1982년 12월∼1983년 1월 충청북도 청주시 상당구 문의면 노현리 시남부락의 두루봉에 있는 여러 동굴 중 두루봉 조사의 10차 발굴로 이루어진 ‘흥수굴(興洙窟)’에서 발굴되었다.
흥수굴이라는 이름은 당시 제보를 한 두루봉 현장의 한홍문의광산 김흥수(金興洙)의 뜻을 기리고자 우리나라에서는 처음으로 사람이름을 유적이름에 명명하였다.
두루봉 동굴군에 속해 있는 이 굴은 완전한 사람뼈와 석기·동물화석이 발굴된 가장 이상적인 문화 성격을 지닌 동굴 유적이다.
흥수굴은 두루봉 9굴 주위의 파괴된 동굴이다. 여기서는 후기 홍적세에 살았던 것으로 추정되는 2개체의 뼈화석이 발견되었다. 이 인류화석은 남한에서는 처음으로 발견된 구석기시대 어린 아이들의 뼈화석으로 흥수아이 제1호, 제2호로 명명되었다.
흥수아이 제1호 사람뼈화석은 붉은 영토층에서 교란되지 않은 상태(in situ)로 60% 이상이 남아 있었다. 제2호는 머리는 없어지고 몸체만이 발견되었다. 따라서 해부학상의 특징에 대한 연구는 흥수아이 제1호 사람뼈를 중심으로 이루어졌다.
머리뼈는 위에서 볼 때 좁고 길며(Dolicrancy), 양쪽이 서로 닮은 계란모양(ovoid)이며, 옆에서 볼 때는 높은 머리로(Hypsicrany) 매우 굽은 머리뼈모양을 하고 있다. 앞머리쪽은 완만하게 기울어져 있고 윗머리뼈의 굽은 길이는 매우 길다.
얼굴은 가운형(Mcseny)이며, 뒤에서 볼 때 머리뼈 양쪽이 평평하고 옹이점(Inion) 대신에 작은 파임이 있다. 또한 잘 발달된 힘살마루가 보이며, 앞에서 볼 때 좁은 얼굴, 좁고 긴 코, 좁은 눈금이 특징이다.
아래턱은 턱밑도드리(eminence)가 턱 옆쪽에 보이며, 잘 발달된 턱밑도드리(mental spinc)와 불룩한 모양의 턱이음새(symphysis)가 입술쪽에 보인다. 혀쪽으로 턱밑혹(promentia alveo-laris)과 잇몸볼록이가 보인다. 발달된 턱꼬지(condylar process)도 가지고 있다.
아직 덜 나온 윗턱 첫째 어금니는 4개의 도드리를 가지고 있고, 아래턱 첫째 어금니는 5개의 도드리를 가지고 있다. 허벅지뼈의 뼈대는 납작하며, 정강이뼈는 둥근 모양의 뼈대를 가지고 있다.
흥수아이의 윗머리뼈의 굽은 길이를 라뀌나아이와 역포아이의 윗머리뼈와 비교할 때, 흥수아이의 윗머리뼈의 굽은 길이가 월등히 크다. 이 길이는 만달에서 나온 어른뼈의 잰 값과 같다. 강건한 아래턱과 잘 발달된 턱꼭지도 흥수아이 아래턱의 특징이다.
긴 뼈돌의 잰 값을 비교해 보았을 때, 흥수아이의 헤아린 키는 3.5세 정도의 키 값에 속한다. 이는 아마도 긴 뼈돌에 있어 발육 부진이 있었던 것으로 해석된다.
흥수아이의 체질상의 특징을 보면, 나이는 4∼6살. 머리 크기는 1200∼1300㏄, 키는 110∼120㎝로 선사 아이와 현대 아이 머리뼈의 특징이 같이 나타난다. 그러나 네안데르탈 아이의 특징인 뒷머리뼈혹(bunning), 두툼한 눈두덩, 낮은 머리뼈 등은 없다.
흥수아이는 체질상 특징으로 보아, 약 4만 년 전에 살았던 ‘늦은 시기의 현생인(Homo sapiens)’에 속한다. 이 화석에 대한 연구가 더 진행되면 구석기인의 이동과 우리 조상의 기원에 대한 의문을 풀어줄 수 있는 고리가 될 것으로 여겨진다.