동굴

1차 동굴

가장 좋은 예로는 원통형의 용암굴을 들 수 있는데 이는 용암이 흘러간 길을 따라 연장되어 있다. 이런 형의 동굴은 대부분 가지를 치지 않은 1개의 굴로 이루어져 있으나 일부는 어느 정도 거리를 두고 갈라졌다가 다시 주굴과 합치거나 암석폭포에서 끝난다.

용암동굴은 용암류의 표면이 냉각되어 고화될 때 생기는 것으로 생각된다. 용융상태인 내부의 용암이 빠져나가면서 뚜렷한 원통 모양의 공동을 남긴다. 공동의 천장이 유지되는데 필요한 압력은 뜨거운 기체가 제공한다. 어떤 경우에는 이들 유체의 압력이 높은 돔 형태의 지붕을 형성하는데, 압력이 매우 크면 동굴의 천장을 뚫고 올라가 분화구(噴火口) 모양의 화도를 형성하기도 한다(→ 용암돔).

용암굴은 다양한 특징을 보여주는데, 그 한 예로서 종유석(鍾乳石)과 유사한 용암 고드름을 들 수 있다. 이들은 동굴 천장이 냉각되면서 방울져 떨어지거나 뜨거운 기체에 의한 재용융으로 형성된다.

1차 동굴의 다른 주요한 유형으로는 산호동굴이 있다. 이는 천해의 산호 군체들이 확장되고 결합될 때 해저공동 주변에 구상 또는 레이스 상의 벽을 형성하여 만들어진다. 해안선이 상승하거나 해수면(海水面)이 하강하게 되면, 산호동굴은 파도의 작용과 풍화작용을 받게 되므로 기존의 공동은 확장되거나 완전히 파괴된다.

2차 동굴

2차 동굴은 기계적 및 화학적 작용으로 형성된다. 이 2가지 작용은 보통 함께 일어나지만, 한쪽 작용이 우세한 경향이 있다.

기계적 기원의 2차 동굴로 흔한 것은 해양석굴이다. 이것은 파도에 노출되어 있는 해안 절벽에 발달한다. 파도 내의 수력학적 압력변화는 틈이 생겨서 약해진 절벽면을 갈라놓는다. 파도에 의하여 운반된 암편과 모래는 약한 암석물질들을 침식시킨다. 이와 유사한 종류의 동굴은 실트와 자갈을 운반하는 물의 기계적 작용에 의해 하천이나 강둑에도 형성된다.

가장 흔한 2차 동굴은 파쇄작용과 기계적 침식에 의하여 약해진 모암이 화학적으로 용해되어 형성된다. 미국 켄터키 주의 매머드 동굴과 뉴멕시코 주 칼즈배드 동굴은 용해동굴의 좋은 예이다. 이런 종류의 커다란 공동은 어떤 자연적인 산(酸 : 물과 탄산의 解離에 의해 생긴 것)을 함유하는 지하수가, 석회암이나 백운암과 같은 석회질 암석의 절리나 단층을 따라 순환하며 용해시킴으로써 형성된다.

지하수면 아래에서 일어나는 이러한 작용은 점차적으로 용해동굴의 특징인 벌집 모양의 통로를 형성한다. 지하수면이 내려가 공동의 물이 빠지게 되면 종유석(鍾乳石)·석순·드레이퍼리(draperie)·유석·헬릭타이트(helictite)와 같은 동굴침전물(speleothem)이 생기는데, 이들은 주변의 석회암이나 백운암으로부터 녹아든 용액에서 탄산염 광물이 침전하여 형성된다.

한국의 동굴

우리나라에는 석회동굴(종유굴)·용암동굴(화산동굴)·해식동 등이 분포하며, 석회동굴이 전체 동굴의 90% 이상을 차지한다.

대이리 동굴지대-환선굴

석회암층은 북한의 황해남북도와 평안남북도 일부지역과 남한의 문경·단양·제천·영월·평창·정선·삼척·강릉에 걸쳐 대규모로 분포한다.

이들은 대부분 캄브리아-오르도비스기(Cambrian-Ordovician Perid)의 조선계 대석회암통의 막동 석회암층으로 이루어져 있다. 이들 석회암층은 지질시대가 오래되고 석회암의 화학성분이 CaO 45% 이상, MgO 3% 이하의 고품위를 지니고 있어 규모가 크고 동굴생성물들의 경관이 매우 화려하여, 학술적 가치와 관광지로서의 가치가 높다. 그밖에 지질시대가 불분명한 옥천계 창리층 내의 석회암층에도 석회동굴이 발달해 있으며, 경상북도 울진의 성류굴이 대표적이다.

남한에서 발견된 200여 개의 석회동굴 중 40%(80여 개소) 이상이 강원도지역에 집중 분포하고, 충청북도에 45개소, 경상북도에 25개소 정도 산재해 있다. 강원도에는 천연기념물로 지정·보호되고 있는 삼척대이리동굴지대(제178호)·영월고씨굴(제219호)·삼척초당굴(제226호)·평창백룡동굴(제260호)을 비롯해 용담굴·연하굴·대야굴·비룡굴·동대굴·서대굴·옥계굴·비선굴·용연굴·저승굴·활기굴 등이 있다.

그밖에 충청북도의 단양고수동굴(제256호)·온달동굴(제261호)·노동굴(제262호), 경상북도의 울진성류굴(제155호), 전라북도 익산군의 천호동굴(제177호) 등이 천연기념물로 지정되어 있다. 북한에는 평안북도 구장군의 상초동굴(북한 천연기념물 제79호)·백령대굴(북한 천연기념물 제81호), 함경남도의 운포동굴(북한 천연기념물 제282호) 등이 널리 알려져 있으며, 용문대굴은 묘향산과 함께 종합관광지로 조성되고 있다.

용암동굴은 제주도에 국한되어 분포하고 있으며, 이곳은 세계적인 화산동굴지대를 이루고 있다.

용암동굴은 유동성이 높고 점착성이 약한 알칼리성 현무암지대에 발달하는데, 특히 제주도 동·서 해안 저지대에 넓게 분포되어 있는 표선리층 현무암지대에 제주도 용암동굴의 80%인 56개소의 동굴이 밀집해 있다. 총길이 1만 1,749m로 세계 제일의 화산동굴인 빌레못동굴(천연기념물 제342호)을 비롯해 구좌읍의 만장굴·김녕사굴 일대(천연기념물 제98호), 한림읍의 협재굴을 중심으로 소천굴·황금굴·쌍룡굴 등이 있는 제주도용암동굴지대(제236호), 와을굴·미천굴·수산굴·구린굴 등이 있다.

만장굴과 협재굴 일대는 세계적인 동굴 시스템을 자랑하며, 제주도의 중요관광지로 개발되어 있다. 특히 만장굴은 화산동굴 속에 2차생성물인 석회질의 종유석과 석순이 자라고 있는 독특한 지형의 세계적 동굴이다.

만장굴

파도의 침식작용에 의해 발달하는 해식동은 제주도 남해안과 동해안 일대에 형성되어 있다. 여수의 오동도굴, 제주도의 정방굴·산방사굴을 비롯해 함경남도 홍원군의 청도해식굴(북한 천연기념물 제280호), 강원도 통천군의 금란굴(북한 천연기념물 제22호) 등이 주변의 경관과 어울려 널리 알려져 있다.

동해안에는 지각변동에 영향을 받은 것으로 융기작용으로 인한 이수(離水) 해식동이 있으며, 남해안에는 소규모의 침강해식동이 형성되어 있다.

동굴은 원시인들의 주거지로 이용되었으며, 그후로는 피신처, 심신수양의 도장, 농작물의 저장소, 군사기지 등 인간생활에 유용하게 이용되어왔다. 또한 지상에서는 화석으로나 볼 수 있는 곤충들이 서식하고 있으며, 지각의 변동이나 풍화작용을 비교적 받지 않아 지형 등을 연구할 수 있는 실험장이기도 하다.

우리나라의 동굴은 내부환경이 화려하고 하천 연안이나 산간지역에 발달되어 있어 주변경관이 수려하여 근래 들어 종합적인 관광지로 개발·공개되고 있다. 뿐만 아니라 오늘날의 동굴은 풍부한 지하수를 이용한 양어장, 각종 연구소, 저장소 등 과학의 발달에 따라 그 이용범위가 다양하게 확대되고 있다. 그러나 고씨굴과 고수동굴을 비롯해 일반에게 공개된 동굴들은 그 훼손이 심하여 점차 파괴되어가고 있다. 이에 1976년부터 한국동굴학회에서는 선진국가에 동굴조사단을 파견하여 동굴개발과 환경보전에 대한 연구조사를 실시하고, 정부에서는 합리적인 보전 계획을 수립하는 등 현대적이고 과학적인 동굴개발에 힘쓰고 있다.