삼척군 하장면에 있는 월둔굴은 지방기념물로 지정된 석회동굴이다. 이 동굴은 강원도 내륙지역에 해당되고 있으나, 내륙인 정선에서 동해안의 삼척에 이르는 내륙교통의 요지에 위치하고 있고, 그 동굴 속의 2차 생성물들의 학술적ㆍ관광적 가치도 크기 때문에 관광지 개발에 합당한 동굴이라고 판단된다. 더구나 이 곳 현지주민들의 인문ㆍ산업 면에서 볼 때에도 산간오지의 밭농사에 의존할 수밖에 없어 이 동굴의 개발이 지역주민의 소득증대에도 이바지할 수 있을 것으로 판단된다.
중국 호남성의 장가계시 무릉원(武陵源)에는 위로 천문산(天門山)의 천문동(天門洞)과 땅 아래로 뻗혀 있는 황룡동굴(黃龍洞窟)이 있다. 천문동은 오나라 때의 대지진으로 인하여 생긴 것이며, 황룡동굴은 이 지역에 분포된 석회암 지대로 말미암아 영겁의 세월을 통하여 생성된 지하생성물의 극치이다. 천문산 고봉의 하늘 맞닿은 높은 곳에 형성된 천문동혈(天門同穴)과, 4층 규모로 된 땅속의 산 같은 석회동 구조물과 강물을 무색케 하는 지중뱃길수로를 끌어안고 있는 황룡동굴은 과연 천산용동(天山龍洞)의 바로 그것이 아닌가. [답사보고서 중에서]
전라남도 화순군에 위치한 백아산 아천동굴은 전남지역에서 발견된 유일한 석회동굴이다. 이 연구에서는 백아산 아천동굴 내부에서 채취한 동굴생성물(동굴산호, 붕암)과 주변 점토 퇴적물의 광물학적 특성을 확인하고, 생성물 내에 존재하는 호기성 미생물을 농화배양하여 탄산염광물을 형성하는 생광물화작용에 대해 알아보고자 하였다. 연구를 위한 시료는 동굴 내 세 지점에서 점토, 동굴산호, 붕암을 채취하였다. XRD 분석결과, 동굴산호와 붕암은 주로 탄산염광물인 Mg가 풍부한 방해석(Mg-rich calcite)으로 이루어져 있었고, 점토는 석영, 백운모, 질석으로 구성되어 있었다. 탄산염광물 형성 미생물의 농화배양을 위하여 각각 소량의 동굴생성물을 D-1 배지에 넣고 상온의 호기 조건에서 미생물을 배양하였다. 그리고 미생물들의 탄산염광물 형성능을 확인하고자 요소가 포함된 D-1 배지에 칼슘이온(Ca-acetate, Ca-lactate)을 주입한 후 각 시료로부터 농화배양된 미생물 배양액을 1% (v/v)씩 주입하였다. 그 결과 모든 조건에서 흰색의 침전물이 형성되었으며, XRD 분석결과 침전물이 방해석과 바테라이트(vaterite)로 구성된 것을 확인하였다. SEM-EDS 분석 결과 Ca, C, O를 주성분으로 하는 능면체, 구형, 주상형의 탄산칼슘이 관찰되었다. 따라서 백아산 아천동굴 내 영구암대에 분포하는 임의의 동굴생성물로부터 확인된 미생물들은 동굴생성물 형성에 관여하고 탄소와 칼슘의 지화학적 순환에 기여했을 것으로 추정된다.
최근에 이르러 동굴은 관광자원으로 뿐만 아니라 자연학습장으로 각광을 받고 있는데 이에따라 동굴관람객이 급격히 증가하였다. 특히 충청북도 단양군 대강면의 동굴지대의 고수동굴, 천동동굴, 노동동굴 등은 하나의 관광권을 협성하여 많은 관광객을 유치하고 있다. 이 동굴들중 천동동굴은 특히 동굴내부의 이차생성물들은 다른 동굴에서는 보기 힘든 지형지물이 많아 그 보전가치가 타동굴에 비하여 더욱 중요시 된다. 따라서 증가하는 관광객으로 인한 동굴의 환경오염 및 파손을 최소화 하기 위하여 현재의 동굴의 실태를 조사하여 앞으로의 대책마련에 도움을 주고자 한다.(중략)
온달굴은 천연기념물 제261호로 1979년 6월 18일에 지정받은 문화재 동굴이다. 원래 남굴로 불리운 이 동굴은 충청북도 단양군 영춘면 하리의 남한강이 서남류하여 굽이치는 남안의 남산 기슭에 위치한다. 이 남산은 서남쪽에 하리와 백자리에 경계를 이루고 있으며 남한강변에 우뚝솟은 해발 427m 성산의 기슭에 해당하는 구릉봉으로 석회암 지대의 산지지형인 급경사인 산세를 이루고 있다.(중략)
석회동굴은 석회암지역에서 형성된다. 이들 석회동굴은 석회암의 화학성분이 용해되어 지하에 스며들어 석회동굴을 형성한다. 석회암지대의 지표면에는 돌리네, 우발라와 같은 각종 지형이 나타나는데 이들을 카르스트지형이라 부르고 이들이 계속 변질 환산되어가는 과정을 카르스트윤회라고 한다. 카르스트윤회과정에서 지표수가 지하에 스며들어 지하수통로인 지하수동 즉 석회동굴이 형성되는데 이 지하수 통로가 바로 동굴인 것이다. 이렇게 형성된 동굴의 천정에는 계속적으로 땅속으로 지표면에서 물방울이 스며들게 되는데 이들 석회암의 용해물방울이 땅속지하수동의 천정, 벽면에 침적되어 이른바 동굴의 2차 생성물이 형성되는 것이다.
제주도에서 기존에 알려진 동굴 이외에 새로운 지하동굴의 존재를 확인하기 위해 제주시 구좌읍 일대에서 지구물리탐사(전기비저항탐사, GPR탐사, ZHF탐사)를 실시하였다. 탐사결과 여러 지점에서 동굴로 추정되는 이상대가 발견되었고, 이상대의 위치와 규모가 일치하는 27개 지점을 선별하여 시추조사를 실시하였다. 그러나 예상과 달리 이상대의 대부분은 용암의 상하부에 형성된 클링커층이거나 용암 사이에 협재된 고토양층이었으며, 5곳에서만 동굴이 발견되었다. 클링커층과 고토양층은 용암과 다른 암석의 물리적 특징으로 인해 이상체로 반응한 것으로 해석된다. 한편 동굴이 확인된 5개 지점 중 2공은 기존에 알려진 용천동굴을 관통하였고, 3공에서 새로운 동굴이 확인되었다. 용천동굴을 관통한 시추공은 시추당시 동굴의 존재가 확인되지 않았던 구간이었으나 용천동굴이 관통됨에 따라 기존 측량도의 오류를 수정하였다. 한편 시추조사로 새롭게 발견된 석회장식 용암동굴은 길이가 약 180 m이며, 상류방향으로 당처물동굴(약 110 m)과 연결되어 있다. 또한 동굴내부에는 용암곡석, 용암제방, 밧줄구조 등이 발달해 있으며, 탄산염 동굴생성물로는 종유관, 종유석, 석순, 석주, 동굴산호 등이 잘 보존되어 있다. 특히 동굴에서 발견되는 탄산염 동굴생성물은 식물 뿌리를 따라 유입된 지표수에 의해 성장하여 독특한 형태를 띠게 된 것으로 추정된다.
석회동굴은 유구한 지구 표면 지층의 역사를 되새겨 주는 석회암 층에서 형성되는 지하동굴이다. 바다 속에서 퇴적되어 형성된 석회암 층이 융기 작용으로 지표면에 상승되어 이른 바 석회암 지표 층을 이루고 있는 곳에서는 빗물에 의한 화학작용으로 땅 표면에서 카르스트 윤회과정의 갖가지 지형지물이 발달되는데, 이 때에 지하에 스며든 지하수의 물리 작용으로 곧 지하수류가 흘러 지나간 공동이 생기게 되고, 나아가서는 낙반 및 확장 등으로 지하동굴이 확장되는데, 2차적인 지하수 침투작용으로 석회질 용해수에 의한 2차 생성물이 형성되어 이른 바 화려한 석회동굴이 이루어진다. 그 석회암의 화학 성분 여하에 따라, 그리고 지하수의 지하 투수량에 따라 석회동굴의 양상은 달리 나타나게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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