지난 1만 년 동안 가장 큰 분화, 살아남은 사람은 있었을까? | 기카이 칼데라

지난 10,000년 최대의 분화

2024년 추정에 따르면, 지난 1만 년 최대의 화산 분화는 일본 바로 남쪽 바다 아래에서 일어났습니다. 그 분화는 지금도 대부분 바다에 잠긴 화산, 기카이 칼데라에서 일어났습니다. 칼데라는 화산이 분화한 뒤 남는 거대한 함몰 분지로, 분화구보다 몇 배나 넓을 때가 많습니다. 이 정도 크기의 칼데라를 남길 만큼 격렬하게 분화하는 화산은 흔히 초화산이라 부릅니다.

그래서 많은 사람이 이렇게 검색합니다. 초화산이 분화하면 무슨 일이 벌어질까? 그 근처에 사는 사람들은 어떨까요? 약 7,300년 전, 기카이는 맨해튼 전체를 2킬로미터 넘는 단단한 암석 아래 묻을 만큼의 마그마를 뿜어냈습니다. 뜨거운 재와 가스의 흐름은 약 80킬로미터의 바다를 건너 일본 남부 섬 규슈에 닿았습니다.

규슈에는 채집과 어로, 사냥으로 살던 수렵채집민인 조몬인이 있었습니다. 오랫동안 전해진 이야기는, 이 분화가 그들을 모두 없앴다는 것이었습니다. 일본 정부 관광 안내문에도 지금까지 그 이야기가 실려 있습니다. 2026년 10월, Science Advances의 새 연구는 일본 전역에서 그 이야기를 검증했습니다.

각 지역에 던진 질문은 하나였습니다. 분화 뒤 인구는 늘었을까, 줄었을까? 답은 분화 중심에서 약 50킬로미터 떨어진 섬에서 시작합니다. 그곳에서는 사람의 흔적이 갑자기 모두 끊깁니다. 분화가 근처 사람을 모두 없앤 걸까요, 아니면 일부는 살아남았을까요?

사람들이 실제로 사라진 곳

그 섬이 다네가시마입니다. 면적은 약 450제곱킬로미터이고, 분화 지점에서 약 50킬로미터 떨어져 있습니다. 연구자들은 이 섬을 분화의 치명적 영향권 안으로 분류합니다. 이 섬에서는 조몬 유적이 200곳 넘게 알려져 있습니다.

그 수는 약 9,000년 전부터 늘고 있었습니다. 그런데 알려진 유적은 기록에서 사라집니다. 알려진 유적 가운데 분화의 화산재 바로 위에 놓인 곳은 한 곳도 없습니다. 이 섬에는 몇 세기 동안 사람이 살지 않았던 것으로 보입니다.

분화 뒤 첫 토기는 도사라는 유적에서 나왔고, 약 7,100년 전에서 6,900년 전으로 연대가 잡힙니다. 그 뒤에도 인구는 적어도 약 5,500년 전까지 낮은 수준에 머물렀습니다. 식물은 천천히 회복했고, 식생은 적어도 7세기 동안 빈약했습니다. 돌아온 사람들의 생활 방식도 달라졌습니다.

식물성 식량을 가공하던 갈돌은 훨씬 가벼워졌습니다. 전에는 약 200에서 600그램이었지만, 뒤에는 대부분 200그램 아래였습니다. 그 연구진은 분화 지점 가까운 곳을 포함해, 고립된 작은 지역에서 살아남은 집단도 찾았습니다. 고고학자 미쓰히로 구와하타는 "가장 상징적인 문화 전통 일부에 직접적인 연속성이 있다"고 말합니다.

남부의 큰 조몬 마을들은 분화가 일어나기 수천 년 전에 이미 사라져 있었습니다. 화산이 터질 무렵 규슈 남부에는 오래 머물지 않는 야영지를 자주 옮겨 다니는 소규모 집단이 있었습니다. 연구자들은 그 변화 일부를, 사람들이 의지하던 숲을 해친 약 8,200년 전의 한랭기 같은 기후 변동과 연결합니다.

바다 아래 칼데라

섬이 왜 비었는지 보려면, 그 일을 일으킨 화산부터 봐야 합니다. 기카이 칼데라는 동서로 약 23킬로미터, 남북으로 약 16킬로미터입니다. 거의 전부가 바다 아래에 있습니다. 칼데라 가장자리 일부만 사쓰마이오지마와 다케시마라는 작은 두 섬으로 바다 위에 솟아 있습니다.

이 칼데라는 적어도 세 번의 거대 분화를 일으켰습니다. 약 14만 년 전, 약 9만 5천 년 전, 그리고 7,300년 전입니다. 사쓰마이오지마는 지금도 활동 중이며, 작은 분화는 수십 년 동안 기록돼 왔습니다. 1934년과 1935년에는 해저 분화가 쇼와이오지마라는 새 섬을 만들었습니다. 사쓰마이오지마의 봉우리 이오다케는 1998년부터 2004년까지 거의 해마다 분화했습니다.

그 뒤에도 2013년, 2019년, 2020년, 2024년, 2025년에 작은 분화가 있었습니다. 7,300년 전의 거대 분화에는 이름이 있습니다. 기카이-아카호야 분화, 줄여서 케이아(K-Ah)입니다. 연구자들은 이를 흔히 "초대형 분화"라고 부르지만, 이 표현에는 따옴표를 붙입니다. 마지막에 보겠지만, 옛날에는 이보다 훨씬 큰 분화도 있었기 때문입니다.

얼마나 컸을까?

얼마나 컸을까요? 화산학자들은 치밀 암석 환산량으로 분화 규모를 잽니다. 화산재와 부석에서 기체를 빼고 다시 단단한 암석으로 만들었을 때 차지할 부피입니다. 2024년, 고베대학교 연구팀은 칼데라 주변 해저를 조사했습니다.

음파로 약 3미터 두께의 얇은 매몰 지층까지 영상화하고, 시료도 채취했습니다. 분화 퇴적물은 4,500제곱킬로미터가 넘는 해저에 퍼져 있었습니다. 뜨거운 흐름 일부는 물속을 멀리 이동했고, 심지어 오르막도 올라갔습니다. 새 추정치는 마그마를 치밀 암석 환산량으로 따져 백삼십삼에서 백팔십삼 세제곱킬로미터입니다.

이전 추정치는 훨씬 작았고, 일본 기상청은 지금도 68세제곱킬로미터를 싣고 있습니다. 새 조사는 육지만이 아니라 해저에 가라앉은 물질까지 셌기에 추정치가 대략 두 배가 됐습니다. 그러니 규모는 범위로 제시되며, 다시 바뀔 수도 있습니다. 같은 기준으로 인도네시아 탐보라는 1815년에 약 41세제곱킬로미터의 마그마를 분출했습니다.

그 분화로 직접 1만 1천 명 넘게 숨졌고, 한 추정으로는 기근과 질병으로 약 4만 9천 명이 더 죽었습니다. 기후 모형은 1816년 지구 평균기온이 섭씨 약 1도 내려갔을 가능성을 제시합니다. 기카이-아카호야는 탐보라보다 대략 3배에서 4.5배 컸습니다. 2026년 해저 연구에 따르면, 태평양의 훙가통가는 2022년에 해저 칼데라가 무너지기 전 약 8세제곱킬로미터를 분출했습니다.

이 수치대로라면 기카이-아카호야는 약 17배에서 23배 더 컸습니다. 기카이에서는 화쇄류도 흘러나왔습니다. 화쇄류는 암석 조각과 가스, 재가 빠르게 뒤엉켜 흐르는 혼합물로, 보통 섭씨 800도보다 뜨겁습니다. 이 흐름은 바다를 건너 규슈 남부와 다네가시마, 야쿠시마에 닿았습니다.

화산재는 1,000킬로미터 넘게 날아가 혼슈 북부까지 이르렀고, 280만 제곱킬로미터가 넘는 곳을 덮었습니다. 분화는 큰 쓰나미와 강한 지진도 일으켰습니다. 지질학자들은 고운 재부터 큰 암석까지, 화산이 공중으로 뿜어내는 모든 것을 화산쇄설물이라 부릅니다. 칼데라 가까이 있는 다네가시마에서는 굳은 케이아(K-Ah) 화산쇄설물이 아직도 20센티미터에서 1미터 두께입니다.

오래된 이야기: 모두 사라졌다

다네가시마는 완전히 사라진 사례처럼 보였고, 수십 년 동안 규슈 남부 전체도 그렇다는 이야기가 전해졌습니다. 1980년, 그리고 1985년에 일본 고고학자들은 화산재층을 사이에 둔 토기 양식 변화를 조사했습니다. 그 연구는 오늘날 인구 대체 모형이라 부르는 설명을 뒷받침했습니다. 그 모형에서는 두꺼운 화산재가 규슈 전역의 모든 생명을 없앴다고 봅니다.

나중에 다른 지역 사람들이 들어와 비어 있던 땅을 다시 채웠다는 겁니다. 새 연구는 이를 "조몬 아포칼립스" 시나리오라고 부릅니다. 한 지역이 깨끗이 비고, 긴 공백 뒤 새 이주민이 온다는 이야기입니다. 그 그림은 지금도 공식 안내문에 나옵니다. 일본 국토교통성의 다국어 안내서는 이 흐름이 규슈 남부의 조몬 사람과 문화를 없앴다고 말합니다.

인근 야쿠시마의 땅도 약 500년 동안 황폐했다고 덧붙입니다. 2024년 한 일본 과학 사이트는, 도망친 일부를 빼면 그곳의 조몬은 파괴된 것으로 여겨졌다고 썼습니다. 하지만 전문가들 사이에서는 이미 그림이 바뀌기 시작했습니다. 2016년 고고학자 미쓰히로 구와하타가 토기를 다시 분석했습니다.

그 뒤 인구 대체 모형은 수정됐고, 대체로 다른 설명으로 바뀌었습니다. 그러므로 2026년 연구가 완전 소멸 이야기에 처음 의문을 제기한 것은 아닙니다. 이 연구가 더한 것은 규모입니다. 일본의 네 주요 섬 전체를 아우르는 하나의 인구 모형입니다.

새 연구: 61개 육각형

2026년 연구는 케임브리지대학교의 엔리코 크레마가 이끌었습니다. 룬드대학교의 피터 조던이 선임 저자였고, 다네가시마 연구자 구와하타와 우치야마도 저자로 참여했습니다. 논문 제목의 "서로 다른 인구학적 반응"은 집단마다 반응이 달랐다는 뜻입니다. 한 섬만 보는 대신, 연구진은 일본의 네 주요 섬을 살폈습니다.

이를 가로 약 125킬로미터인 육각형 61개로 나눴습니다. 각 지역에는 같은 질문을 했습니다. 분화 뒤 인구가 늘었을까, 줄었을까? 답을 찾기 위해 4만 2천 건이 넘는 국가 데이터베이스에서 고른 방사성 탄소 연대 540건을 썼습니다. 생물은 공기나 먹이에서 탄소를 받아들이며, 여기에는 방사성 탄소-14도 조금 들어 있습니다.

생물이 죽으면 탄소-14는 더 보충되지 않고 일정한 속도로 붕괴합니다. 오래된 숯과 뼈, 조개껍데기에 남은 양을 재면 그 생물이 언제 죽었는지 대략 알 수 있습니다. 사람이 많으면 대체로 더 많은 흔적을 남기므로, 고고학자는 연대를 잴 수 있는 물질을 더 많이 찾습니다. 그래서 한 시기의 연대 수는 인구를 가늠하는 대리 지표로 쓰입니다.

인구 조사 수치는 아닙니다. 연대가 적은 지역은 답의 불확실성이 더 크고, 모형은 이를 더 넓은 범위로 보여 줍니다. 각 연대에도 오차 범위가 있습니다. 연구팀은 각 연대의 오차를 결과까지 반영하도록 베이지안 통계로 연대 자료에 직접 성장 모형을 맞췄습니다.

여기서 베이지안은 하나의 숫자 대신, 확률이 붙은 가능한 값의 범위를 제시한다는 뜻입니다. 연구팀은 분화 전 750년과 분화 뒤 750년을 비교했습니다. 양쪽 기간을 각각 500년과 1,000년으로 더 좁게 또는 넓게 잡아 결과도 확인했습니다. 한 지역의 재가 두꺼울수록 결과가 나빴는지도 시험하고, 토기와 도구, 취락 자료와 비교했습니다.

결과는 한 가지 이야기가 아니었습니다. 규슈 남부와 중부는 분화 뒤 가장 크게 줄었고, 버려졌을 가능성도 있습니다. 그곳의 감소는 분화 전부터 시작됐을 수 있으며, 분화가 이를 더 빠르게 한 듯합니다. 논문의 표현을 빌리면, "이 모든 지역은 큰 피해와 광범위한 인구 감소를 겪었고, 여러 지역에서는 오래 지속된 문화적 공백기가 나타났다."

공백기는 긴 단절을 뜻하며, 여기서는 고고학 기록의 빈틈입니다. 크레마는 간단히 말했습니다. "이 재난은 막대한 인명 손실을 낳았다." 규슈 남부 누메리카와 2호 유적에서는 야영지가 두꺼운 재 아래 묻혀 있고, 다른 곳 생존자들이 만든 토기 양식은 보이지 않습니다. 사람들은 나중에야 돌아왔고, 그들이 가져온 모든 흑요석은 화산

유리로, 도구에 쓰였으며, 모두 200킬로미터 넘게 떨어진 규슈 북부에서 왔습니다. 하지만 규슈 북부 해안은 계속 성장했습니다. 논문의 표현을 빌리면, "우리 인구 모형은 분화 뒤에도 규슈 북부 해안에서 인구 증가가 계속됐음을 확인했다." 일본해를 마주한 혼슈 서부 해안 일부도, 오늘날의 시마네와 돗토리에서 계속 성장했습니다.

화산에서 먼 지역 가운데 일본 중부 이세만 주변처럼, 성장에서 감소로 돌아선 곳도 있었습니다. 재가 두꺼울수록 결과가 나빴던 때도 있지만, 모형은 재의 두께가 원인이었다고 보여 주지는 못했습니다.

북쪽 해안으로

그렇다면 왜 북부는 성장했을까요? 실마리는 작은 물건들에 있을지 모릅니다. 분화 전에는 한쪽에 틈을 낸 돌고리 귀걸이가 규슈 남부의 몇몇 유적에서만 나옵니다. 분화 직후 이 귀걸이는 더 많이 유통됐고, 북부 해안 유적에서도 처음 발견됩니다.

바다 포유류를 사냥하는 돌 작살촉도 늘어나 북부 해안에서 40에서 80킬로미터 떨어진 섬들까지 퍼집니다. 바다로 향한 변화는 분화 전부터 시작됐으므로, 분화가 이미 진행 중이던 흐름을 빠르게 했을 수도 있습니다. 이후 소바타라는 새 토기 양식이 규슈 북서부에 나타나 해안을 따라 이후 몇 세기에 걸쳐 한국과 류큐 제도까지 퍼집니다.

저자들은 생존자들이 피해를 입은 남부와 내륙에서 북부 해안으로 옮겨갔을 수도 있다고 봅니다. 그곳의 바다 생물은 몇 달에서 몇 년 안에 회복했을 수 있지만, 재로 막힌 강은 수십 년, 묻힌 토양은 더 오래 걸렸습니다. 하지만 같은 귀걸이는 새로운 교역망이나 집단 간 동맹을 가리킬 수도 있습니다. 귀걸이만으로는 난민을 가려낼 수 없고, 누가 어디로 옮겼는지도 더 검증해야 합니다.

그러므로 "북쪽으로 옮겨갔다"는 해석은 그럴듯한 하나의 읽기일 뿐, 확정된 사실은 아닙니다. 조던은 가장 불가능해 보이는 상황에서도 생존자와 공동체에는, 아무리 제한적이더라도 선택지가 있다고 말했습니다. 그렇다면 쇠퇴한 먼 지역들은요? 여기서 저자들은 답이 아니라 가능성을 제시합니다.

이 지역의 성장 추정치는 750년에 걸친 평균이라, 짧은 후퇴 뒤 빠르게 회복했다면 여전히 성장으로 보였을 겁니다. 그러나 이런 양상은 없어서, 저자들은 피해가 수세기 지속됐다고 봅니다. 한 가지 가능성은 화산재의 불소가 사람과 동물을 중독시켰다는 것입니다. 또 하나는 폐에 가장 해로운 아주 고운 재가 가장 멀리 날아갔다는 것입니다.

세 번째 가설은 뜻밖입니다. 식물 위의 거친 재가 사슴과 멧돼지의 이를 닳게 해 수명을 줄이고, 사냥꾼의 먹이를 줄였을지도 모릅니다. 논문은 규슈의 조몬을 이렇게 정리합니다. 완전히 "붕괴한" 것도, 그저 "살아남은" 것도 아니었습니다.

다시 일어난다면

그렇다면 이런 분화가 다시 일어난다면, 오늘날에는 누가 살아남을까요? 2026년 3월 발표된 연구에서 고베대학교와 일본 해양연구개발기구(JAMSTEC) 연구진은 음파 신호와 해저에 설치한 장비 39대로 기카이 칼데라 아래를 조사했습니다. 지하 2.5에서 6킬로미터 사이에서 파동은 크게 느려졌고, 연구팀은 이를 뜨겁고 일부 녹은 암석의 신호로 봅니다.

마그마 저장소는 분화 전 녹은 암석이 화산 아래에 모여 있는 곳입니다. 연구팀은 이 저장소를 대략 220세제곱킬로미터로 추정합니다. 하지만 녹아 있는 부분은 약 3에서 6퍼센트, 많아야 10퍼센트로 보여 대부분은 단단한 암석입니다. 마그마의 화학 성분은 새로 주입된 것임을 시사하므로, 화산은 천천히 다시 채워지는 듯합니다.

이 연구는 다음 분화 시점을 제시하지 않았고, 시간이 흐르며 파동 속도가 어떻게 변하는지가 중요한 관측 신호라고 말합니다. 일본 전체 기준으로 2014년 추정은, 100년 안에 거대 칼데라 분화가 일어날 확률을 약 1퍼센트로 봤습니다. 최악의 경우 규슈 중부나 남부의 분화로 최대 1억 2천만 명이 정상적인 생활을 할 수 없게 될 수 있습니다. 2018년 뉴스 보도는 이를 "분화해 1억 명을 죽일 수 있다"로 바꿔 썼습니다. 하지만 그 수치는

기카이의 예측이 아니라, 일본의 어떤 거대 분화에도 적용한 최악의 경우에서 나왔습니다. 현재 일본 기상청이 경보를 낸 곳은 칼데라 가장자리의 작은 화산, 사쓰마이오지마뿐입니다. 경보 수준은 2이며, 분화구에서 약 반 킬로미터 안은 출입이 제한됩니다.

사람들이 견뎌내는 법

그렇다면 초화산이 터졌을 때 사람들에게는 무슨 일이 벌어질까요? 약 7만 4천 년 전 수마트라의 토바를 보겠습니다. 미국 지질조사국은 토바의 마그마를 치밀 암석 환산량으로 약 2,800세제곱킬로미터로 봅니다. 기카이의 가장 큰 추정치보다 15배가 넘습니다.

에티오피아의 신파-메테마 1 유적에서는 연구자들이 토바 분화에서 나온 작은 유리 조각을 찾았습니다. 분화 뒤 그곳의 건기는 더 길어진 것으로 보입니다. 사람들은 계절성 하천의 줄어드는 물웅덩이에서 물고기를 잡기 시작했습니다. 같은 유적에서는 알려진 것 가운데 가장 오래된 활쏘기 증거일 수도 있는 흔적도 나왔습니다.

규슈 북부의 조몬은 바다에 의지한 것으로 보이고, 신파-메테마 사람들은 강에 의지했습니다. 두 경우 모두 증거는 먹는 것과 사는 곳을 바꿀 수 있었던 사람들을 가리킵니다. 다네가시마에서는 땅이 수세기 동안 비어 있었습니다. 규슈 북부 해안에서는 인구가 계속 늘었습니다.

바다 아래 기카이의 마그마 저장소는 다시 천천히 채워지고, 과학자들은 이를 관측할 방법을 찾고 있습니다. 지난 1만 년 최대의 분화도 모두를 없애지는 못했습니다. 사람들에게 무슨 일이 벌어졌는지는 그들이 어디에 있었는지, 그리고 다음에 무엇을 할 수 있었는지에 달려 있었습니다.