킬라우에아

킬라우에아(Kīlauea)는 미국 하와이 주 하와이 섬에 위치한 활화산으로, 세계에서 가장 활동적인 화산 중 하나로 알려져 있다. 이 화산은 하와이 제도를 형성한 하와이 열점 위에 자리 잡고 있으며, 현재도 지속적인 분화로 새로운 지형을 형성하고 있다. 킬라우에아는 해발 약 1,247m로, 하와이 섬에서 가장 높은 산인 마우나케아[1]나 마우나로아[2]와 비교하면 상대적으로 낮지만, 매우 활동적이며 보이며 장기간 분화를 지속하는 점에서 매우 중요한 화산으로 평가된다.

킬라우에아의 이름은 하와이어에서 유래하며, 화산의 활동적인 특징을 반영하는 단어로 알려져 있다. 킬라우에아(Kīlauea)는 하와이어 동사 "kīlau", 즉 "퍼지다" 또는 "흩어지다"라는 뜻에서 유래하였으며, 이는 화산의 지속적인 용암 분출과 확산되는 모습을 가리킨다.

킬라우에아의 이름이 처음 기록된 것은 19세기 유럽 탐험가들과 선교사들에 의해 이루어졌으며, 당시 하와이 원주민들은 이 화산을 "계속해서 용암이 흐르는 곳"이라는 의미로 불렀다고 한다. 이 명칭은 킬라우에아 화산이 고대부터 현재까지 하와이 제도에서 가장 활동적인 화산 중 하나라는 점을 강조하는 요소가 된다.

킬라우에아는 하와이 제도의 하와이 섬 남동부에 위치한 활화산으로, 태평양판이 하와이 열점(Hawaiian hotspot) 위를 지나면서 형성된 순상 화산이다. 이 화산은 하와이- 황제 해저 산열(Hawaiian–Emperor seamount chain)의 일부로, 지난 70만 년 동안 지속적으로 분화을 거듭하며 현재의 형태를 이루었다. 킬라우에아는 하와이 섬을 이루는 다섯 개의 화산 중 가장 젊고 활동적인 화산이며, 해양 지각에서 발생하는 지속적인 화산활동을 연구하는 데 중요한 역할을 한다.

킬라우에아는 대략 70만년 전 부터 현재의 카마에후아카날로아 해산처럼 해저 화산으로 활동하다가 약 5만에서 10만 년 전에 해수면 위로 모습을 드러냈다. 현재도 지속적인 용암 분화가 이루어지고 있으며, 1983년부터 2018년까지 푸우오오을 통해 35년간 연속적으로 분화을 기록한 바 있다. 이 당시 킬라우에아의 정상인 할레마우마우 분화구와 푸우오오에는 두개의 용암 호수가 자주 출몰하였다.

하와이 열점은 지구 맨틀 내에서 상승하는 뜨거운 마그마의 흐름에 의해 형성된 것으로 추정되며, 과거 7천만 년 동안 하와이- 황제 해저 산열를 형성하는 데 기여해 왔다. 하와이의 다른 화산들과 마찬가지로 킬라우에아도 이러한 열점 활동으로 인해 생성되었으며, 마그마의 성분은 주로 알칼리 현무암(alkali basalt)으로 구성되어 있다.

킬라우에아는 해발 1,247m로 상대적으로 낮은 편이지만, 해저에서부터 측정할 경우 전체 높이는 약 5,500m 에 이른다. 이는 같은 하와이 섬에 위치한 마우나로아의 9,144m[3]나 마우나케아의 10,210m보다 낮은 수치이며, 하와이 섬에서 카마에후아카날로아 해산을 제외하면 제일 작은 화산이지만,전 세계적으로 보면 굉장히 큰 해저 화산 중 하나이며, 그 규모로는 세계적으로 넓은 화산인 백두산보다 거대하고 높다.

킬라우에아는 거대 순상 화산으로, 매우 완만한 경사와 넓은 면적을 특징으로 한다. 이러한 지형은 점성이 낮고 유동성이 뛰어난 현무암질 마그마가 반복적으로 분출되어 지표를 덮으면서 만들어진 결과로, 전형적인 순상 화산의 구조를 보여준다. 킬라우에아의 지질 구조는 수십만 년에 걸친 화산활동과 지각 변형의 상호작용에 의해 형성되었으며, 표면뿐 아니라 지하의 복합적 구조도 매우 정교하게 발달해 있다.

가장 핵심적인 구조는 정상부에 위치한 칼데라로, ‘칼루아펠레 칼데라’라는 명칭으로도 알려져 있다. 이 칼데라는 북서에서 남동으로 길게 형성되어 있으며, 최대 지름은 약 4km, 최소 지름은 약 3.2km에 달한다. 이 칼데라는 과거에 있었던 대규모 마그마 배출과 그로 인한 지표 함몰로 형성된 것으로 해석된다. 칼데라의 중심부에는 깊게 패인 분화구인 ‘할레마우마우’가 자리하고 있으며, 이곳은 킬라우에아의 상징적인 분화 중심지로 기능해 왔다. 할레마우마우는 반복적으로 마그마 호수의 형성과 소멸을 경험하였으며, 최근 수십 년 동안에도 활발한 활동이 이어지고 있다. 특히 2008년 이후의 간헐적 분화, 2018년의 마그마 유출과 칼데라 함몰, 그리고 2020년 이후의 용암호 형성 등은 이 분화구 내부의 구조적 복잡성을 잘 보여준다.

그리고 칼루아펠레 칼데라를 중심으로 두 개의 주요 열곡대가 뚜렷이 발달해 있으며, 이 열곡대는 화산체 내부의 마그마 이동 경로와 외부로의 분출 위치를 결정짓는 핵심 구조이다. 열곡대는 단순히 균열의 모임이 아니라, 지속적인 인장과 전단 변형에 의해 확장되고 굴절되며, 그 과정에서 지하 마그마 통로가 형성되고 확장된다. 킬라우에아의 열곡대는 지각 내에서의 구조적 약점을 따라 발달하였으며, 수천 년에 걸쳐 지형의 변화를 주도해 왔다.

동쪽 열곡대는 킬라우에아에서 가장 활동적인 구조물로, 길이는 약 125km에 이르며, 지표에서 시작되어 해저로 연장되어 있다. 이 열곡대는 하와이 섬 남동부를 지나 남해안을 따라 해저로 이어지며, 그 일부는 바다 아래에서도 단층 운동을 보인다. 동쪽 열곡대에서는 지난 수백 년 동안 빈번한 분화가 발생했으며, 특히 2018년에 일어난 하부 푸나 지역의 대규모 분화는 이 열곡대를 따라 마그마가 지하로 이동하고 지표로 분출된 대표적 사례이다. 이 시기의 분화는 열곡대 내부의 다수의 균열을 통해 용암이 지표로 방출되었고, 인근 마을과 농경지를 덮으며 새로운 지형을 형성하였다. 동쪽 열곡대는 또한 킬라우에아의 마그마 저장소와 깊은 지하 맨틀 사이를 연결하는 통로 역할을 하며, 마그마의 공급과 이동을 조절하는 주요 경로로 간주된다.

반면 남서쪽 열곡대는 상대적으로 활동성이 낮은 구조이며, 길이는 약 35km로 동쪽 열곡대보다 짧고 규모도 작다. 이 열곡대는 킬라우에아 남서측 사면을 따라 형성되어 있으며, 지형적으로 낮은 위치에 있어 용암의 흐름이 상대적으로 빠르게 하강하는 경향이 있다. 최근의 주요 분화는 2004년에 발생한 소규모 용암 분출이며, 이후에는 지진 활동과 지표 변형이 제한적으로 관측되었다. 그러나 이 열곡대 역시 지하 마그마의 압력에 따라 갑작스러운 활동이 일어날 수 있는 구조적 잠재력을 가지고 있으며, 지표상의 조용함이 반드시 내부의 안정성을 의미하지는 않는다.

이 두 열곡대는 킬라우에아 화산 전체의 동역학에 깊이 관여하고 있으며, 마그마의 이동과 분출을 매개하는 통로일 뿐 아니라, 지각의 변형과 응력 해소의 무대이기도 하다. 특히 열곡대 주변에서는 지속적인 미소 지진과 지표 상승, 단층 활동이 감지되고 있으며, 이는 킬라우에아 내부의 마그마계가 여전히 유동적이며 살아 있음을 보여주는 증거이다. 이러한 구조적 복합성은 킬라우에아가 단지 하나의 중심 분화구만을 통해 활동하는 화산이 아니라, 다수의 경로와 통로를 통해 에너지를 방출하는 복합적인 지하 시스템을 갖추고 있음을 시사한다.

킬라우에아는 주로 용암이 흘러나오는 화산으로, 점성이 낮은 현무암질 용암이 넓게 퍼지면서 지형을 형성하는 것이 특징이다. 이류성 분화로 인해 용암이 폭발적으로 분출되기보다는 열곡대를 따라 흐르며 광범위한 지역을 덮는다. 시간이 지나면서 용암이 반복적으로 축적되면서 거대한 용암 대지를 형성하는데, 이 과정은 마우나로아의 활동 방식과 같다.

킬라우에아에서 분출된 용암은 열곡대를 중심으로 분출하는 경우가 많아 화산 물질이 축적되어 열곡대가 높아지면 산이 길게 이어진 형태를 띠게 된다. 이는 마그마가 지하의 균열을 따라 이동하면서 특정 방향으로 용암 분출이 집중되기 때문이다. 특히 동쪽 열곡대는 과거 수백 년 동안 지속적인 용암 분출이 이루어져 하와이 섬 남동부의 지형을 크게 변화시켜 왔다.

현재 킬라우에아의 정상부 높이는 약 1,247m로, 하와이 섬의 다른 대형 화산들에 비해 상대적으로 낮다. 이는 마우나 로아와 같은 순상 화산과 마찬가지로, 용암이 점성이 낮아 완만한 경사를 이루며 흐르기 때문이며, 또한 지속적인 붕괴와 용암호 형성 과정에서 지형의 높이가 변동하기 때문이다. 정상부의 칼데라와 용암호가 활동하는 동안 표면 지형이 변하며, 특정 시기에는 화산활동을 직접 관측하기 어려운 경우도 있다.

킬라우에아 내부에는 여러 개의 마그마 저장소가 존재하며, 그중 가장 중요한 마그마 공급원은 정상부 아래에 위치한 대규모 마그마 챔버이다. 이 챔버는 화산의 열곡대를 따라 마그마를 이동시키며, 화산 분화를 유도하는 핵심적인 역할을 한다. 마그마가 이동하는 과정에서 균열을 따라 상승하거나 지각 변형을 일으키며, 때때로 용암 분출 외에도 증기 폭발, 지진 활동, 지표면의 융기 및 침하 현상 등을 동반하기도 한다.

연구에 따르면 킬라우에아와 마우나로아의 활동은 상호 연관성을 가지는 것으로 분석된다. 한쪽 화산이 활발할 때 다른 화산은 상대적으로 조용한 경향을 보이지만, 이 관계가 항상 일정한 것은 아니다. 예를 들어 2022년 마우나로아 분화 당시, 킬라우에아 역시 동시에 활동을 보였다. 이는 두 화산이 서로 영향을 주고받을 수 있음을 시사하며, 하와이 섬의 지질학적 역학이 복잡하게 얽혀 있음을 보여준다.

킬라우에아의 화산 활동은 지질학적으로 지속적인 변화의 과정 속에 있으며, 과거부터 현재까지 계속해서 새로운 지형을 만들어 왔다. 이러한 특징으로 인해 킬라우에아는 세계적으로 연구가 활발히 이루어지는 화산 중 하나이며, 앞으로도 계속하여 하와이 섬의 지형을 변화시킬 것으로 전망된다.

킬라우에아 화산의 남쪽 사면에는 힐리나 단층 시스템이 존재하며, 이 지역은 하와이 섬에서 지각 변형이 가장 집중적으로 발생하는 곳이다. 힐리나 단층은 킬라우에아의 사면이 점진적으로 해저로 이동하는 과정에서 중요한 역할을 하는 지질 구조로, 하와이 지각의 역동적인 변화를 이해하는 데 핵심적인 단층대 중 하나로 여겨진다.

연구에 따르면 힐리나 단층의 이동 속도는 연평균 약 220mm에 이르며, 이는 지질학적 기준으로 매우 빠른 이동에 해당한다. 단층대의 깊이는 최대 500m에 이르며, 일부 구간에서는 단층이 해저까지 연결될 가능성이 제기되고 있다. 힐리나 단층은 구조적으로 불완전한 리스트릭 단층의 형태를 보이며, 이는 사면이 지속적으로 압력을 받아 해양 방향으로 이동할 수 있는 환경을 제공한다.

이 단층 시스템은 킬라우에아의 지형 변화뿐만 아니라 대규모 지진 활동과도 깊은 관련이 있다. 1975년에는 규모 7.7의 강진이 발생하면서 킬라우에아 남쪽 사면이 급격하게 변형되었으며, 일부 지역은 단층 운동으로 인해 약 3.5m 이상 해저로 이동하였다. 이는 단층 활동이 단순한 장기적인 지각 이동뿐만 아니라 갑작스러운 변동을 초래할 수도 있음을 보여주는 사례이다.

이러한 단층 활동은 킬라우에아의 구조적 불안정을 증가시키며, 향후 대규모 지진이나 화산 분화, 그리고 대규모 산체 붕괴와 연계될 가능성이 있다. 실제로 힐리나 단층대의 움직임은 마그마 상승과 압력 변화에도 영향을 미칠 수 있으며, 이로 인해 화산 내부의 응력 분포가 변화할 수 있다. 따라서 연구자들은 힐리나 단층의 움직임을 면밀히 관찰하며, 이를 통해 킬라우에아의 향후 분화 가능성을 평가하고 있다.

최근 연구에서는 힐리나 단층의 점진적인 이동이 누적되다가 특정 시점에서 급격한 변화를 일으킬 수 있으며, 이는 킬라우에아 순상 화산체 자체의 대붕괴를 유발하여 대형 해저 산사태나 쓰나미를 유발할 위험성이 있다는 점도 제기되고 있다. 특히 하와이 섬 남쪽 해역에서는 과거에도 대규모 지각 이동이 발생한 흔적이 발견되었으며, 이와 유사한 현상이 반복될 경우 주변 지역에 큰 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 연구자들은 위성 관측과 지진 데이터를 활용하여 힐리나 단층 시스템의 변화를 지속적으로 감시하고 있으며, 이 단층이 하와이 화산 활동 및 지진 발생에 미치는 영향을 보다 정밀하게 분석하고 있다.

힐리나 단층 시스템은 단순한 지각 이동 경계선이 아니라, 킬라우에아와 하와이 섬 전체의 지질학적 역동성을 이해하는 데 중요한 요소로 작용하고 있다. 이를 통해 연구자들은 화산 활동과 지진 발생을 예측하는 데 필요한 핵심 정보를 확보하고 있으며, 궁극적으로 지역 사회의 안전을 위한 대비책 마련에도 기여하고 있다.

  자세한 내용은 파워스 칼데라 문서 참고하십시오.

푸우오오(Puʻu ʻŌʻō)는 하와이 제도의 킬라우에아의 동부 균열대에 위치한 화산 원추이다. 1983년 1월 3일에 시작된 분화로 형성되었으며, 2018년 4월 30일까지 거의 35년간 지속적으로 활동하며, 19세기 이후 가장 오래 지속된 균열대 분화로 기록되었다.

  자세한 내용은 푸우오오 문서 참고하십시오.

킬라우에아의 용암 호수는 하와이 제도에서 가장 대표적인 지질학적 특징 중 하나이다. 킬라우에아의 용암 호수는 마그마가 지표로 분출된 후 일정한 공간에 고여 형성되는 특징을 가진다. 이 용암 호수는 칼루아펠레의 칼데라 내에서 발견되거나, 균열대를 따라 형성될 수 있으며, 그 활동성은 화산 내부 마그마 공급과 관련이 깊다. 가장 잘 알려진 용암 호수는 1959년 킬라우에아 이키(Kīlauea Iki) 분화 당시 형성된 용암 호수로, 당시 매우 높은 분출 기둥과 함께 형성되었으며, 이후 냉각 과정을 거쳐 현재는 굳어진 용암층으로 남아 있다. 이 용암 호수의 연구를 통해 마그마가 어떻게 분화구 내에 축적되며, 온도와 점성에 따라 어떤 변화를 겪는지에 대한 중요한 데이터가 수집되었다.

이후 2008년 킬라우에아 정상의 할레마우마우 분화구(Halemaʻumaʻu)에서 다시 용암 호수가 형성되었으며, 이 호수는 2018년 대규모 분출 이전까지 지속적으로 활동하며 깊이가 변화하는 특성을 보였다. 할레마우마우 용암 호수는 높은 온도를 유지하며 지속적으로 가스를 방출했으며, 이는 화산가스 방출량과 함께 화산의 활동성을 분석하는 데 중요한 지표가 되었다. 연구에 따르면, 이 용암 호수의 표면은 끊임없이 이동하며, 내부에서 새로운 마그마가 공급됨에 따라 끊임없이 갱신되는 과정을 거친다.

또한, 용암 호수의 표면이 경화되면서도 내부에서 액체 상태의 용암이 순환하는 현상이 관측되었으며, 이는 지구 내부 마그마 활동을 이해하는 데 있어 중요한 단서를 제공하였다. 2018년 킬라우에아 화산의 대규모 분출이 발생하며 할레마우마우 분화구의 용암 호수는 사라졌으나, 이후 2020년 말 다시 새로운 용암 호수가 형성되며 킬라우에아 화산의 활동이 지속되고 있음을 보여주었다. 하지만 칼루아펠레 칼데라 내부에 위치한 할레마우마우 분화구가 모두 용암에 메워지자 용암 호수는 사라진 상태이다

킬라우에아의 분화는 대게 조용한 방식으로 용암 배출을 통해 이뤄진다. 그러나 그 분화량이 굉장히 많고 화산의 특성상 열곡대가 지나는 모든 곳에서 분화 가능성이 존재하기 때문에 화산 관측 기술의 발전에도 불구하고 킬라우에아는 많은 피해를 야기했었다. 특히 2018년 하부 푸나 분화의 경우에는 칼루아펠레 칼데라의 붕괴 및 푸우오오의 지속적인 관찰을 통해 카포호와 푸나 지역에서 대규모 분화이 있을 것으로 파악했지만 재산 피해까지는 막을 수 없었다.

킬라우에아의 선사시대 분화는 고지질학적 연구를 통해 밝혀진 하와이 화산사의 중요한 부분을 구성한다. 지질학자들은 킬라우에아의 가장 오래된 암석에서부터 기록과 관찰이 시작된 역사시대 사이의 공백을 메우기 위해 다양한 방법을 활용하여 수십 건의 주요 분화 기록을 복원하였다. 이들 연구는 킬라우에아가 바닷속에서 형성되기 시작한 초기 단계부터 지표 위에 드러난 활화산으로 발달하기까지의 장대한 지질학적 여정을 보여준다.

가장 오래된 용암류는 킬라우에아의 남쪽 경사면 해저에서 원격 조종 잠수 장비를 통해 회수되었다. 이 용암은 약 275,000년에서 225,000년 전에 분출된 것으로 분석되며, 이는 화산이 아직 바다 표면을 돌파하지 못한 ‘초기 해저 형성 단계’에 해당한다. 이 시기의 용암은 전형적인 해저 분화 구조를 지니고 있으며, 대부분의 화산에서는 후속 분출물에 의해 묻혀버려 관측이 불가능한 경우가 많지만, 킬라우에아에서는 일부가 해저 사면에 노출된 채 보존되어 있어 매우 이례적인 사례로 평가된다.

두 번째 접근 방법은 시추 코어 채취를 통한 분석이다. 이 방식은 화산의 구조를 수직으로 파고 들어가면서 과거의 용암과 퇴적물을 연속적으로 조사할 수 있다는 장점이 있지만, 시료의 정확한 연대를 추정하기 어려운 한계도 있다. 다만, 킬라우에아가 해수면 위로 부상한 이후 형성된 암석에 대해서는 고지자기 연대를 적용할 수 있다. 이 방법으로 추정된 나이는 약 5만 년 전으로, 이후 지표 위로 노출된 용암류는 상대적으로 더 젊은 것으로 간주된다.

현재까지 가장 신뢰도 높은 연대 측정을 거친 지표 암석은 약 43,000년 전으로, 이는 힐리나 팔리 단층 절벽 아래에서 발견된 목탄층에서 방사성 탄소 연대를 통해 얻어진 결과이다. 이 목탄층은 화산재층 아래에 끼어 있어, 당시에 화산활동과 함께 숲이 불타며 형성된 것으로 추정된다. 힐리나 팔리 절벽 상부에서 채취된 추가 시료에서는 평균적으로 1천 년에 약 6m 두께의 화산재가 쌓였음을 보여주며, 이를 바탕으로 단층 하부에 노출된 가장 오래된 용암류는 약 7만 년 전까지 거슬러 올라갈 수 있을 것으로 해석된다. 이는 지표에서 확인된 가장 오래된 용암의 연대와도 유사하다. 현재까지 존재가 확인된 가장 오래된 지표 용암은 동남쪽 열곡대에서 분출된 것으로, 방사성 탄소 교정 전 기준으로 기원전 4,650년 무렵으로 추정된다.

킬라우에아의 분화사 가운데 가장 철저히 연구된 선사시대 분출물 가운데 하나는 ‘우웨카후나 화산재층’이다. 이 화산재는 기원전 800년에서 기원전 100년 사이에 발생한 폭발적 분화로 형성되었으며, 대규모 폭발로 인해 방출된 화산재가 주변의 많은 지역을 덮었다. 이 퇴적층은 이후의 용암류에 의해 대부분 묻혔으나, 일부 지역에서는 여전히 지표에 노출되어 있으며, 퇴적층은 칼루아펠레 칼데라에서 20km 이상 떨어진 지점에서도 확인되었다. 이는 당시 폭발이 매우 강력하였음을 시사하며, 킬라우에아 정상부에 활발한 폭발 중심지가 존재했음을 입증한다.

이 시기에는 칼루아펠레 칼데라 외곽 약 2km 떨어진 지점에 ‘파워스 칼데라’라 불리는 분화 중심지가 존재했을 것으로 추정된다. 이 구조는 당대에 형성된 균열과 단층에 의해 구분되며, 현재의 칼데라보다 넓은 활동 반경을 지닌 것으로 해석된다. 약 1,200년 전에는 파워스 칼데라 내부에서 분출된 용암이 칼데라 경계를 넘어서며 그 구조를 고착시켰고, 그 이후에는 정상부에서 다량의 관형 용암류가 분출되어 넓은 지역에 현무암질 파호이호이 용암이 형성되었다.

이 정상 중심의 활동은 1,600년경을 전후로 약화되었으며, 이후 분화의 중심은 동쪽으로 옮겨가 정상부 동단과 동쪽 열곡대 북단에서 활발한 활동이 나타나기 시작하였다. 이는 킬라우에아의 화산활동이 단일 중심지를 고정적으로 유지하지 않으며, 마그마의 공급 경로와 지각 구조의 변화에 따라 시간이 흐르면서 분화의 위치와 성격이 이동한다는 점을 보여준다.

킬라우에아의 선사시대 분화 기록은 그 자체로 화산 진화 과정을 보여주는 지질학적 연대기이며, 이러한 분출물들은 현재의 화산활동과 비교하여 향후 분화 가능성을 예측하는 데 있어 귀중한 참고 자료로 활용된다. 고대의 격렬한 폭발, 조용한 용암 분출, 열곡대의 활성화, 칼데라의 반복적 형성 등은 모두 현재 킬라우에아가 지닌 잠재적 위험성을 이해하는 데 결정적인 실마리를 제공한다.

1410년경부터 1470년경까지 약 60년 동안 지속된 ‘아일라우 분화’는 하와이 제도에서 하와이 원주민들이 직접 경험한 가장 장기적인 주요 화산활동 사례로 기록된다. 이 시기의 분화는 킬라우에아에서 발생한 점성이 낮은 마그마의 느리고 지속적인 용암 유출, 이른바 평온한 형태의 분화 양상으로 특징지어진다. 당시 분출된 용암은 킬라우에아 동쪽 열곡대 북부를 중심으로 광범위하게 흐르며, 오늘날 푸나 지구로 알려진 지역 전역을 덮었다. 이 용암류는 화산 주변 생태계는 물론 토양 형성, 식생 분포, 물의 흐름 등 자연환경 전반에 걸쳐 깊은 영향을 끼쳤으며, 분화의 규모와 지속성 측면에서도 이례적인 사건으로 간주된다.

아일라우 분화는 단순히 하나의 화산 분화 사례에 그치지 않고, 킬라우에아 화산의 내부 구조와 정상 지형에 중대한 변화를 초래하였다. 수십 년간 지속된 용암 유출은 화산 내부의 마그마 저장고에 상당한 영향을 주었고, 그 결과로 약 1470년부터 1510년 사이에 킬라우에아 정상부가 붕괴하는 현상이 일어났다. 이 함몰은 거대한 분지 형태의 칼데라를 형성하였으며, 하와이 원주민들은 이를 ‘칼루아펠레’라 불렀다. 오늘날 칼루아펠레는 킬라우에아 정상의 중심부로 남아 있으며, 당시 분화의 규모를 증명하는 주요 지형 증거로 활용된다.

흥미로운 점은 이러한 지질학적 변화들이 단지 과학적 분석으로만 알려진 것이 아니라, 하와이 원주민들의 구전 전통과도 깊이 맞물려 있다는 점이다. 하와이 신화에는 화산 여신으로 숭배되는 펠레와 그녀의 여동생 히이아카의 이야기가 전해 내려오는데, 이 전승은 단순한 신화적 서사를 넘어, 실제로 일어난 자연 현상을 상징적으로 전달하는 역할을 한다. 특히 아일라우 분화와 칼루아펠레의 형성과 관련된 신화 속 사건들은 매우 구체적인 지질학적 사실과 일치하는 모습을 보인다.

전승에 따르면, 펠레는 하와이 제도에 도착한 후 킬라우에아를 자신의 거처로 삼았으며, 그녀는 카우아이 섬에서 만난 남자 로히아우에게 매료되었다. 펠레는 여동생 히이아카에게 로히아우를 데려오도록 명하였고, 대신 히이아카가 40일 이내에 돌아온다면 푸나의 숲을 해치지 않겠다는 조건을 내걸었다. 하지만 히이아카의 여정은 그보다 훨씬 더 오래 걸렸고, 그 시간 동안 펠레는 약속을 어기고 분노에 차 숲을 불태웠다. 이는 곧 용암의 유입으로 인해 삼림이 전소된 실제 현상을 비유적으로 표현한 것으로 이해된다.

히이아카는 로히아우를 데리고 돌아온 뒤 황폐해진 숲을 보고 분노하였고, 펠레에 대한 복수심으로 로히아우와 눈앞에서 정을 나누었다. 펠레는 이에 질투하여 로히아우를 죽이고 킬라우에아 정상의 깊은 구덩이에 그의 시신을 던졌다. 히이아카는 그의 몸을 되찾기 위해 격렬하게 땅을 파헤쳤고, 이 과정에서 바위들이 사방으로 날아갔다고 전해진다. 이 신화의 서사는 정상부 함몰, 분출 이후 지형 변화, 폭발성 활동의 시작 등 여러 지질학적 사건을 상징적으로 설명하는 이야기로 해석된다.

지질학자들은 이러한 전승이 단지 민속적 설화에 그치지 않는다는 점에 주목하였다. 방사성 탄소 연대측정법을 이용해 아일라우 용암층과 칼루아펠레 함몰 구조의 형성 시기를 추정한 결과, 신화에서 묘사된 시기와 매우 밀접한 연관성을 보이는 것으로 확인되었다. 또한 고자기학적 분석을 통해 해당 시기의 화산 활동이 지역 자기장에 영향을 주었음을 밝혀냈고, 이 역시 킬라우에아 분화의 역사적 실재성을 뒷받침하는 과학적 근거로 작용하였다.

아일라우 분화와 정상 붕괴 이후, 킬라우에아는 완전히 다른 유형의 화산활동 양상을 보이기 시작하였다. 약 1510년부터 1790년까지 킬라우에아는 반복적인 폭발성 분화를 수 세기에 걸쳐 이어나갔다. 이 시기에는 용암이 수백 m 상공으로 분출되며 화산재를 넓은 지역에 흩뿌렸고, 일부 분화는 인근 지역 생태계와 사람들의 거주 환경에 큰 영향을 끼쳤다. 특히 킬라우에아 남동부의 케아나카코이에서 확인된 화산재 응회층은 이러한 폭발성 분화의 실체를 명확히 보여주는 지질학적 증거로 남아 있다.

케아나카코이 응회층은 단순한 화산재 퇴적물 이상의 의미를 지닌다. 이곳은 하와이 전통 사회에서 도끼 제작에 사용되는 암석, 즉 현무암이 채취되던 장소로, 신성한 도구 제작이 이루어지던 문화적 중심지였다. 하지만 반복된 화산 분화로 인해 이 지역은 화산재로 깊게 덮이게 되었고, 도구 제작도 중단되었다. 이 변화는 단지 지질학적 사건을 넘어 하와이 사회 내부의 기술과 신앙, 생활 방식에도 중대한 변화를 초래하였음을 보여준다.

방사성 탄소 연대측정 결과, 이 응회층의 형성 시기는 약 16세기 초부터 18세기 말에 걸친 것으로 추정되며, 이는 킬라우에아가 격동의 폭발성 분화 시대에 들어섰다는 점을 명확히 증명한다. 이 시기의 분화는 아일라우 분화와는 근본적으로 성격이 다르며, 마그마 성분의 변화나 마그마 저장고의 압력 조건 변화 등이 주요한 요인으로 지목된다. 또한 이 시기에 형성된 화산재는 킬라우에아 남동부뿐만 아니라 주변의 넓은 지형에 걸쳐 고르게 퇴적되어 있으며, 이를 통해 킬라우에아가 단순한 방출형 화산에서 점차 폭발적 활동을 동반하는 복합적 화산으로 변화하였음을 확인할 수 있다.

1790년에 이르러 킬라우에아는 또 하나의 전환점을 맞이하였다. 이 해에 발생한 대폭발은 역사적으로도 기록되어 있으며, 원주민들과 탐험가들의 목격담을 통해 구체적인 상황이 전해진다. 이 분화는 단지 지질학적 사건이 아니라 인명 피해를 동반한 역사적 참사로 기록되며, 이후 킬라우에아의 활동 주기는 다시 변화하게 된다. 이처럼 아일라우 분화부터 1790년까지의 약 400년은 킬라우에아 화산이 용암류 중심의 평온한 분화에서 폭발성 중심의 불안정한 활동으로, 그리고 다시 새로운 주기로 넘어가는 격변의 시대였다. 하와이의 자연사와 신화, 사회 구조, 기술 발전 모두가 이 시기의 화산 활동과 밀접하게 연결되어 있으며, 이 시기는 단지 하나의 지질 시대가 아니라 하와이 문명의 근본을 구성하는 핵심적인 시기로 이해되어야 한다.

  자세한 내용은 1790년 킬라우에아 분화 문서 참고하십시오.

1790년부터 1934년까지는 킬라우에아 화산의 활동사에서 전환과 누적, 해석이 복합적으로 교차한 중대한 시기였다. 이 시기의 킬라우에아는 단지 하와이 제도 남부에 자리한 활화산으로만 이해되지 않는다. 이 시기 동안 킬라우에아는 폭발적이면서도 점성적인 화산활동의 전환을 경험하였고, 하와이 원주민들의 신화와 기억 속에서 지질학적 사건이 어떻게 의미화되었는지를 보여주었으며, 서양 과학의 관점이 도입되며 세계 화산학 발전의 중요한 기초 사례로 작용했다. 킬라우에아는 이 시기를 통해 문화적 공간에서 과학적 공간으로 전환되었고, 그 과정에서 수많은 자연사적·인문사적 흔적을 남겼다.

1790년 킬라우에아는 격렬한 수증기 마그마 분화를 일으켰다. 이는 단순히 지하수와 마그마가 만나 격렬한 폭발을 유발한 사건으로만 볼 수 없다. 당시 하와이 섬의 권력 구도는 카메하메하 1세의 정복 전쟁으로 인해 불안정하였고, 이 와중에 케오우아 쿠아후울라의 병력 일부가 화산 폭발로 사망한 것으로 전해진다. 이들은 킬라우에아의 화산재 지대를 지나던 중 치명적인 폭발에 휘말린 것으로 추정되며, 오늘날에도 그 흔적은 화산 국립공원 내 ‘1790년 발자국 지대’로 남아 있다. 해당 유적은 미국의 국가사적지로 지정되어 있으며, 자연 현상이 인간사의 중대한 국면과 맞물리는 상징적 장소로 인식되고 있다.

그 뒤 약 30년간 킬라우에아는 비교적 조용한 양상을 보였다. 하지만 이는 화산 자체의 활동이 멈춘 것이 아니라, 기록과 관측의 부재에 기인한 착시 현상일 가능성이 높다. 이 시기의 활동은 하와이 원주민 사회의 구전 전승, 신화적 설화, 노래와 의례에 간접적으로 남아 있으며, 원주민들은 이를 통해 화산의 생명력을 인식하고 있었다. 서양인들이 하와이에 본격적으로 도착한 것은 19세기 초였으며, 1820년 전후부터 기록으로 남은 화산 관측이 시작되었다. 특히 1823년 킬라우에아의 분화는 윌리엄 엘리스와 같은 초기 탐험가들에 의해 상세히 기록되었으며, 이는 하와이 화산학 연구의 출발점으로 평가된다.

1823년부터 1840년까지는 킬라우에아 정상 칼데라인 칼루아펠레 내부에 용암이 지속적으로 유입되던 시기로, 이 시기의 분화는 주로 점성적 양상을 보였다. 정상부 용암호는 지속적으로 상승하였고, 용암은 칼데라 내부를 점차 메우며 분화구의 형태를 바꾸어 나갔다. 이 기간 동안 약 3km³의 용암이 분출되었으며, 이는 마그마 저장고의 충전과 배출이 반복되며 일어나는 전형적인 정상 분화 양상이었다. 킬라우에아는 이 시기 동안 정점 분화 중심의 점성 활동으로 전환하며 이전 시기의 격렬한 폭발성과는 다른 형태의 활동 패턴을 보여주었다.

1840년은 킬라우에아의 분화사에서 획기적인 전환점이었다. 이 해 동쪽 열곡대를 따라 약 35km에 걸쳐 대규모 점성 분화가 발생하였다. 용암은 다수의 열곡을 따라 지하에서 분출되었으며, 이는 마그마가 정상 칼데라에서 동쪽 열곡대로 이동하며 지하수계 및 단층대를 자극한 결과였다. 약 2억에서 2억6천5백만 m³의 용암이 방출되었고, 이 분화는 동쪽 지형을 크게 바꾸는 계기가 되었다. 당시 힐로 마을에서조차 분화 광경을 육안으로 확인할 수 있었고, 밤에는 불빛으로 인해 신문을 읽을 수 있었다는 보고가 남아 있다. 이러한 기록은 열곡 분화의 강도와 넓은 영향 범위를 잘 보여준다.

이후 19세기 후반은 상대적으로 점진적이고 간헐적인 분화들이 반복되는 시기였다. 1868년 분화는 동일 해 발생한 강진과 밀접한 관련이 있었으며, 이 지진은 하와이 제도에서 관측된 가장 강력한 지진 중 하나로, 킬라우에아의 지하 구조와 열곡계에 상당한 영향을 주었다. 1877년에는 해저에서 발생한 분화로 인해 소규모의 해일이 발생하였으며, 이는 킬라우에아의 활동 범위가 육지에만 한정되지 않음을 보여주는 사례였다.

1880년대는 정상부 칼데라 내부에서의 짧은 분화들이 주를 이루었다. 1884년과 1885년에는 주로 칼루아펠레 내부에서 소규모 용암 활동이 있었으며, 1894년 분화는 약 10년 간의 휴지기를 마치고 재개된 것으로 기록된다. 이 시기 동안 킬라우에아의 분화는 점성적이고 반복적인 양상을 띠며, 용암의 유출보다는 마그마 저장고의 변화와 칼데라 내부의 구조적 변형이 중심이 되었다.

1918년부터 1919년까지의 분화는 킬라우에아 이 시기의 정점으로 평가된다. 이 분화는 할레마우마우 분화구 내에서 시작되어 정상부 용암호가 극단적으로 상승하고, 이후 급격히 배출되며 마우나 이키라는 새로운 용암 방패 지형이 남서 열곡대를 따라 형성되는 양상을 보였다. 분출된 용암은 방사형으로 퍼져나갔고, 마그마 저장고의 급격한 비움은 지표의 함몰과 융기를 초래하였다. 이 분화는 용암 분수 현상, 지표의 융기, 단층 운동, 열곡계의 확장 등 다양한 지질 작용을 동반하였으며, 킬라우에아 내부 마그마 시스템과 열곡 구조 간의 복합적인 상호작용을 규명하는 데 중요한 단서를 제공하였다.

1920년대 초반은 비교적 조용한 시기였지만, 1924년 킬라우에아는 다시 한번 강력한 폭발성 분화를 겪었다. 이 분화는 마그마의 직접적 상승보다는, 마그마가 물을 만나 발생한 수증기 폭발에 가까웠으며, 이는 대량의 화산쇄설물과 함께 함몰 현상을 유발하였다. 할레마우마우 분화구는 약 210m 깊이까지 함몰되었고, 대량의 분진과 암석이 고열의 수증기 압력에 의해 분출되었다. 특히 5월 10일과 5월 18일의 두 차례 폭발은 대형 암석을 수백 m 이상 날려 보낼 만큼 강력했으며, 인근에 있던 한 사람이 목숨을 잃는 사건이 발생하였다. 이 분화는 킬라우에아가 ‘온순한’ 점성 화산이라는 기존의 인식을 뒤흔들었고, 세계적인 관심을 끌게 만들었다. 분화기둥은 최대 9km 고도까지 상승하며 항공권에도 영향을 줄 정도의 분진을 분출하였다.

1924년 이후부터 1934년까지의 시기는 분화가 정상부에 국한되고, 활동 강도는 전체적으로 낮아진 안정기의 양상을 보였다. 이 기간 동안 총 15회의 분화가 기록되었으며, 이 가운데 대부분은 단기적이며 제한된 지역에서 발생하였다. 동시에 11회의 칼데라 함몰이 관측되었고, 이는 마그마 저장고 내 압력 변화, 지하수계와의 상호작용, 열곡대 운동 등 지질학적 과정이 반복적으로 작동하고 있었음을 보여준다. 이 시기의 활동은 표면적으로는 안정되어 있었으나, 내부적으로는 여전히 복합적인 움직임이 계속되고 있었으며, 이는 이후 20세기 중반 이후의 활동 양상을 예고하는 기반이 되었다.

1790년부터 1934년까지의 킬라우에아 활동은 단순한 지질 기록 이상의 의미를 지닌다. 이 시기는 하와이 신화와 문화 속에서 신성하게 여겨지던 화산이 어떻게 과학적 탐구의 대상이 되었는지를 보여주는 중요한 사례이며, 원주민의 신앙, 식민과 과학의 접점, 그리고 지구 내부의 에너지가 어떻게 표출되는지를 종합적으로 반영하는 지질학적 사례로 평가된다. 킬라우에아는 이 시기를 통해 하나의 화산을 넘어, 자연과 인간, 신화와 과학, 지질학과 문화가 교차하는 살아있는 거대한 실험장이 되었으며, 그 기록과 해석은 지금도 계속해서 축적되고 있다.

  자세한 내용은 1955년 동부 균열대 분화 문서 참고하십시오.

  자세한 내용은 1969~1974년 마우나 울루 분화 문서 참고하십시오.

  자세한 내용은 1983~2018년 푸우오오 분화 문서 참고하십시오.

  자세한 내용은 2018년 하부 푸나 분화 문서 참고하십시오.

  자세한 내용은 2020년 이후에 킬라우에아 분화 문서 참고하십시오.

하와이 원주민들이 처음 하와이 섬에 정착한 이후, 그들은 해안 지역에서 생활하며 풍부한 수자원과 식량을 이용했다. 이 과정에서 원래 천적이 없던 날지 못하는 새들이 주요 식량원이 되었고, 이들의 남획으로 인해 많은 조류 종이 멸종하게 되었다. 또한, 초기 정착민들은 외래종 식물과 동물을 도입하고 화전을 이용하면서 지역 생태계에 큰 영향을 미쳤다. 특히, 폴리네시아 쥐가 주요 환경 변화 요인으로 작용하면서 원래의 저지대 삼림이 점차 초지로 변하게 되었다.

킬라우에아는 하와이 원주민들의 신화와 우주론 속에서 하나의 살아 있는 존재이자, 신들의 거처로 여겨지며 신성시되었다. 킬라우에아를 둘러싼 신화는 하와이 사람들의 세계관, 자연관, 그리고 공동체적 기억 속에서 중심적인 역할을 해왔다.

하와이 제도의 기원을 설명하는 신화 중 가장 오래된 이야기는 하늘의 신 와케아와 대지의 신 파파의 결합에서 출발한다. 와케아는 하늘의 원천적인 존재로, 천상의 질서를 상징하며, 파파는 모든 생명과 땅의 근원인 대지를 대표한다. 이 둘의 결합은 하와이 제도의 탄생으로 이어졌으며, 각각의 섬은 이들 신의 자식으로 여겨졌다. 이러한 신화는 하와이 제도를 단순한 지형이 아니라, 신성한 혈통과 생명의 연장선으로 이해하게 만든다.

또한 하와이 신화에는 반신반인의 존재인 마우이에 대한 전승이 널리 퍼져 있다. 마우이는 지혜롭고 장난기 많은 존재로, 거대한 낚싯바늘을 던져 바다 밑에 잠겨 있던 섬들을 끌어올렸다는 신화가 있다. 그는 해를 붙잡아 낮을 길게 만들고, 불의 비밀을 인간에게 전해주었으며, 자연의 순환을 조율하는 존재로 묘사된다. 마우이에 대한 전승은 하와이에만 국한되지 않고, 타히티, 사모아, 통가를 비롯한 폴리네시아 전역에서 다양한 형태로 전해진다. 이를 통해 하와이 신화가 보다 넓은 태평양 문화권과 깊이 연결되어 있음을 알 수 있다.

킬라우에아와 가장 밀접하게 연관된 신은 불의 여신 펠레다. 펠레는 불, 번개, 바람, 화산을 지배하는 존재로서, 하와이 섬에서 가장 숭배받는 신 가운데 하나다. 펠레는 타히티에서 태어나 가족들과 함께 카누를 타고 여러 섬을 거쳐 하와이 섬에 도착했다는 여정을 통해, 실제 하와이 정착의 항해사적 경험이 신화로 재구성된 흔적을 보여준다. 펠레는 하와이 섬에서 킬라우에아를 자신의 영원한 거처로 삼았으며, 특히 할레마우마우 분화구는 그녀의 영혼이 깃든 자리로 여겨져 하와이 원주민들에게 신성한 장소로 존중받아 왔다.

펠레는 화산의 분화를 통해 자신의 존재를 드러내며, 화산활동은 단순한 자연현상이 아니라 펠레의 의지 표현으로 해석되었다. 실제로 화산이 분화할 때 하와이 원주민들은 펠레가 분노하거나 이동하고 있다고 믿었으며, 이를 달래기 위해 꽃, 술, 천, 음식 등 다양한 제물을 할레마우마우에 바쳤다. 이와 같은 의례는 오늘날까지도 이어지며, 관광객과 원주민 모두 펠레에 대한 경외심을 표현하는 문화적 전통으로 자리잡고 있다.

킬라우에아와 관련된 또 다른 중요한 신화는 펠레와 비의 신 카마푸아아 사이의 대결 이야기이다. 카마푸아아는 주로 멧돼지의 형상을 지닌 존재로, 비와 풍요를 관장하는 신이다. 이 전설은 불과 물, 건조와 습윤, 분출과 성장이라는 대립적 개념이 충돌하고 조화를 이루는 상징적인 이야기로 해석된다. 전승에 따르면, 펠레는 지하의 마그마를 끌어올려 자신의 힘을 드러내며 카마푸아아를 몰아붙였고, 이에 카마푸아아는 대지를 녹지로 뒤덮으며 펠레의 불길을 제압하려 하였다. 이 대결은 끝내 어느 한쪽의 승리로 끝나지 않고, 두 신은 서로의 힘을 인정하며 섬을 분할하였다.

그 결과, 하와이 섬의 동풍이 불어오는 지역은 비가 많고 양치식물로 덮인 습윤지로, 서풍이 부는 지역은 마르고 햇볕이 강한 건조지로 남게 되었다는 설명이 생겨났다. 이 신화는 하와이 섬의 기후 차이를 해석하는 원주민의 방식이며, 풍경 자체가 신들의 흔적이라는 인식을 드러낸다. 특히 카마푸아아가 식생으로 대지를 덮었다는 서사는, 킬라우에아의 분화 이후 화산암 위에 자라나는 식물들의 생태적 순환에 대한 상징적 이해로도 읽힌다.

킬라우에아는 단순히 지질 작용의 산물이 아니라, 하와이 사람들에게 있어 살아 있는 신성한 존재이며, 신화적 시간과 현재의 시간 사이를 잇는 매개체였다. 펠레의 분노와 고요, 카마푸아아의 도전과 조율, 그리고 와케아와 파파의 창조 서사는 모두 킬라우에아를 중심으로 하나의 내러티브 구조를 형성하였다. 이러한 신화는 자연에 대한 두려움이 아니라, 그것을 존중하고 이해하며, 인간의 삶과 조화를 이루려는 하와이 원주민들의 철학이 반영된 것이다.

이처럼 킬라우에아는 하와이 우주론의 심장부이며, 문화적 정체성의 중심축이었다. 그 안에서 신화는 기억되고 전승되었으며, 킬라우에아는 불의 언어로 하와이 사람들과 대화해 온 셈이다.

하와이에 도착한 최초의 유럽인은 1778년 제임스 쿡이었다. 이후 1823년 영국 선교사 윌리엄 엘리스가 킬라우에아를 조사하며 최초의 상세한 기록을 남겼다. 그는 이 화산을 직접 탐험하면서 화산의 특징을 기록하였으며, 이는 킬라우에아를 과학적으로 이해하는 첫 번째 시도가 되었다.

그 이후, 19세기 미국 선교사 C. S. 스튜어트가 킬라우에아에 대한 탐험 기록을 남겼으며, 시인 레티샤 엘리자베스 랜던은 그의 기록을 인용하여 킬라우에아에 대한 시적 서술을 남겼다.

19세기는 킬라우에아에 대한 과학적 이해가 본격적으로 발전하기 시작한 시기였다. 이 시기의 조사는 단순한 관찰을 넘어 체계적인 지질학적 분석으로 나아갔다. 이러한 흐름의 선두에는 미국 지질학자 제임스 드와이트 다나가 있었다.

다나는 1840년에 하와이 제도를 방문하여 킬라우에아를 직접 관측하였다. 이 시기 그는 하와이 화산활동의 특성과 지형 변화를 기록하는 데 주력하였으며, 당시로서는 드문 현장 기반 지질 조사를 수행하였다. 다나의 첫 관측은 킬라우에아 정상부와 칼데라의 구조, 주변 열곡대의 분포에 대한 기술을 포함하고 있었으며, 그는 이를 토대로 하와이의 화산 지형이 단순히 표면적 폭발의 결과가 아니라, 심부 마그마 활동과 밀접한 연관이 있다는 점을 제시하였다.

1852년, 다나는 초기 조사 내용을 종합한 연구 논문을 발표하였다. 그는 이 논문에서 하와이 섬의 화산들이 단순한 폭발형 화산이 아니라, 반복적인 분화를 통해 거대한 순상 화산을 형성한다는 구조적 특성을 강조하였다. 특히 그는 킬라우에아의 분화가 마우나로아의 활동과는 구분되는 독자적 특성을 지니고 있음을 지적하였으나, 당시 학계의 다수는 여전히 킬라우에아를 마우나로아의 측면 분화구나 부속 구조로 간주하였다.

이후 1880년과 1881년에 다나는 다시 하와이를 방문하여 보다 정밀한 지질학적 조사를 실시하였다. 그는 이 시기의 조사에서 킬라우에아의 용암 조성, 분화 패턴, 칼데라의 형성과 함몰 과정, 그리고 열곡대의 분지 구조를 상세히 기록하였다. 특히 그는 킬라우에아가 마우나로아와는 별개의 마그마 저장 시스템을 갖추고 있으며, 지형적으로도 독립된 순상 화산이라는 점을 더욱 확고히 하였다.

다나의 연구는 하와이 화산에 대한 이해를 비약적으로 확장시켰으며, 이후 킬라우에아가 마우나로아와는 구별되는 독립 화산이라는 개념이 학계에서 받아들여지는 데 결정적인 역할을 하였다. 또한 그의 조사 방식은 현장 기반의 체계적 관측, 용암류의 화학 분석, 구조적 지형 분류 등을 포함하고 있었으며, 이는 근대 지질학 연구의 방법론을 하와이 화산에 처음으로 적용한 사례로 평가된다.

이러한 다나의 기여는 단지 킬라우에아에 대한 이해에 그치지 않고, 이후 하와이 전역에서 이루어지는 화산학 연구의 토대를 마련하였다. 19세기 중반 이후 킬라우에아는 세계적인 주목을 받는 화산학적 연구 대상이 되었다.

하와이 화산 관측소는 1912년에 설립되었으며, 하와이 섬 킬라우에아의 지속적인 활동을 체계적으로 연구하기 위한 목적으로 문을 열었다. 이 관측소는 미국 내에서 가장 처음으로 설립된 화산 관측소로, 근대 화산학의 출발점 중 하나로 평가된다.

관측소 설립을 주도한 인물은 매사추세츠 공과대학 지질학부의 책임자였던 토머스 재거였다. 그는 1908년 이탈리아에서)[에트나 산]] 분화와 메시나 지진으로 인한 피해를 직접 목격한 뒤, 자연재해를 과학적으로 분석하고 예측하기 위한 체계적인 연구의 필요성을 절감하였다. 이러한 문제의식을 바탕으로, 그는 활화산 지역인 하와이 섬을 실험과 관측의 중심지로 삼고자 하였고, 킬라우에아를 장기적으로 관찰할 수 있는 시설을 구축하게 되었다.

초기의 하와이 화산 관측소는 매사추세츠 공과대학과 하와이 대학교의 지원을 통해 운영되었으며, 이후 미국 기상청과 국립공원관리청 등의 협력이 이어졌다. 1946년부터는 미국 지질 조사국이 운영을 전담하게 되었고, 이 시기를 기점으로 더욱 정밀한 장비와 분석 체계를 갖춘 본격적인 연구 기관으로 성장하였다.

오늘날 하와이 화산 관측소는 킬라우에아 칼데라 가장자리의 북서편, 칼루아펠레 인근에 자리잡고 있으며, 킬라우에아뿐 아니라 마우나로아와 같은 하와이 섬의 다른 주요 화산 활동도 함께 관측하고 있다. 이 관측소는 화산 활동의 실시간 감시뿐 아니라, 장기적인 지질 변화 연구, 용암 분출 예측, 그리고 지역 주민의 안전을 위한 경고 체계에 있어 핵심적인 역할을 수행하고 있다.

하와이섬의 킬라우에아는 독특한 지형과 용암지대의 특성으로 인해, 미국 항공우주국이 우주비행사 훈련을 위해 선택한 장소 중 하나였다. 킬라우에아 일대는 달의 표면과 유사한 현무암 지형을 가지고 있어, 달 탐사를 준비하는 데 이상적인 환경으로 간주되었다.

1969년부터 1972년 사이, 아폴로 12호를 시작으로 아폴로 14호, 15호, 16호, 그리고 17호에 참여한 우주비행사들이 킬라우에아 일대에서 현장 훈련을 받았다. 이들은 용암지대에서의 보행법, 암석 채취 방법, 지형 관찰 및 기록 기술 등을 익히며 실제 달 탐사에 대비하였다. 특히 훈련은 탐사의 과학적 효율성을 높이기 위한 것이었으며, 단순한 기계 조작이 아닌 지질학적 관찰과 해석 능력을 강화하는 데 중점을 두었다.

이 훈련 과정에는 미국의 저명한 지질학자인 윌리엄 뮐베르거가 지도자로 참여하였다. 그는 비행사들에게 달의 지질 환경에 대한 이해를 돕고, 현장에서 과학적 판단을 내릴 수 있도록 체계적인 지질 교육을 제공하였다. 그의 지도 아래 우주비행사들은 실제 임무 수행 시 달에서 의미 있는 암석을 선별하고 과학적 자료를 수집하는 능력을 길렀다.

킬라우에아는 이처럼 지구에서의 지질 연구뿐만 아니라 우주 탐사를 위한 사전 훈련지로서도 중요한 역할을 하였으며, 오늘날에도 극한 환경 훈련이나 행성 탐사 모의 실험의 현장으로 주목받고 있다.

미국 지질 조사국(USGS)의 연구자들은 2019년 10월, 2020년 1월과 12월에 드론을 이용하여 킬라우에아 정상부에 위치했던 물로 이루어진 호수에서 방출되는 가스를 분석하였다. 이 호수는 수년간 유지되었으며, 비록 물로 구성되었으나 하와이 열점의 최 중심부에 위치해있는지라 산성을 띄고 있었고 분화구 곳곳에서도 가스가 분출이 지속적으로 관측ㄷ히고 있었기에 인간이 직접 탐구하기에는 위함한 지역이었다.

연구자들은 이러한 환경에서도 데이터를 수집할 수 있도록 드론을 활용하는 혁신적인 방법을 도입하였다. 이는 화산 연구에 있어 중요한 기술적 발전으로 평가된다. 드론을 통해 수집된 가스 데이터는 킬라우에아의 내부 활동을 이해하는 데 기여하였으며, 이를 바탕으로 연구자들은 마그마 활동과 관련된 다양한 가스 성분을 분석할 수 있었다.

그러나 2020년 킬라우에아의 분화로 인해 이 호수는 완전히 증발하였다. 연구자들은 이를 기회로 삼아, 분화 이후 형성된 가스 플룸을 드론을 통해 연구하였다. 이 과정에서 드론은 화산 분출 후 대기 중으로 방출되는 이산화황 및 기타 화산성 가스를 측정하는 데 사용되었으며, 이를 통해 화산 활동과 가스 방출량 사이의 관계를 분석할 수 있었다.

2022년에는 킬라우에아에서 발생하는 지진파를 분석하여 향후 분화를 예측할 수 있다는 연구 결과가 발표되었다. 연구자들은 2007년 분화 이후 축적된 데이터를 바탕으로 지진 센서, GPS 측정값, 호수 수위 변화를 포함한 여러 요소를 분석하였으며, 이를 통해 수천 개의 지진파 패턴을 정리하였다. 연구 결과에 따르면 마그마의 온도 변화가 지진 신호의 지속 시간, 거품의 양 및 조성과 밀접한 연관이 있음을 확인하였다. 이는 화산 분화 예측 기술을 발전시키는 데 중요한 자료로 활용될 수 있다.

2020년 이후 킬라우에아는 다시 활발한 분화 활동을 보였으며, 2022년 마우나로아의 분화가 일어나기 수개월 전부터 미국 지질 조사국은 장기간 축적된 데이터를 바탕으로 분석을 진행하였다. 연구자들은 지진 활동, 지표 융기, 가스 방출 패턴 등 다양한 요소를 종합적으로 평가하여 마우나로아의 분화 가능성을 예측하고자 하였다. 특히 지진파와 마그마 이동 경로를 분석한 결과, 분화가 임박했음을 시사하는 신호가 발견되었으며, 이를 토대로 연구자들은 지역 사회에 경고를 발령할 수 있었다.

또한, 킬라우에아 내 할레마우마우 분화구와 동서 열곡대에서 감지된 변화를 바탕으로 연구자들은 화산활동이 재개될 가능성을 정밀하게 분석하였다. 지진 활동이 증가하고, 지표가 융기하며, 마그마 이동과 관련된 열 흐름 변화가 감지됨에 따라 연구자들은 분화가 언제 발생할지를 매우 정확하게 예측할 수 있었다. 특히 지진파의 특성과 지속 시간, 가스 방출량과 성분 변화, 마그마 상승 속도를 종합적으로 분석한 결과, 분화가 임박했음을 알리는 명확한 신호들이 도출되었다.대한민국 기상청보다 훨씬 신뢰도가 높다

이러한 연구를 통해 미국 지질 조사국은 킬라우에아와 마우나로아의 분화 시점을 높은 정확도로 예측할 수 있었으며, 이를 바탕으로 지역 사회에 사전 경고를 발령하여 피해를 최소화할 수 있었다. 이는 최신 기술과 장기간 축적된 데이터를 활용한 정밀한 분석 덕분에 가능했으며, 현대 화산학에서 가장 중요한 성과 중 하나로 평가된다.