한반도 북단의 중국과 북한의 국경에 위치(42°01'N, 128°03'E)한 백두산 화산은, 산정 칼데라 호수를 가지고 있는 성층화산으로, 북서태평양 섭입대(일본 해구)에서 약 1,200 km 서쪽에 위치함으로서 환태평양화산대에서 벗어나 있다.
백두산화산체는 넓은 뜻에서 백두산화산지역(Baekdusan Volcanic Field) 내의 현무암 용암대지와 순상화산체, 그 위의 성층화산체와 칼데라를 가지는 복합식 화산체를 말하며, 좁은 뜻에서는 백두산 성층화산체를 지칭한다. 백두산화산지역 내에는 크고 작은 소화산체가 약 500여개 알려져 있으며, 화산암의 분포 면적은 18,350 km2 에 달한다(Yun et al., 1993). 백두산 화산은 신생대 올리고세 이후 세 번의 주요 분화 단계를 거쳐 왔다. 용암대지 형성 단계와 순상화산 형성 단계 동안 현무암 현무암용암대지인 개마용암대지가 형성되었고, 이를 기반으로 기저 반경 약 8~14 km, 높이 약 3,500 m의 조면암질 성층화산이 형성되었다. 이그님브라이트 형성 분화 단계에서는 소위 밀레니엄 분화(Millennium eruption)가 지금으로부터 대략 1,100년 전인 서기 946년에 있었으며, 이 때 직경 약 5 km의 천지칼데라가 완전히 형성되었다. 칼데라 외륜산의 최고봉은 2,750 m이다. 칼데라 내부에 있는 천지 호수는 장경이 3.4~4.4 km이며 최대 수심은 373 m이고, 호수면의 해발고도는 2,189 m인 크라카토아 형의 칼데라로, 그 내부에는 약 20억 톤의 물을 저장하고 있다. 당시 화산폭발지수 7급의 격변적인 플리니식 거대분화를 하였으며, 폭발 당시 분연주의 높이는 25 km 이상 도달하였다. 분출물의 양은 100~150 km3 이상에 이른다고 보고되어 있다(Yun, 2010). 칼데라 주변에는 최대 두께 74 m의 부석층이 퇴적되어 있으며, 동해를 건너 일본 홋카이도와 혼슈 북부를 통과한 화산재 구름에서 낙하한 강하화산재가 약 2,000 km 이상 떨어진 쿠릴열도 해구에서도 발견되었으며, 그린란드 빙하 코어에서도 백두산의 화산재 유리가 발견되어 보고되었다.
이 밀레니엄 대분화는 과거 2,000년 동안 지구상에서 발생한 화산활동 중 가장 큰 규모 중의 하나로 인지된다. 밀레니엄 분화 후에도 역사기록에 의하면, 지난 1,100년 동안 31회 이상의 크고 작은 분화가 있었으며(Yun, 2013), 이들 중 1702년의 분화는 화산폭발지수 5급(분출물의 양 1.2 km3 이상)으로 백두산에서부터 동쪽으로 약 110 km 떨어진 함경도 부령, 경성 지역에 약 3 cm의 강하화산재를 퇴적시켰다(Yun and Lee, 2011). 조선왕조실록에는 함경도 지역에 우회(雨灰) 즉 강하화산재가 비처럼 낙하한 것을 수차례 기록하고 있으며(Yun, 2013), 함경도로부터 경기도 적성, 장단 일원으로 화산재가 남하하여 통과된 것(서기 1,654년)이 기록되어 있다(Yun, 2013). 최근 3년 동안의 기상장을 분석한 결과, 봄, 여름, 가을, 겨울철에 백두산에서 발생한 화산재가 한반도 남부로 확산되어 이동할 확률이 약 28%에 달하는 것으로 보고되었다(Yun and Jang, 2013).
2002년 6월 이후에 백두산은 오랜 기간의 휴지기를 지나고 깨어나 화산성 군발지진의 급증, He, H2, CO2 농도의 증가, 식물 고사, 화산성 가스 내의 N2/O2와 3He/4He의 높은 비, 지열과 온천수 온도의 증가 및 지표 팽창 등의 변위를 보여주었으며(Yun and Lee, 2012; Xu et al., 2012), 잠재적으로 재해발생 위험이 있는 분화 가능성이 제기되어 한, 중, 일, 북한, 러시아, 영국 등 국제적인 주목을 끌고 있다(Stone, 2010; 2011).
백두산화산체는 넓은 뜻에서 백두산화산지역(Baekdusan Volcanic Field) 내의 현무암 용암대지와 순상화산체, 그 위의 성층화산체와 칼데라를 가지는 복합식 화산체를 말하며, 좁은 뜻에서는 백두산 성층화산체를 지칭한다. 백두산화산지역 내에는 크고 작은 소화산체가 약 500여개 알려져 있으며, 화산암의 분포 면적은 18,350 km2 에 달한다(Yun et al., 1993). 백두산 화산은 신생대 올리고세 이후 세 번의 주요 분화 단계를 거쳐 왔다. 용암대지 형성 단계와 순상화산 형성 단계 동안 현무암 현무암용암대지인 개마용암대지가 형성되었고, 이를 기반으로 기저 반경 약 8~14 km, 높이 약 3,500 m의 조면암질 성층화산이 형성되었다. 이그님브라이트 형성 분화 단계에서는 소위 밀레니엄 분화(Millennium eruption)가 지금으로부터 대략 1,100년 전인 서기 946년에 있었으며, 이 때 직경 약 5 km의 천지칼데라가 완전히 형성되었다. 칼데라 외륜산의 최고봉은 2,750 m이다. 칼데라 내부에 있는 천지 호수는 장경이 3.4~4.4 km이며 최대 수심은 373 m이고, 호수면의 해발고도는 2,189 m인 크라카토아 형의 칼데라로, 그 내부에는 약 20억 톤의 물을 저장하고 있다. 당시 화산폭발지수 7급의 격변적인 플리니식 거대분화를 하였으며, 폭발 당시 분연주의 높이는 25 km 이상 도달하였다. 분출물의 양은 100~150 km3 이상에 이른다고 보고되어 있다(Yun, 2010). 칼데라 주변에는 최대 두께 74 m의 부석층이 퇴적되어 있으며, 동해를 건너 일본 홋카이도와 혼슈 북부를 통과한 화산재 구름에서 낙하한 강하화산재가 약 2,000 km 이상 떨어진 쿠릴열도 해구에서도 발견되었으며, 그린란드 빙하 코어에서도 백두산의 화산재 유리가 발견되어 보고되었다.
이 밀레니엄 대분화는 과거 2,000년 동안 지구상에서 발생한 화산활동 중 가장 큰 규모 중의 하나로 인지된다. 밀레니엄 분화 후에도 역사기록에 의하면, 지난 1,100년 동안 31회 이상의 크고 작은 분화가 있었으며(Yun, 2013), 이들 중 1702년의 분화는 화산폭발지수 5급(분출물의 양 1.2 km3 이상)으로 백두산에서부터 동쪽으로 약 110 km 떨어진 함경도 부령, 경성 지역에 약 3 cm의 강하화산재를 퇴적시켰다(Yun and Lee, 2011). 조선왕조실록에는 함경도 지역에 우회(雨灰) 즉 강하화산재가 비처럼 낙하한 것을 수차례 기록하고 있으며(Yun, 2013), 함경도로부터 경기도 적성, 장단 일원으로 화산재가 남하하여 통과된 것(서기 1,654년)이 기록되어 있다(Yun, 2013). 최근 3년 동안의 기상장을 분석한 결과, 봄, 여름, 가을, 겨울철에 백두산에서 발생한 화산재가 한반도 남부로 확산되어 이동할 확률이 약 28%에 달하는 것으로 보고되었다(Yun and Jang, 2013).
2002년 6월 이후에 백두산은 오랜 기간의 휴지기를 지나고 깨어나 화산성 군발지진의 급증, He, H2, CO2 농도의 증가, 식물 고사, 화산성 가스 내의 N2/O2와 3He/4He의 높은 비, 지열과 온천수 온도의 증가 및 지표 팽창 등의 변위를 보여주었으며(Yun and Lee, 2012; Xu et al., 2012), 잠재적으로 재해발생 위험이 있는 분화 가능성이 제기되어 한, 중, 일, 북한, 러시아, 영국 등 국제적인 주목을 끌고 있다(Stone, 2010; 2011).