 녹으면서 발생한 것으로 알려졌다.

최근 이 이론은 해수면의 물을 추적하는 새로운 위성 ‘해수면과 해양지형(SWOT) 위성’에 의해 확인됐다.

영국 옥스퍼드 대학교 공학과 대학원생이자 이번 연구의 주저자인 토머스 모나한은 "기후 변화는 새롭고 예측 불가능한 극한 상황을 초래하고 있다"며 "이런 극한 상황은 북극과 같은 외딴 지역에서 가장 빠르게 변화하고 있는데, 이 지역에서는 물리적 센서를 이용한 측정 능력이 제한적이다. 이번 연구는 차세대 위성 지구관측 기술을 활용해 이 과정을 연구할 수 있는 방법을 보여준다"고 밝혔다.

일반적으로 과학자들은 ‘위성 고도계 측정(satellite altimetry)’이라는 방법을 사용해 쓰나미 파도의 움직임을 연구한다. 이는 위성에서 레이더 펄스를 바다 표면으로 보내 신호가 반사돼 돌아오는 데 걸리는 시간을 기준으로 파도의 높이를 측정하는 방법이다. 하지만 위성은 커버리지가 길어 그린란드 피오르드 내부와 같은 한정된 지역의 수위 차이를 측정할 수 없었다.

동 그린란드 딕슨 피오르드를 코페르니쿠스 센티넬-2 위성 이미지로 촬영한 모습 (출처= 영국 옥스포드대학 토마스 모나한)

이를 확인하기 위해 과학자들은 미 항공우주국(NASA)과 프랑스 국립우주연구센터(CNES)의 SWOT 위성이 수집한 데이터를 활용했다. 2022년 12월에 발사된 이 위성은 ‘카린(KaRIn)’라는 장비를 사용해 전 세계 물 지도를 만든다. 카린은 위성 양쪽에 장착된 두 개의 안테나를 사용해 레이더 펄스의 반사 신호를 전례 없는 정확도로 삼각 측량한다.

두 차례의 초대형 쓰나미 발생 당시 피오르드 상공에서 수집된 SWOT 데이터는 피오르드 사이에 반대 방향으로 움직이는 2개의 교차 채널 경사면을 확인했다. 수 천 마일 떨어진 곳에서 수행된 지진 관측과 기상 및 조수 측정 자료를 통해 연구진은 파도를 재구성해 전 세계에서 일어난 지진 신호와 확실하게 연결시킬 수 있었다.