동굴 ()

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평창 백룡동굴
평창 백룡동굴
자연지리
개념
자연적으로 형성된 바위굴.
내용 요약

동굴은 자연적으로 형성된 바위굴이다. 석회동굴, 화산동굴, 해식동굴 등으로 구분된다. 석회동굴은 종유굴이라고도 불리는데 세계의 대부분 동굴이 이에 속한다. 지하수 침식과 지하수 삼출로 종유굴, 석순, 석책 등이 형성된다. 화산동굴은 용암 활동으로 형성되며, 해식동굴은 파도가 약한 지층을 침식하여 형성된다. 석회동굴로는 삼척의 환선굴과 관음굴 등이 있고, 제주도 협재굴 등은 용암동굴로 유명하다. 동굴은 예로부터 우리 조상들의 주거지·피난지·저장고 등으로 이용되어 왔다. 최근에는 자연 학습장이나 관광지·유원지 등으로 이용되고 있다.

목차
정의
자연적으로 형성된 바위굴.
내용

동굴은 그 성인(成因)에 따라 석회동굴 · 화산동굴 · 해식동굴(海蝕洞窟), 그 밖에 빙하동굴 · 석고동굴(石膏洞窟) · 사암동굴(砂巖洞窟) 등으로 구분된다.

석회동굴은 종유굴(鍾乳窟)이라고도 불리며, 세계의 대부분의 동굴이 이에 속한다. 석회암층 속에서 발달되고 있는 이 동굴은 1차적으로 지하수의 침투와 침식으로 지하수동(地下水洞)인 동굴이 이루어지고, 2차적으로 동굴 천장이나 벽면에서 삼출(渗出)되는 지하수가 이산화탄소로 유리시켜 방해석질(方解石質)의 칼사이트가 남게 되는데, 이 물방울이 종유석이나 석순(石筍) 등을 만들게 된다.

화산동굴은 용암굴(熔岩窟)이라고도 하며, 화산활동 때에 용암이 흘러내리면서 형성된 동굴이다. 즉, 용암이 땅 표면을 흘러내릴 때 공기에 접하는 외부가 냉각되어 용암은 화성암으로 굳어지는데, 그 껍질 속은 아직도 끓어오르는 용암이 땅 표면을 따라 흘러내리면서 터널 같은 공동(空洞)을 이루게 된다. 이것이 용암동굴이다. 이것은 때로는 가스가 가득 차 있는 공동들이 서로 연결되어 길다란 동굴이 이루어지기도 한다.

그 밖에 해식동굴은 바다의 파도가 해안가에 있는 절벽이나 지면에 부딪쳐 지층의 층서면(層序面)이나 절리(節理) · 단층 등 저항력이 약한 부분을 침식하며 형성된다. 대체로 이와 같은 동굴은 그 규모가 작다.

석회동굴 속에는 천장에서 스며내려 떨어지는 물에 의하여 생기는 종유관(鍾乳管) · 종유석 · 커튼 · 베이컨 등의 동굴 생성물과 동굴 바닥에 생성되는 석순 · 이순(泥筍) · 종유석과 석순이 이어진 석주(石柱) 등이 생성된다. 한편, 동굴 내부에 흐르는 물에 의하여 생긴 동굴 퇴적물에는 플로스톤(流石) · 림스톤(畦石) · 종유폭포 등이 발달된다.

그 밖의 원인에 의하여 곡석(曲石) · 석화(石花) · 동굴산호(洞窟珊瑚) 등이 형성된다. 이 밖에 동굴 속의 미지형(微地形)으로는 석회화단구(石灰華段丘) · 침식붕(浸蝕棚), 니치와 노치, 천연교(天然橋) · 구혈 · 캐비티 등이 발달하기도 한다. 한편, 화산동굴 지형으로는 용암종유 · 용암석순 · 용암주 등이 있고, 그 밖에 용암교(熔岩橋) · 용암구(熔岩球) · 규산주(珪酸柱) · 용암폭포 등을 들 수 있다.

동굴의 온도는 연중 거의 일정한 것이 특징이다. 동굴 속의 기온은 대체로 여름에는 16℃, 겨울에는 14℃ 내외의 일정한 기온과 70∼90%의 일정한 습도를 이룬다. 물론 동굴 입구의 위치에 따라 동굴 온도에 차이도 있다. 두 개 이상의 동굴 입구가 있을 때에는 기류의 이동이 생겨서 동굴 안의 기상이 달라진다.

동굴 속은 캄캄한 암흑 세계이고, 기온과 습도가 항상 일정한 것이 특징이므로 독자적인 영양 체계를 가지는 소화세균(消化細菌)이나 유황세균(硫黃細菌)을 제외하고는 동굴 생물의 생태 계통은 제1차의 생산층이 없는 특수한 생태 구조를 이룬다.

따라서 동굴 속의 동굴 생물들은 이 동굴 환경 속에 적응하여 왜소한 몸체와 퇴색된 색깔, 그 밖에 눈이 퇴화되어 멀어버린 동물이 많은 반면에 더듬이가 길게 발달하는 것이 특징이다. 이와 같은 동굴 생물은 진동굴성 동물(眞洞窟性動物)과 호동굴성 동물(好洞窟性動物), 그 밖에 미동굴성 동물(迷洞窟性動物) 등 세 종류로 대별된다.

진동굴성 동물은 지상에서는 전혀 찾아볼 수 없고, 오직 동굴 속에서만 생존하는 것으로 눈이 퇴화되고 색소가 없으며 운동은 둔하고 각이나 다리가 긴 것이 특징이다. 일반적으로 희귀하므로 동굴 연구의 주요 자료가 된다. 장님옆새우는 그 대표적인 진동굴성 생물이다.

다음 호동굴성 동물은 겉으로 보기에는 동굴 속에서 사는 진동굴성 생물과 같은 기능을 가지고 있으나 사실은 밖의 지표(地表)에서도 많이 볼 수 있는 동물이다. 거미류나 곱둥이들이 이에 속한다고 보겠으나 이들의 생태, 특히 눈의 퇴화나 더듬이의 발달 정도에 따라 지표의 동물들과 구별할 수 있다. 일반적으로 동굴성 동물은 진동굴성과 호동굴성을 합칭하는 것이다.

이에 대하여 미동굴성 동물은 일명 외래성 동물이라고도 한다. 이는 본래 동굴 밖에서 살고 있던 것이지만 어떠한 사정에 의하여 동굴 속에서 살게 된 동물들을 말한다. 개구리 · 가재 · 나방 종류가 이에 속하는데, 겨울 기간에는 동면 때문에 동굴 내에 서식하는 경우도 있다.

이 밖에 박쥐도 들 수 있다. 박쥐는 초음파의 소리를 내면서 그것을 레이더로 동굴 속을 날고 있다. 낮에는 동굴 속에서 쉬고, 밤에는 동굴 밖으로 나가서 활동한다. 곤충을 먹이로 하는데, 박쥐의 배설물인 구아노는 동굴 속 미생물들의 먹이가 되고 있다. 이 구아노에는 수분과 석회분 이외에 질소 · 인산 · 칼리 등이 포함되어 있는데, 동굴 내의 인산염(燐酸塩) 광물들은 이 구아노의 인산과 동굴 내의 물질이 화합되어 생성된 것이다.

이 구아노에는 유기물이 많아서 많은 미생물들이 서식하게 되는데, 박쥐가 서식하는 동굴은 살아 있는 동굴이라고 할 만큼 동굴 생물이 다양하다. 특히 진동굴성 생물 가운데에는 갈로아곤충이 있는데, 이는 보통 화석곤충이라고 부르기도 한다. 지질시대(地質時代)의 옛날에는 땅 위에 살고 있었으나 지금은 화석으로만 나타나고 땅 위에서는 볼 수 없는 곤충이다.

이것이 아직 동굴 속에서는 진화가 늦어 살고 있다. 날개가 없고 몸 길이는 2∼3㎝밖에 안 되는데, 눈도 없고 퇴색된 곤충이다. 고씨굴에서 이 갈로아곤충이 발견되었다.

석회동굴은 내륙과 반도부의 석회암 지역에 분포한다. 전체 동굴의 90% 이상을 차지하는 이 석회동굴은 강원도를 비롯하여 충청북도와 경상북도 일대에 분포하고 있고, 북한에서는 평안남도와 평안북도 지역에 널리 분포한다.

주로 고생대에 속하는 대석회암통(大石灰巖統)의 지질층에서 발달하며 현재 관광 개발된 것은 울진의 성류굴(聖留窟), 영월의 고씨굴, 그리고 단양의 고수굴(古藪窟) · 노동굴(蘆洞窟) · 천동굴(泉洞窟), 익산의 천호굴(天壺窟) 등이다. 그 밖에 현재 보존되고 있는 동굴 중에서 이름난 동굴로는 삼척의 환선굴(幻仙窟)관음굴(觀音窟) · 초당굴(草堂窟) · 용연굴(龍淵窟) 등이 있다.

또한 정선의 화암굴(畫巖窟)과 여량산호굴(餘糧珊瑚窟) 및 비룡굴(飛龍窟), 그리고 명주의 옥계석화굴(玉溪石花窟)평창의 백룡굴(白龍窟) · 광천선굴(廣川仙窟), 영월의 용담굴(龍潭窟) · 공기(恭基)못굴 · 능암덕굴(能巖德窟) · 연하굴(蓮下窟) · 시루동굴, 단양의 산안굴(山安窟) · 영천(泠泉)곰굴과 남굴(南窟), 즉 온달굴(溫達窟) 등이 있다. 북한 지역에는 동룡굴(蝀龍窟)이 예로부터 유명하다.

한편, 화산동굴로는 빌레못동굴을 비롯하여 만장굴(萬丈窟) · 김녕사굴(金寧蛇窟) · 협재굴(挾才窟) · 소천굴(昭天窟) · 황금굴(黃金窟) · 미천굴(美千窟) · 수산굴(水山窟) 등이 제주도에 분포한다.

제주도는 세계적인 용암동굴 분포 지역이다. 세계 제일의 화산동굴인 빌레못동굴(1만1729m)을 비롯하여 화산 동굴 시스템으로 가장 큰 협재굴(1만7714m)과 만장굴(1만3729m) 등이 좁은 지역에 분포한다. 특히, 협재굴은 그 성인이 용암동굴이지만 석회질이 침출되어 코팅된 특수한 경관을 이루고 있어 학계의 관심을 끌고 있다.

동굴은 예로부터 우리 조상들의 주거지 또는 피난지 · 수도장(修道場) · 저장고, 그리고 군사 작전지나 농작물의 재배지 등으로 이용되어 왔다. 동굴벽화가 바로 주거지로 이용되었던 증거인데, 최근에는 자연학습장이나 관광지 · 유원지 등으로 이용되고 있다.

이와 같이, 동굴은 여러 면에서 이용 가치가 높지만 일단 개발되면 원래 상태가 급격히 변하거나 훼손된다. 또한 한 번 훼손되면 재생되는 데는 오랜 시일이 요구되거나 또는 영원히 재생 · 복원이 불가능할 수도 있다.

따라서 동굴 속의 환경은 가능하면 그대로 보전하는 것이 최선이겠으나, 일단 개발, 이용하게 된다면 동굴환경의 보전이나 보호에 힘써야 한다. 현재 이들 동굴들의 보호를 위하여 주요 동굴들은 천연기념물로 정하고 있다.

참고문헌

『한국의 동굴』 Ⅰ(문화공보부, 1971)
『한국의 자연동굴』(홍시환, 금화출판사, 1979)
『우리나라 용암동굴』(홍시환, 한국동굴학회, 1983)
집필자
홍시환|이해미
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