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동굴은 사람이 드나들 수 있는 자연스러운 굴을 말합니다. 구석기시대에 원시인들은 동굴을 집이나 무덤 또는 종교적 장소로 활용했습니다. 동굴 안에서 발견된 유물들은 기후나 동물들에 의해 훼손으로부터 안전하여 고고학적 자료로 많이 활용되어 왔습니다.
보편적으로 이런 유물로 연상되는 것은 동굴의 벽화입니다. 예를 들어 안타의 바위그림이나 손바닥 자국으로 유명한 "리오 핀 투 라디오스타 암각화"가 있습니다. 그러나 종유굴 등 자연경관이 뛰어난 곳의 자연 구조물 중에는 근대 이후에 인물들에 의해 대량으로 훼손된 곳도 있습니다.
물론 겨우 한 사람 정도 드나들 수 있는 작은 동굴도 있고, 여러 사람이 드나들 수 있는 큰 동굴들도 있습니다. 크고 깊을수록 인간의 손이 닿지 않아서 수천수만년에 만들어져 자연환경이 잘 보존된 곳도 많이 있습니다. 대표적으로 세계에서 가장 큰 동굴은 베트남에 있는 "선동동굴"이라고 하며, 길이가 무려 6.5km이고, 용암동굴의 대표로는 하와이에 있는 "카 주 무라"라는 동굴이 있습니다. 크기가 무려 65.5km입니다.
동굴의 생성 원인 및 생성 방식
동굴의 크기와 생기는 원인도 여러 가지가 있습니다. 동굴은 화학적, 물리적, 지각변동에 의해 생성되기도 하고 생물학적 원인에 의해 생성되기도 합니다.
물에 녹아서 생성 : 동굴의 생성 조건 중에 가장 흔한 것이 지반이 지하수에 녹아서 생성되는 경우
특히 석회암은 물에 잘 녹으며, 백운석이나 대리석, 석고도 물에 잘 녹습니다. 정확하게 말해서 물에 녹는 것이 아니고 탄산에 의해 녹는 것입니다. 물의 대기 중에 이산화탄소가 녹으면 탄산이라는 약산이 생기는데 이 물이 바위나 땅속으로 스며들어서 산성 성분으로 변화해서 석회암 등을 녹여서 동굴을 형성하게 되는 것입니다. 그러므로 지반에 용해되어 생성된 용해 동굴 중 가장 흔한 것이 석회암 동굴입니다.
또한, 지반을 녹이는 더 센 것으로는 황산이 있습니다. 화산 성분의 하나인 황산수소가 지하로부터 올라와서 지하수와 만나 황산이 됩니다. 황산에 의해 용해되어 동굴이 만들어지기도 합니다. 황산 동굴 안에는 황의 결정이 맺혀 노랗게 반짝여서 노란 장미라고 부를 만큼 아름다운 경관을 만들기도 합니다.
깎여서 생성 : 지반이 화학적으로 녹아서가 아닌 물리적으로 깎여서 동굴이 생기는 경우
흐르는 물이 지반을 깎아서 만들기도 하는데 대표적으로 단층같이 지표면에 약한 부분이 물의 흐름에 의해 집중되어 동굴이 생성되기도 합니다. 또한 바람에 의해 동굴이 생기기도 하는데 주로 건조한 사막이 이 경우에 해당합니다. 바닷물로도 동굴이 생기기도 합니다. 바닷가 절벽 약한 부분부터 파도에 의해 침식되어 동굴이 간혹 생기는데 이를 "해식동"이 로고 합니다.
보통은 침식이 이루어지는 약한 부분이 단층인 경우가 많지만 및 퇴적암의 층리면인 경우도 있습니다. 해수면 위로 동굴이 있는 경우는 침식이 이루어지고 난 후 지각변동에 의해 해수면 위로 올라오는 경우입니다. 보통의 해식동은 5~50cm인 경우가 대부분이지만 간혼 300m를 넘는 곳도 있습니다. 그밖에 침식이나 다른 방식에 의해 확장되어 동굴을 만들기도 합니다.
화산 작용으로 생성 : 주위에 암반이 생길 때 같이 생기는 동굴인 경우
화산폭발로 인하여 용암이 흘러내릴 때 공기가 접하는 바깥쪽은 식어서 암석으로 굳어버리고 반대쪽은 용암이 흘러서 빠져나가 버린 후 동굴로 형성되는 경우도 있고, 용암이 땅의 틈으로 올라와서 통로를 넓히고 그 후에 용암이 다 빠져나간 빈 곳이 동굴로 형성되는 경우도 있습니다.
이런 형태를 용암동굴이라고 하고 제주 용천굴이 이런 형식의 동굴입니다. 용암이 단계적으로 빠져나가서 고유한 형태의 구조물이 생기기도 합니다. 용암으로 생성된 동굴이 위의 글에서 설명한 것처럼 생성되는 경우도 있지만 다른 방식으로도 생성되는 동굴도 있습니다.
마치며
이처럼 동굴의 생성 원인과 조건은 다 다릅니다. 물과 바람 그리고 침식으로 인하여 깎임으로 생성되기도 합니다. 그리고 동굴은 연중 기온이 비교적 일정합니다. 일반적으로 15~18°C를 유지하여 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻합니다. 이 때문에 휴가 때 간혹 동굴을 찾는 경우도 있습니다. 영어로 동굴학/동굴 탐험(Speleology), 동굴 탐사가(spelunker) 등의 전용 단어까지 있습니다.
