온천 ()
정의
지하수가 지열에 의하여 평균 기온 이상으로 데워져 지표로 용출되는 샘.
개설
온천수의 용출은 단층이나 절리(節理: 화성암에서 보이는 규칙적인 틈새)와 같은 열하(裂罅: 깨져서 난 틈)를 따라 지하 깊은 곳에서 상승하여 지표에 나타나는 것으로, 어떤 것은 직접 지표에 용출하는 것도 있고 또 어떤 것은 얕은 곳의 투수성 지층 내에 수평적으로 유통하여 단층·열하·투수성 지층 및 이를 포함하는 지질구조선에서 용출하는 경우도 있다.
온천은 온천의 부존이 예상되는 지역의 지온과 관계가 깊고, 지온은 표고·심도·지질에 따라 특징적 양상을 나타낸다. 본질적으로 지온의 영향을 받는 한편, 심도가 증가함에 따라 점차 온도가 감소하다가 어느 깊이에 도달하면 지온의 변화가 없어지고 지온의 연교차가 0.1℃ 이하가 되는 항온층(恒溫層)에 이르게 된다.
항온대 이상의 깊이에서 지온은 심도에 비례하여 수온이 증가하는데, 보통 지하의 증온율(增溫率)은 30∼35m에서 1℃씩 증가한다. 일반적으로 온천은 화산지대에 많이 분포한다. 화산의 하부에는 고온 용융상태의 마그마(magma)가 존재하기 때문이다. 또한, 마그마를 함유한 화성암에서도 온천이 형성되며, 화산이나 화성암과 관계없는 온천도 존재한다.
온천수는 마그마에 함유된 처녀수가 열하를 따라 지표에 용출하거나 또는 빗물이 지하 깊은 곳에 들어갔다가 더워져서 순환수가 되어 지표로 용출한다. 이와 같이 지하수를 덥게 하는 열원은 네 가지로 추측된다.
첫째, 지열에 의하여 더워진 것, 둘째, 암석 중 방사능 물질에 의하여 더워진 것, 셋째, 단층활동으로 발생한 열에 의하여 더워진 것, 넷째, 마그마에 의하여 파생하는 열에 의하여 더워진 것 등으로 볼 수 있는데, 그 중 가장 영향을 많이 끼치는 것은 지열에 의한 것이다.
분류
엄격하게 말하면 온천은 용출 지점의 연평균기온과 비교하여 그보다 온도가 높을 때를 말한다. 그러므로 용출 지점이 위치하는 위도나 기후에 따라 온천의 온도가 달라질 수 있기 때문에 국가마다 온천의 기준이 다르게 나타난다. 우리나라에서는 대체로 체온을 기준으로 하여 체온보다 온도가 높을 때를 온천이라고 부르며, 그 이하일 때를 냉천이라고 한다.
한편 독일에서는 20℃ 이상의 광천(鑛泉)을 모두 온천이라고 한다. 반면에 우리나라와 일본은 25℃ 를 기준으로 25℃ 이하는 냉천, 25-34℃ 는 미온천, 34-42℃ 는 온천, 42℃ 이상은 고온천으로 구분한다. 온천의 분류는 학자나 국가에 따라 다르나 일반적으로 온도, 온천의 용출 형태, 액성(液性) 이온 농도, 광물질의 용해도, 온천의 개발 상태 등에 따라서 나눈다.
온도에 따른 분류로는 냉천 (25℃ 이하)·미온천(微溫泉, 25∼34℃)·온천(34∼42℃)·고온천(42℃ 이상) 등이 있다. 용출 형태에 따른 분류는 수에스(Suess, E.)가 나눈 것으로 용천(湧泉)과 간헐천(間歇泉, geyser)이 있다. 용천은 온천수가 계속 분출되는 것인 데 반하여 간헐천은 일정한 시간적 간격을 두고 용출하는 형태이다.
간헐천의 형성은 지하 심층부에서 상승한 열수(熱水)나 과열 수증기들이 지하수의 얕은 곳에서 일어나는 현상으로, 이것은 공동설(空洞說)과 수직관설(垂直管說) 등으로 그 발생원인을 설명한다.
공동설은 영국의 매켄지(Mackenzie,G.)의 이론이다. 이것은 지중에 커다란 공동이 형성되어 있어, 이 공동에 따른 좁고 긴 지하수로가 지표에 연결되었을 때 지하 공동에서 가열된 수증기와 열수가 지하수로에 채워지고 온도가 상승하며 열수가 점점 증가됨에 따라 공동의 상부에 있는 공기는 점점 압축되다가 어느 시점에서 증기 압력의 힘으로 물을 지표로 밀어올린다는 설이다.
한편, 수직관설은 분센(Bunsen)의 이론으로 원추형의 열하에서 발생하는 것이다. 이것은 보통의 기압상태에서는 수면의 온도가 100℃에 비등하나 열하에서는 수주(水柱)의 압력 문에 100℃에도 비등하지 않고 있다가 시간이 경과함에 따라 하부의 물과 수증기가 상부의 수압을 넘었을 때, 수증기와 함께 열수가 분출하여 비등천이 된다는 것이다.
이와 같은 현상이 발생하고 다시 그런 현상이 발생할 때까지의 시간에는 분출현상이 없으므로 간헐천이 된다는 이론이다. 세계적으로 유명한 간헐천을 보면, 아이슬란드의 대간헐천(Great Geyser), 미국의 옐로스톤(Yelldw Stone), 뉴질랜드의 웨이망(Waymang)등을 들 수 있다.
이온 농도의 값에 따라서는 산성(pH 3이하)·약산성(pH 3∼6)·중성(pH 6∼7.5)·약알카리성(pH 7.5∼8.5)·알카리성(pH 8.5이상)으로 나눈다. 광물질의 용해도에 따라서는 1㎏중 1,000㎎ 이상의 고형물질이 용해되어 있는 경우를 광천, 그 이하일 때를 단순천이라 부른다. 단순천 중에도 pH가 8.5 이상일 때는 알카리성 단순천이라 한다.
광천 중에는 탄산칼슘이 주성분인 알카리천, 탄산철의 함유량이 0.001㎎ 이상 함유된 철천(鐵泉), SO4가 주성분인 황산염천(黃酸鹽泉, 苦味泉), 온천수 1㎏중 유황이 1㎎ 이상 함유된 유황천, H +이온이 1㎎ 이상 함유된 산성천, 온천수 1ℓ중에 라듐(Ra)의 함유량이 100억 분의 1퀴리단위(Curieunit)이상 함유된 방사능천, 기타 명반천(明盤泉) 등이 있다.
온천 지역의 개발 상태에 따라서는 자연 그대로 용출하는 자연형 온천지, 교통이 편리하고 숙박 시설이 발달한 휴양형 온천지, 휴양이나 보양 목적보다 관광에 더 목적이 있는 관광지형 온천지 등이 있다.
우리나라의 온천
우리나라는 지질학적으로 화산활동이 미비하여 대부분의 온천이 비화산성이다. 우리나라의 온천은 거의 전부가 중생대화강암과 관련이 있으며, 대부분 대보화강암과 불국사화강암 지대에서 용출된다. 온천의 분포를 보면 전 지역에 고루 분포하나 남한보다 북한에 더 많이 분포하고 있다.
1999년 우리나라의 전 지역에 분포된 온천은 남한의 경우 109개의 지역이 온천지구로 지정되어 있다. 대부분의 온천은 해안에 분포한 것이 많은데, 일반적으로 해안에서 멀리 떨어진 온천일수록 라듐 성분이 강하다.
온천이 분출되는 지역의 지질은 충청북도 괴산의 수안보온천의 천매암(千枚岩), 황해도 옹진군의 마산온천(馬山溫泉)의 편암류(片岩類), 용강온천의 편마암, 함경북도 경성의 주을온천의 편마암 등을 기반암으로, 또 함경북도의 성진·길주·명천은 현무암 및 석영조면암을 기반암으로 하는 것을 에외로 하면 주로 흑운모화강암과 각섬석운흑운모화강암으로 구성된 화강암류를 기반암으로 한다.
남한 온천의 주성분 및 수온은 ［표］와 같다.
[표] 온천별 성분분석
| 온천명 | 성분분석 | |||
| ℃ | 온도 | pH | 화학성분 | |
|---|---|---|---|---|
| 척산 | 42 | 고온천 | 8.76 | 단순천 |
| 오색 | 32 | 미온천 | 7.89 | 단순천 |
| 이천 | 29 | 미온천 | 8.29 | 단수천 |
| 온양 | 58 | 고온천 | 9.15 | 단순천 |
| 도고 | 24 | 냉관천 | 7.75 | 염호토류황화수소천 |
| 덕산 | 44 | 고온천 | 9.01 | 단순천 |
| 수안보 | 53 | 고온천 | 8.3 | 염화토류황화수소천 |
| 운흥리 | 24 | 냉광천 | 8.87 | 단순천 |
| 유성 | 50 | 고온천 | 8.89 | 단순천 |
| 덕구 | 40 | 온천 | 9.03 | 단순천 |
| 백암 | 52 | 고온천 | 9.43 | 염화토류황화수소천 |
| 자 양 | 23 | 냉광천 | 9.10 | 함황화수소천 |
| 포항 | 42 | 온천 | 7.7 | 함석고식염천 |
| 경산 | 29 | 미온천 | 8.04 | 단순천 |
| 영산 | 30 | 미온천 | 8.54 | 함석고황화수소천 |
| 부곡 | 74 | 고온천 | 9.16 | 함황화수소천 |
| 마금산 | 48 | 고온천 | 7.84 | 함석고식염천 |
| 정리 | 21 | 냉광천 | 9.00 | 함석고식염천 |
| 동래 | 63 | 고온천 | 8.17 | 함석고식염천 |
| 해운대 | 61 | 고온천 | 7.70 | 함석고식염천 |
최근에 개발된 온천은 1982년 전라남도 화순군 백아면의 지하 247m 깊이에서 35℃의 온천을 발견하였고, 경상북도 상주시 화북면 운흥리의 지하 397m에서 34℃의 온천을 발견하였다. 그리고 1983년 강원도 춘천시 동면 만천리에서 45℃의 온천을 발견하였으나 경제성이 적어 폐쇄하였다.
전국에 20여 개의 온천이 발견되었으나, 아직 발견되지 않은 곳도 많을 것이다. 또, 덕구·운흥리·화순·자양·경산·영산·정리·수비·포항 만천리온천은 교통 조건이나 수온 및 수량이 적어 경제적으로 개발할 가치가 적어 미비하다. 한편, 온천의 수직적 분포를 보면 오색온천과 운흥리온천은 고도가 높은 산복에 위치하며, 백암과 덕구는 산록에 위치하고, 그 밖의 온천은 곡저나 평지에 위치하고 있다.
그리고 수온이 70℃ 가 넘는 것으로는 황해도의 연안온천(74℃)·안악온천(79℃)·배천온천(88℃)·마산온천(97℃)이 있으며, 이 지대는 우리나라 최고 온천대(溫泉帶)이다. 또 남한에 서 온도가 가장 높은 온천은 경상남도 창녕군의 부곡온천(75℃)이고 가장 낮은 곳은 강원도 양양군 서면 약수리에 있는 오색온천(25℃)이다.
우리나라에서도 옛날 의학이 발달하지 못하였던 시대의 온천장은 피부병·신경통·위장병 환자들에게 널리 이용되어 왔다. 특히, 온양온천은 그 개발 역사가 우리나라에서 가장 오래되었으며, 이곳은 일반 시민뿐만 아니라 조선 역대 임금이 자주 내왕하였던 곳이어서 어실(御室)까지 두어 온궁(溫宮)이라고 전하여 왔던 곳이다.
온천장의 이름도 백제 시대에는 탕정(湯井), 고려 시대에는 온수(溫水), 1414년(태종 14)에는 온창(溫昌), 1416년(태종 16)에는 온수(溫水), 1442년(세종 24)에는 온양(溫陽)으로 불려져서 오늘에 이르고 있다. 최근 고도의 경제성장에 따라 활발해지는 관광산업이 온천지에도 파급되어 대단위 온천 관광지가 형성되고 있다.
1970년대 이전의 온천은 자연분출형 온천이 많았으나 1980년대 이후에는 굴착 기술이 발달되어 인공온천(人工溫泉)을 많이 개발하고 있다. 기존의 온양온천·동래온천 외에 도고·부곡·수안보·백암·지리산·아산·지리산온천 등은 시설이 현대화되고 부대 시설이 다양해지고 있다. 이들 관광지는 지역 주민의 경제에도 크게 기여하고 있으며, 온천 관광산업으로 부각되고 있다.
[온천의 효과]
온열 효과: 온천열에 의하여 신진대사가 활발해지고 유산이 몸밖으로 배출됨에 따라 근육의 피로나 통증이 소멸되는 것을 말한다.
물리적 효과: 탕 속에서는 수압에 의하여 가슴 부위가 1∼3.6㎝, 배 부분이 2.5∼6.5㎝ 축소하기 때문에 심장이 약한 사람은 조심해야 한다. 또한, 인체의 비중은 물 1,000에 대하여 1,306으로서 물에 들어가면 부력에 의해 몸무게가 9분의 1정도 줄어들게 된다. 이러한 효과는 마비환자의 보행 연습에 도움이 된다.
함유 성분의 화학적인 효과: 온천에는 많은 화학 성분을 함유하고 있으며, 그 성분들은 의학적으로 많은 역할을 한다. 예를 들어 중조천의 음용은 위장병에 좋고 유황천은 혈관을 확장하게 함으로서 동맥경화증·뇌졸증 후의 후유증 등 순환기병에 좋다. 또한, 식염천·탄산천·알카리성천·유황천 등의 성분은 피부병에 좋다.
[온천 요법]
두들기는 탕: 예로부터 널리 알려진 온천요법의 하나로써 높은 곳에서 떨어지는 탕의 물줄기를 전신 또는 환부에 탕 마사지를 하는 것이다. 류마티스·신경통·요통의 요양에 적합하나 무거운 동맥경화증에는 적합하지 않다.
증기탕: 조그만 온실을 밀폐하고 사우나와 같이 50-60℃ 의 온천 증기를 가득 채워 발한요법(땀 내는 것)을 행하는 것으로 신진대사가 촉진된다.고혈압 환자나 심장이 좋지 않은 사람은 적합하지 않다.
포말욕: 온천탕에 공기를 섞어서 작은 포말을 분출시키는 것으로 기포가 나오면서 초음파가 발생한다. 온열 효과가 몸 전체에 나타나기 때문에 요통·근육통·피로 회복·피부 미용에 효과가 있다.
침탕: 얕은 욕조에 반듯이 누워서 입욕하는 것으로 고혈압·동맥경화·불면증·정신의 피로 회복에 적합하다.
보행욕: 바닥에 자갈을 깔아 놓은 욕조 속을 걸어 다니는 것이다. 자갈이 발바닥을 자극하기 때문에 냉증이나 정신의 피로 회복에 효과가 있으나 혈압이 높은 사람은 피해야 한다.
뒤집어쓰는 탕: 입욕 초기에 온천수를 머리에 뒤집어쓰는 것을 말한다. 혈관이 확장함으로써 혈압의 상승을 예방할 수 있다.
전신욕과 반신욕: 전신용(깊이 60㎝)은 신체의 발한작용을 촉진하고 피로를 없앤다. 반신욕(깊이 30∼40㎝)은 심장에 대한 부담이 적기 때문에 노약자·고령자·심장병·고혈압 환자에게 적합하다.
한편 무분별하게 온천에 대한 탐사와 채굴이 이루어지고 있으며, 탐사에 쓰였던 온천공이 관리 소홀로 인해 지하수 오염의 원인이 되고 있다.
참고문헌
『온천관광지에 대한 선호형태와 유형분류에 관한 연구』(한병선, 건국대학교, 1990)
『석산리일대 온천부존여부에 대한 조사보고서』(김영기, 경북대학교자연대학, 1983)
『조천광천에 대한 수리지질학적고찰』(정교철, 경북대학교지질학과 지질학연구회, 1982)
『남한의 온천수질분석표』(동력자원연구소, 1980)
『지학개론』(권오범·신동성, 청운출판사, 1962)
「부곡관광지역에 관한 지질학적연구」(방윤영, 『지역환경』NO. 2, 동국대학교, 1983)
「한국온천의 지질학적특성과 개발전망」(정봉일, 『지질학회지』VoL.19 NO. 2, 1983)
「수안보온천 관광지의 세력권에 관한 지역적연구」(김병문, 『관광학』2, 한국관광학회, 1978)
「백암온천관광지의 지역분석과 개발」(김병문, 『관광학』1, 한국관광학회, 1977)
