판의 이동 속도

조희천(지구물리학 박사과정, 창조과학선교회 강사). ACT뉴스 2015년 7월

 

 

 

오늘날 판구조론은 지질학적 진화론의 중요한 증거 중 하나로 알려졌다. 판구조론은 우리에게 흔히 알프레드 베게너 (Alfred Wegener)의 대륙이동설로 잘 알려졌는데, 과거 초대륙의 상태에서 오늘날의 모습으로 조금씩 이동해왔다는 이론이다. 실제로 과거 초대륙의 존재에 대해서는 여러 화석과 지층이 연결되는 증거로 확인됐다. GPS의 발달과 해저 모습의 관찰로 인해 판이 이동하고 있음은 명백하다. 이러한 판이 움직이는 과정에 대해서는 오랜 기간 논쟁이 있었다. 그러나 1900년대 중반 이후 지구물리학자들은 맨틀의 대류가 이러한 이동을 이끄는 것으로 이해하고 있다.

 

미국 나사(NASA) 연구소와 함께 연구하는 JPL(Jet Propulsion Laboratory)은 약 2000여 개의 GPS로 오늘날 판의 이동 정보를 분석하는데, 이 자료에 의하면 현재 동아시아 연안 태평양판의 움직임이 한 해에 약 7.5cm 정도로 가장 빠른 것으로 파악된다.(1) 진화론자들은 진화론적 지질학의 해석(동일과정설)에 기초해 이러한 판의 이동은 과거 언제나 같은 속도였다고 믿는다. 그러므로 거꾸로 이동해 온 거리를 속도로 나누어 지구가 아주 오래되었다는 믿음에 맞추는 것이다. 그렇다면 정말 언제나 판의 이동속도가 오늘날과 같았을까? 맨틀의 대류가 과거부터 언제나 오늘날과 같은 속도로 일어났을까?

 

지구 맨틀은 액체가 아닌 고체 암석으로 구성되어 있다. 그러나 지구 내부로 갈수록 온도와 압력이 높아지기 때문에 고체 암석일지라도 그 성질이 지구 표면과 달라진다. 대개 고체에서는 대류가 일어나지 않는 것으로 생각되지만, 맨틀의 경우에는 이러한 높은 압력과 열 때문에 영구적 변형(inelastic deformation)이 쉽게 일어난다. 그러므로 대류의 개념을 적용할 수 있고 대개 점도가 높은 액체의 이동과 유사하게 이해할 수 있다. 이러한 특징 때문에 맨틀의 대류와 움직임은 점도(viscosity)에 매우 크게 영향을 받는다. 더 자세히 말하면, 점도가 약간만 낮아도 맨틀이 지구 내부에서 움직이는 속도는 엄청나게 빨라질 수 있다는 말이다.

 

기본적으로 지구 맨틀의 점도는 약 10²² Pa-s 정도로 생각되는데, 만약 맨틀로 섭입되는 판의 밀도가 높아서(온도가 낮아지면 밀도는 높아진다) 높은 중력 위치에너지를 갖게 된다면, 판이 맨틀 안으로 가라앉으면서 만들어지는 열에너지가 맨틀의 점도를 크게 낮추게 된다. 수학적 시뮬레이션의 결과에서는 약 10¹³ Pa-s 정도까지 낮아지는 것이 관찰되었다.(2) 맨틀이 이동, 변형하면서 생기는 열은 점도를 낮추는데 매우 직접적이다. 이러한 내용은 맨틀 시뮬레이션의 결과 뿐 아니라 실험결과에서도 관찰된다.(3) 또한 여러 연구의 결과들은 과거 지구 맨틀 내부에서 방사성 동위원소의 붕괴로 생성되는 열의 양이 현재보다 많았음에 동의한다.(4) 그리고 무엇보다 맨틀 바닥의 온도가 약 3,500도 정도이기 때문에 지구 표면과 맨틀 바닥의 온도 차이가 맨틀 대류에 큰 영향을 미칠 수 있다. 이러한 여러 실제 조건들을 고려하고 노아 홍수가 시작되었음을 가정하여 시뮬레이션을 한 결과 판의 이동속도가 초당 약 2~3m까지 빨라질 수 있고 그러므로 오늘날의 모습까지 이동하는 데 약 1년 정도면 가능함을 보여주었다(그림 1 참조).(2)

 

 

 

그림 1 TERRA3D(맨틀대류를 위한 유한원소법 모델)를 이용한 노아 홍수 기간의 맨틀 대류 모델. 첫 번째 그림에서 굵은 선은 판게아에서 쪼개져 이동하는 판들을 나타낸다. 벌어지고 있는 아메리카와 아프리카 사이에 대서양이 형성되는 것을 볼 수 있다. 시뮬레이션 결과 판게아로부터 이 상태까지 이동하는데 약 25일정도 걸렸고 최대 속도가 초당 약 3.5m 에 다다른다. 두번째 그림은 지구의 적도를 따라 나눈 맨틀의 단면도를 나타내는데 차가운 맨틀이(파란색) 가라앉고 바닥으로부터 뜨거운 맨틀이(빨간색) 부력에 의해 올라가고 있음을 보여준다. 이 부분에서 최대속도는 초당 약 6m로 매우 빠른 속도를 보여주었다. 노아 홍수 동안의 이러한 격변적인 판의 이동은 오늘날 양의 모습을 쉽게 설명하는데 반해, 진화론적 이론은 모순을 보여줄 뿐이다.(2)

 

과거 판의 움직임이 매우 빨랐을 것이라는 주장은 단지 이론에만 그치지 않는다. 오늘날의 해양 바닥의 지질 구조를 보면 더욱 명확해진다. 오늘날 해양판은 전체 지구의 약 60%를 차지하는데 현재 해양판의 지질 구조를 보면 퇴적층은 500m에서 5km정도 두께로 분포하는데, 해양판의 대부분의 면적을 차지하는

심해평원에서는 500m 이하에 불과하다.(5) 이러한 퇴적물도 해안가 주변을 제외하고는 대부분 점토와 미생물에 의한 퇴적층으로 구성되어있다. 이것은 대륙의 퇴적물과는 매우 다른 것이다. 참으로 놀라운 것 아닌가? 만약 판의 이동이 지금처럼 매우 느렸다면, 해양 바닥은 육지의 퇴적물로 가득 차 있어야 한다. 이러한 점에 착안하여 한 창조과학자가 육지에서 바다로 유입되는 퇴적물의 양을 계산해서 비교해 보았는데, 만일 판이 느리게 이동했다면 오늘날의 해양 퇴적물보다 너무 많은 수치이다.(6) 다시 말해, 현재 해양 바닥의 매우 부족한 퇴적물은 판이 과거에 아주 빠른 속도로 이동해야 했음을 보여주는 것이다. 이러한 패턴은 전 지구적으로 마찬가지다.

 

혹자들은 지구가 오래되었는지, 성경대로 약 6000년 정도인지 알 수 있는 증거는 없다고 이야기한다. 그러나 이러한 말은 잘못된 것이다. 역사가 진행됐다면 그의 흔적은 분명 남게 되기 마련이다. 하나님께서는 그분께서 하신 일들의 흔적을 땅에 남겨 놓으셨다. 이것이 땅의 역사이고 이러한 역사가 하나님의 말씀을 거꾸로 뒷받침해준다. 오늘날 발견되는 많은 증거는 여러 잘못된 가정들을 교정하고 다시 보면 젊은 연대를 보여준다. 해양판의 퇴적물의 양과 모습도 이러한 증거 중 하나이다. “바다의 한계를 정하여 물이 명령을 거스르지 못하게 하시며 또 땅의 기초를 정하실 때에 내가 그 곁에 있어서 창조자가 되어 …”(잠 8:29-30). 예수님은 땅의 역사 가운데 계신 증인이다. 그분의 증언인 말씀대로 이 땅이 지나왔다. 감사하게도 주님은 그 증거들을 남겨두셨고 우리는 그 증거들을 보며 하나님의 말씀이 사실일 수밖에 없음을 확인한다. 친절하신 하나님이 지금도 그의 사랑하는 자녀들이 완전한 진리인 그분의 말씀으로 돌아오기를 고대하고 계신다.

 

 

참고문헌

 

1. Jet Propulsion Laboratory website, http://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html

2. J.R. Baumgardener, 2003, Catastrophic plate tectonics: The physics behind the Genesis Flood, in Proceedings of the Fifth International Conference on Creationism, R.L. Ivey, Jr. et., Pittsgurgh, PA: Creation Science Fellowship, 113-126

3. I.J. Gruntfest, 1963, Thermal feedback in liquid flow; plane shear at constant stress, Transactions of the Society for Rheology, 8, 195-207

4. C.M.R. Fowler, 2005, The solid earth: An introduction to global geophysics, Cambridge University Press, 269-325

5. S. Boggs, 2011, Principles of sedimentology and stratigraphy, Prentice hall, 294-305

6. S.E. Nevins, 1973, Evolution: The oceans say no!, Acts & Facts (https://www.icr.org/article/56)