송악산과 사람 발자국 화석지 주변에서 측정된 절대 연대 측정 결과와 야외 지질 조사를 근거로 할 때, 하모리-송악산 지역의 층서는 하부로부터 광해악 현무암, 명명되지 않은 퇴적층, 송악산 응회암, 하모리층 및 사구층으로 구성되어 있으며, 발자국 화석이 산출되는 사계리 지역은 하부로부터 광해악 현무암, 사람 발자국 화석 산출 지층 그리고 사구층으로 구성되어 있다. 하모리층은 송악산 응회암이 형성된 후 퇴적된 지층이라는 규정과 절대 연령 측정 결과 및 현지에서 조사된 바에 의하면, 사람 발자국 화석이 산출되는 지층은 하모리-송악산 지역의 송악산 응회암층 상부에 놓이는 하모리층이 아니라 하부에 분포하는 명명되지 않은 퇴적층과 대비된다. 따라서 사람 발자국 화석의 형성 시기는 $^{14}C$ 측정 결과인 약 15,000년 전으로 해석하는 것이 합리적으로 생각된다.
이 연구는 송악산 화산의 층서에 따라 시료를 채취하여 암석기재, 암석화학적 변화를 추적하여 이 화산의 암석학적 진화를 밝히는 것이다. 송파산 화산은 응회환, 분석구, 용암연, 소분석구로 구성되는 작은 단성복식화산이다. 조성변화는 응회환의 안산암 성분에서 분석구와 용암연의 조면현무암 성분에 이른다. 응회환에서의 안산암은 분출시에 폭발지점에서 석영 등의 외래물질 혼입으로 다소 이탈된 깃이며 이를 고려하면 원래 마그마 조성이 조면현무암에 가까운 조면안산암이다. 따라서 조성변화는 조면안산암에서 조면현무암까지 변하며, 제주도 화산암류에서 널리 인식되는 가상 진화된 조성과 더 원시적인 조성 사이의 연속선에 놓인다. 그러나 전체적으로 이들은 분츨전에 조성이 조면안산암에서 조면현무암으로 누대된 마그마저장소에서 유래된 것으로 생각되며, 이 조성누대는 알칼리 마그마에서 분별결정작용에 의해 초래된 것이다. 결론적으로 송악산 화산은 조성누대된 마그마저장소의 상단으로부터 출조되고 다음에 계속적으로 아래의 더 원시적인 마그마를 분출하였다.
제주도 응회환 중 하나인 송악산은 약 3800년 전에 형성되었고, 송악산의 조면현무암에는 스피넬 페리도타이트라는 맨틀암석이 포획되어 있다. 스피넬 페리도타이트의 크기는 2 cm 이하이고, 감람석, 사방휘석, 단사휘석, 스피넬로 구성되어져 있다. 스피넬 페리도타이트 구성광물들의 중심부와 연변부의 화학조성이 유사한 것은 스피넬 페리도타이트가 모암 마그마에 포획되기 전 평형상태에 있었다는 것을 의미이다. 평형온도는 지하 약 55~60km 깊이에서 약 915~968℃ 이다. 네오블라스트 광물을 많이 함유하고 있는 스피넬 페리도타이트는 잔쇄반상조직을 보이고, 구성광물 중 감람석이 킹크밴드를 보이는 것은 송악산 상부맨틀이 변형 받았음을 지시한다. 약 5~7%의 분별용융작용과 규산염 용융체에 의한 은폐교대작용을 경험한 송악산 스피넬 페리도타이트는 모암 마그마에 포획된 후 약 15일이라는 빠른 기간 만에 지표에 올라왔다.
2000년 6월부터 5월까지 제주남부연안 송악산주변 지역 조간대 3개 지역 9개 지점에 대한 조간대 저서무척추동물의 공간적인 수직분포와 군집유형에 관하여 연구하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사기간 중 조사구역 3개 지역 조간대에서 서식하는 저저무척추동물은 총 6문, 12강, 25목, 50과, 104종이었다. 분류군별 출현종을 보면 연체동물이 3강, 69종(66.3%), 절지동물 3강, 17종 (16.3%) 이었다. 조간대의 구역별 종다양성에서는 하부조간대구역으로 내려갈수록 높았으며, 조사지점별 다양성에서는 뚜렷한 차이가 없었다. 조간대 구역별 우점종의 수직분포는 상부조간대의 좁쌀무늬총알고둥 (N. exigua), 총알고둥 (L. brevicula), 거북손 (P. mitella mitella), 갈고 둥 (N. japonica), 중부조간대는 각시고둥 (M. neritoides), 눈알고둥 (L. coronata corensis), 갈고둥 (N. japonica) 그리고 하부 조간대구역은 배무래기 (N. schrenckii), 애기밤고둥 (O. nigerrimusa), 대수리 (P. clavigera), 밤고둥 (C. argyrostoma lischkei)의 순이었다. 9개 지점간 유사도는 높았으며 2개 그룹으로 나눌 수 있었는데 St. 1, St, 2, St. 4, St. 8, St. 9가 한 그룹, St. 3, St. 5, St. 6, St. 7이 같은 그룹이었으나 두 그룹간 차이는 크지 않았다.
본 연구에서는 제주지역의 산사태가능성을 분석하기 위하여 사람의 발길이 많은 사라봉, 별도봉 지역과 송악산 지역의 지형 및 토질공학적 사면 붕괴 유발 인자들을 이용하여 로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법을 GIS기법과 결합하여 예측지도를 작성하고 비교분석하였다. 산사태 예측지도를 작성하기 위해서 산사태 발생에 영향을 주는 사면경사, 고도, 건조밀도, 투수계수, 간극율을 선택하였으며 선정된 지역을 대상으로 실시한 야외조사와 토양물성시험 결과를 정리한 후 이를 토대로 GIS기법을 적용하여 각 레이어별 주제도를 작성하였다. 생성된 주제도를 각각 로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법으로 작성하여 비교분석한 결과 사면경사와 간극율의 경중률이 가장 높게 나타났고, 예측지도는 로지스틱회귀분석기법이 더욱 정확한 결과를 나타내었으며, 도로변과 산책로를 중심으로 산사태 발생가능성이 높게 분포하고 있음을 알 수 있었다.
제주도 역사시대 화산활동 기록의 실체를 밝히고자 제주도에서 가장 젊은 화산으로 추정되는 화산 3곳에 대하여 방사성탄소연대 및 광여기루미네선스연대를 측정하였다. 그 결과, 송악산은 최소 3.8 ka 전 이후, 비양도는 최소 4.5 ka 전 이전, 일출봉은 6~7 ka 전 이후에 분출한 화산으로 파악된다. 이번 연대분석 결과로 고문헌상의 천 년 전 화산을 밝혀내지는 못했다. 하지만, 역사기록 재해석을 통해 1002년과 1007년의 두 차례 기록이 하나의 단성화산에서 일어난 일련의 화산분출 사건임을 새롭게 제시한다. 더불어 본 연구에서는 화산분출 기록에 대한 화산지질학적 해석을 통해, 역사서에 기록된 화산은 수성화산활동과 마그마성 화산활동을 모두 가지는 상당한 규모의 화산으로, 분출연대가 3.8 ka 전 이후로 밝혀진 대정읍 송악산으로 추정하였다. 더 나아가, 화산분출 사건이 기록된 고려시대 초기의 탐라와 고려의 실제적 관계, 시대 문화적 배경 등을 고려하여 화산분출 기록 시점과 실제 화산분출 시기가 서로 불일치할 가능성도 새롭게 제시한다.
지질조사는 제7차 지구과학교육과정에서 지구과학을 배우는 학생에게 매우 중요하지만, 시간, 거리, 비용이 너무 많이 들어 실제로 학생들이 야외지질조사를 나가서 학습하기 어려운 경우가 많다. 이러한 어려운 문제를 해결하기 위하여 이 연구는 제주도 송악산과 지삿개 일대를 선정하여 가상야외지질조사의 웹 컨텐츠와 교수-학습 자료를 개발하고자한다. 개발된 웹 컨텐츠는 주 메뉴, 부메뉴, 내용의 3 부분으로 구분하여 학습자가 쉽게 인식하도록 구성하였다. 기존웹 자료의 한계를 극복하기 위하여 동영상과 탐구 학습지를 학습자에게 제공하였고 웹 컨텐츠는 실제 야외지질조사에서 얻을 수 있는 내용을 체험할 수 있도록 고안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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