우리나라의 동굴 : 석회동굴과 용암동굴

우리나라에도 동굴 지질 명소가 많습니다.

석회암 지대인 강원도 일부와 충북 단양 일대, 경북 울진 등에는 석회동굴이 많이 발달해 있고,

제주도에는 화산 활동에 의한 용암 동굴이 발달해 있습니다.

가까운 거리에 가볼만한 동굴이 있는지 알아볼까요?

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석회동굴

● 석회암이나 석회질로 이루어진 지형에서 형성되는 동굴입니다.
● 물의 침식 작용에 의해 형성되며, 지하수가 석회암을 침식하여 동굴의 형태를 만들어냅니다.
● 석회암은 용이하게 침식되므로, 다양한 동굴 형태를 갖추고 있습니다. 
● 석회석은 태양 빛을 반사하여 반짝거리는 특징이 있어, 동굴 내부에서 아름다운 광채를 만들어냅니다.
● 석회동굴은 주로 지질학적인 이유로 관광 목적으로 개방되며, 지구 공간의 나이와 역사를 이해하는 데 도움을 줍니다.

 

① 석회동굴의 생성 과정

석회동굴은 지하수 내에 녹아 있는 탄산(HCO3)이 석회암 (CaCO3)을 용해시킴으로써 형성됩니다. 동굴 내부의 지형(종유석, 석순, 석주 등)은 석회암 성분이 용해된 후 동굴 내부를 흐르면서 이산화탄소가 빠져나가면 다시 탄산칼슘 성분의 침전 작용이 일어나 형성된 것입니다.

 

 

② 강원도의 대이동굴군

강원도 삼척시 대이리 일대에는 전기 고생대 캄브리아기의 석회암층이 넓게 분포하며, 이 석회암층 내에는 환선굴, 대금굴, 관음굴 등 많은 석회동굴이 발달해 있습니다. 이들 석회동굴들을 대이동굴군이라고 하며, 천연기념물(제178호)로 지정되 어 있습니다. 대이동굴군 중 현재 개방된 동굴은 환선굴과 대금굴뿐이지만 오랜 세월이 빚어낸 동굴의 신비를 눈으로 확인하기 위하여 많은 관광객들이 찾고 있습니다.

 

 • 환선굴 : 대이동굴군 중 환선굴은 전체 길이 6.5km 가운데 1.6km 만 개방되었지만 규모가 가장 크고 접근하기도 좋아 많은 관광객들의 발길이 이어지고 있습니다. 환선굴 내에는 여러 개의 크고 작은 폭포가 있고 동굴수가 많이 흐르고 있으며, 주굴과 많은 지굴로 이루어 져 매우 복잡한 형태를 나타냅니다. 특히 동굴 내에는 중앙광장과 제1광장이라고 부르는 넓고 큰 공간이 형성되어 있으며, 규모를 달리하는 다양한 형태의 지형이 발달되어 있습니다. 환선 굴 내부의 용식 및 침식 지형으로는 동굴 천정에 발달된 용식공과 동굴 폭포, 동굴소 등이 있으며, 이차 동굴 생성물에는 종유석, 석순, 석주, 종유 커튼, 유석, 휴석, 동굴 산호 등이 있습니다. 이들 이차 동굴 생성물들은 지하수에 녹아 있던 탄산수소칼슘에서 이산화탄소가 빠져 나가면서 고체 상태의 방해석이 침전하여 생성된 것입니다.

 

환선굴 (이미지출처 : 삼척문화관광홈페이지)

 

• 관음굴 : 대이리 동굴지대에 위치한 관음굴은 주굴의 길이가 약 1.2km, 지굴의 길이가 약 0.4km, 동굴의 총 연장은 약 1.6km로, 동굴 내에 4개의 폭포가 있으며 다양한 동굴생 성물이 존재합니다. 현재에도 동굴 생성물이 활발하게 성장하고 있는 활굴에 속합니다. (개방되지 않은 동굴입니다)

 

관음굴 (이미지출처 : 삼척문화관광홈페이지)

 

③ 단양 일대의 석회동굴

• 천동동굴 : 소백산의 비로봉에서 북쪽 단양의 다리안 국민관광단지로 이어지는 천동 계곡의 끝자락 천동리에는 석회동굴인 천동동굴이 발달해 있습니다. 천동동굴은 약 470m 길이 밖에 안 되는 작은 동굴이지만 섬세하고 정교한 석순과 종유석 등의 동굴 생성물이 풍부하여 마치 지하세계에 궁전과도 같은 별천지의 볼거리를 선사하고 있습니다.

 

단양 천동동굴 (이미지출처 : 문화재청 국가문화유산포탈)

 

• 고수동굴 · 노동동굴 · 온달동굴 : 소백산 북쪽 산자락에는 석회동굴이 밀집 분포하고 있습니다. 단양 부근의 고수리에는 우리나라 석회동굴의 대명사라고 할 수 있는 고수동굴(천연기 념물 제 256호)이 있고, 그 옆 노동리에는 노동동굴(천연기념물 제 262호)이 있으며, 구인사 쪽 영춘면에는 온달동굴(천연기념물 제 261호)이 있습니다.

 

고수동굴의 석화 (이미지출처 : 문화재청 국가문화유산포탈)

 

• 단양 일대에 석회동굴이 많이 분포하는 까닭 : 소백산 북쪽의 단양 부근에 석회동굴들이 많이 분포하고 있는 이유는 석회동굴을 형성할 수 있는 기반암인 석회암이 남한강을 끼고 있는 북쪽 단양 부근에만 분포하고 있기 때문입니다. 이곳에 분포하는 석회암층은 고생대 초기인 약 5억 년 전부터 4억 년 전 사이 우리나라가 적도 이남에 위치할 당시 얕은 바다에 살던 산호나 조개류 등의 껍질이나 골격이 퇴적되어 만들어진 암석입니다. 이와 같은 석회암의 주성분인 탄산칼슘(CaCO3)이 이산화탄소가 녹아 있는 지하수에 의해 용해되어 석회동굴을 형성한 것입니다.

 

 

용암 동굴

● 용암이 응고되어 형성된 동굴로, 화산 활동과 관련이 있습니다.
● 용암이 지하에서 흐르면서 응고되면 동굴의 형태를 갖추게 됩니다.
● 용암은 높은 온도에서 응고되므로 동굴 내부에는 용암 석회화물이 존재하며, 동굴 벽면에는 용암 침식이 남겨져 있을 수 있습니다.
● 용암 동굴은 주로 화산 지역에서 발견되며, 화산 폭발이나 용암 분출로 인해 형성될 수 있습니다.
● 용암동굴은 지구의 지질 활동과 화산 작용에 대한 연구와 이해를 돕는 중요한 자료가 될 수 있습니다.
● 용암 동굴은 일부 지역에서 관광 목적으로 개방되기도 하며, 특이한 지질 현상과 화산 활동의 증거를 관찰할 수 있는 곳입니다.

 

1969~1974년 마우나 울루의 분출 (이미지출처 : National Park Service, USGS 사진, https://www.nps.gov/subjects/caves/lava-caves-or-tubes.htm)

 

① 용암 동굴의 생성

일반적으로 유동성이 큰 용암(파오이호이 용암)이 기복이 심하지 않은 완만한 지표면을 흘러갈 때, 용암류의 표면이 빨리 식어 굳어져 절연체 역할을 함으로써 열전달을 막아서 내부 용암은 굳지 않고 일정 거리를 흐를 수 있습니다. 이와 같이 흐르던 용암이 해안에 다다르면, 굳지 않고 흐르던 용암이 일시에 흘러나오면서 용암이 흘렀던 통로가 빈 공간으로 남아 용암 동굴이 형성됩니다. 제주도에는 120여 개의 용암 동굴이 분포하는 것으로 알려져 있습니다.

 

이미지출처 : National Park Service, NPS image by Joel Despain,   https://www.nps.gov/subjects/caves/lava-caves-or-tubes.htm

 

 

② 제주도 만장굴

제주도에 존재하는 120여 개의 용암 동굴 중 규모가 가장 큰 만장굴은 제주도의 동북부에 위치한 거문오름 용암동굴계의 일부입니다. 만장굴도 유동성이 큰 용암이 경사가 크지 않은 지표면을 흐르다가 해안 지역에 다다랐을 때 중심부의 많은 용암이 일시에 흘러나와 형성된 것입니다.

 

만장굴 (이미지출처 : 대한민국구석구석 홈페이지)

 

• 만장굴의 구조 : 만장굴은 2개의 층으로 이루어진 용암 동굴이며 일부 구간에서 상위 동 굴과 하위 동굴을 관찰할 수 있습니다. 만장굴의 총 길이는 약 4.5km이며, 천정 높이는 2~23m이고, 동굴 폭은 3.4~21.3m입니다. 일반적으로 만장굴의 형태는 폭보다 높이가 큰 해골 모양입니다. 동굴 바닥의 경사는 평균 0.4˚ 로 매우 완만합니다.

• 만장굴의 용암동굴 생성물과 지형 : 만장굴에서는 다양한 모양의 용암 종유석과 용암 석순, 용암의 흐름이 잘 나타나 있는 용암유석 등을 관찰할 수 있습니다.

 

③ 제주도 거문오름 용암 동굴계 : 거문오름 용암 동굴계는 약 10만~30만 년 전에 거문오름에서 분출된 용암으로부터 만들어진 것으로, 제주도의 오름 중 유일하게 유네스코 세계자연유산에 등재되었는데, 이는 거문 오름에서 흘러나온 용암류가 경사를 따라 북동쪽 해안가까지 흘러가면서 지질학적 가치가 높은 화산 지형과 용암동굴을 만들어냈기 때문입니다. 제주도 자연유산지구 학술조사용역결과에 따르면 선흘리 거문오름 주변에 발달한 동굴의 규모는 용암 동굴로서는 세계적인 수준인 것으로 확인되었습니다.

 

거문오름 (이미지출처 : 2023 세계유산축전 홈페이지)

거문오름용암동굴계는 거문오름으로부터 수 차례에 걸쳐 분출된 많은 양의 현무암질 용암류가 지표를 따라 해안까지 흘러가는 동안 형성된 일련의 용암동굴 무리를 일컫습니다. 거문오름, 벵뒤굴, 웃산전굴, 북오름굴, 대림굴, 만장굴, 김녕굴, 용천동굴, 당처물동굴이 포함되어 있습니다. 이 동굴들은 규모가 크고 생성시기가 매우 오래되었음에도 불구하고, 동굴 속에 있는 여러 구조나 형태가 아주 잘 보존되어 있고, 그 내부의 경관이 매우 뛰어납니다.

 

특히 용천동굴과 당처물동굴 속에는 외국의 다른 동굴에서는 볼 수 없는 석회성분으로 이루어진 흰색과 갈색의 동굴생성물이 검은색의 용암동굴 속에 아름답게 성장하고 있습니다. 이러한 특성은 우리나라 최초로 '제주화산섬과 용암동굴'이 세계자연유산으로 지정되는 데 큰 힘이 되었습니다.

 

용천동굴 (이미지출처 : 문화재청 국가문화유산포탈)