성류굴(聖留窟), 국내 최초 85미터 규모의 수중동굴 발견

새롭게 발견된 수중동굴 구간 중 수면위의 천장에 발달하는 종유석

특히 이 수중구간에서 발견된 대형 종유석, 석순, 유석 등의 동굴생성물은 과거 빙하기동안에 형성된 것으로 밝혀져 중요한 학술적 의미를 지닌 것으로 평가되고 있다.
 

또 이번 조사를 통해 성류굴 내에서 국내 미기록종으로 보이는 양귀비고둥류인 수서 연체동물류 2종과, 진동굴성 쥐며느리 1종이 국내에서 처음으로 발견되었다.    
 

2006년 6월부터 2007년 6월까지 성류굴의 지질·생물학적 정밀 조사를 수행한 강원대학교 부설 한국동굴연구소(소장 우경식교수)는 동굴다이빙을 통해 성류굴 5광장(용신지)에서 약 65미터 길이의 수중동굴을 발견한데 이어 12광장(보물섬)에서 약 20미터 정도의 연장성을 확인하는 등 총 약 85미터 규모의 수중동굴을 국내 최초로 발견했다고 밝혔다.
 
수중동굴과 동굴생성물  
5광장에서 최초로 발견된 65미터 규모의 수중구간 물속에는 종유석, 석순, 유석, 석주 등에서 동굴수에 의해 침식된 흔적을 찾을 수 있다.
 

제2구역의 동굴호수 구간 내 새롭게 발견한 수중구간의 물속에서 발견되는 종유석, 커튼형 종유석과 석주

이번에 새로 발견된 수중구간의 초입인 동굴호수의 수심은 약 5~8미터정도로, 초입의 상부는 수면위로 노출되어 있고, 하부는 물속에 잠겨 대형 종유석, 대형 석순, 유석이 발달해 있다.
 

수중동굴 입구에는 퇴적물이 둔덕의 형태로 퇴적되어 있고, 약 5미터정도 잠수하여 이동하면 수면위로 공간이 나타나고, 낙반사이로 좁고 위험한 수중통로를 통과하면 최대수심이 약 20미터인 수중동굴이 발달해 있다. 최대수심은 인근 왕피천의 영향을 받음으로써 건기와 우기에 따라 각각 달라진다.
 

성류굴의 평면도

수중동굴의 동굴생성물 이외에 성류굴 내에서는 종유관, 종유석, 석순, 휴석, 동굴진주, 커튼, 석화, 동굴산호, 곡석, 동굴방패, 부유방해석등의 각종 동굴생성물이 발견됐다.
 

특히 한국동굴연구소는 빙하기동안에 자란 동굴생성물인 석순이 성류굴의 호수 내에서 채취됐는데, 간빙기동안에 성장하는 현재의 동굴내부에서 성장하는 동굴생성물을 조직적, 지화학적으로 비교하면 흥미로운 결과를 얻을 수 있을 것으로 내다봤다.
 

또 이번 조사를 통해 성류굴 내에서는 동굴산호의 한 종류인 타워형 동굴산호(tower coral)가 발견됐는데, 국내에서는 처음으로 이번 보고서를 통해 학계에 처음으로 소개됐다.
 

성류굴의 지질 

지금까지 성류굴 주변의 암석에 대한 자료는 지질학계에도 정확히 알려져 있지 않았다.
 

한국동굴연구소는 이번 조사를 통해 성류굴 주변의 암석에 한반도에 동굴을 많이 배태하고 있는 하부고생대 조선누층군 태배층군과 대비되는 대기층, 화절층, 동점층, 두무골층(막골층)이 분포한다고 밝혔다.
 

특히 성류굴이 발달하고 있는 석회암층은 두무골층에 해당하는 암석으로 국내의 다른 지역에 나타나는 암석과 비교하면 하부 고생대 오르도비스기(약 4억6천만년~4억7천만년전) 동안에 퇴적된 암석이라는 사실도 밝혀졌다.
 
성류굴의 측량과 동굴도  
현재까지 성류굴에 대한 정밀한 탐험과 탐사가 이루어진 적이 없어서 성류굴의 정확한 규모와 동굴의 발달 방향, 내부의 형태가 명확히 알려지지 않고 있었다.
 

이번 학술조사를 통해서 성류굴의 주굴의 길이는 약 330미터, 지굴의 길이는 약 540미터로써 총 연장은 약 870미터며, 이 가운데 개방구간이 약 270미터인 것으로 밝혀졌다. 

성류굴은 전체적으로 수평굴에 해당하고 북동방향으로 발달해 있다.

제4구역 내 발달하는 종유관과 동굴산호            제4구역 내 발달하는 동굴진주

내부에는 여러 개의 동굴수가 채워져 있는 곳이 있고, 이 가운데 3개 구간에 규모가 큰 호수가 분포하고 있는데, 대부분의 호수는 성류굴 앞을 흐르는 왕피천의 영향을 받고 있으며, 일부 호수에서는 외부에서 유입된 물고기가 관찰되었다.   
 

한국동굴연구소는 성류굴에 대한 전체적인 측량도 작성을 위해 지난 1년간의 정밀조사 및 동굴 내부의 수중구간에 대한 수중탐사까지 벌이는 등으로 3차원적인 이해를 위한 평면도와 종단면도를 작성했다.
 

제4구역 내 발달하는 동굴산호와 석순               제2구역 내 발달하는 곡석

또 횡단면 위치도와 동굴 생성물의 분포상태를 설명하기 위해 성류굴의 평면도를 5개 구역으로 구분하고, 각 구역별 횡단면 위치도와 64개의 횡단면 위치도를 작성했다.
 

그리고 동굴생성물의 분포를 기술하기 위해 평면도에 천장, 바닥과 벽면으로 구분하여 주요 동굴 생성물의 분포를 표시했고, 종단면도를 통해서도 일부 주요 동굴생성물을 표시했다.
 

이번 학술조사에서는 지질구조와 관련한 형태상의 특징과 동굴의 형성과정을 해석하기 위해 성류굴 평면도에 선정된 지점에서 좌·우 직각 방향으로 거리를 측정하여 1:500 축척으로 총 64개의 횡단면도가 작성되었다.
 

또한 동굴 입구와 막장을 연결하는 주굴 축의 구배 정도로 수직·경사·수평적으로 대분할 수 있도록 천장의 높이와 바닥의 경사를 측정하여 종단면도가 작성됐다.
 

한국동굴연구소는 이번 측량에 높이와 수평거리를 측정하는 레이저 측정기, 5미터 막대자, Combo pro 음파 거리 측정기, 줄자(100미터, 50미터, 30미터, 7미터), 동굴의 발달 방향 측정을 위한 나침반, 클리노 컴퍼스 등이 사용됐다고 밝혔다.
 

한국동굴연구소는 “이번 조사를 통해 총 85미터 정도의 수중구간이 발견되기는 했지만, 조사기간과 예산의 부족으로 전체 수중구간에 대한 완전한 탐사가 이루어지지는 못했다”고 밝혔다.

성류굴 바닥의 퇴적물 
성류굴은 동굴 앞을 흐르고 있는 왕피천과 연결되어 있다. 이에 따라 우기가 되면 동굴내의 여러 지점에서 동굴수가 범람하고, 왕피천의 수위와 비슷한 일부구간이 침수되거나 동굴수로 채워진다.
 

이런 성류굴 외부의 환경적인 변화가 동굴 내 퇴적물의 분포와 퇴적속도에 영향을 끼치고 있는 것으로 조사됐다.
 

한국동굴연구소는 성류굴내의 퇴적물을 대상으로 정밀한 추가 조사를 실시할 것을 울진군에 권고했다.

 

성류굴의 환경
성류굴은 특히 관람객들로 인한 이산화탄소의 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났다.
 

성류굴은 오전까지는 상대적으로 낮은 이산화탄소 값을 보이다가 오후가 되면 높아지는데, 이것은 관람객이 오후에 몰려있기 때문인 것으로 풀이했다.
 

한국동굴연구소는 일부 구간의 이산화탄소 값이 매우 높게 나타난다며, 이런 상황이 지속된다면 건강하지 않은 노인들이 이 구간에서 오래 지체할 경우에 심각한 상황을 초래할 수도 있다고 경고했다.
 

이에 따라 한국동굴연구소는 이산화탄소 값을 낮추기 위해서라도 성류굴에 또 다른 출구를 만들 필요성이 있다면서, 과거부터 있어 온 자연적인 입구인 4광장 부근의 출입구를 관람객들의 출구로 개선하여 사용하는 것이 바람직하다는 의견을 내 놓았다.
 

지금까지 실시되어 온 각종 조사와 이번 학술조사를 통해 성류굴에서 발견된 동굴 동물은 총 10강 24목 43과 49속 54종으로 나타났다.
 

성류굴의 동물상 

이번 조사를 통해 성류굴에서 발견된 동물상은 연체동물(패류)과 수서 갑각류 등으로 주로 5광장과 일반 미공개 구간에서 발견되었다.
 

미공개 지역 호수에서 발견되는 수서 연체동물,  우리나라에서 처음 발견된 진동굴성 쥐며느리

 

지난 1년간의 조사에서는 수서 진굴성으로 국내 미기록종으로 보이는 양귀비고둥류인 수서 연체동물류 2종이 미공개 호수지역에서 서식하고 있는 것이 확인됐고, 진동굴성 쥐며느리 종류 1종이 국내에서는 처음으로 발견됐다.
 

이밖에도 우리나라에서는 아직까지 연구되고 있지 않은 분야인 동굴통거미 1종이 발견됐고 부채유령거미, 잔나비거미, 부산배꼽달팽이, 한국깔대기거미 등 다수종이 발견되었다.
 

제1구역 입구 주변의 수직 지굴에서 발견되는 관박쥐

그런데 한국동굴연구소는 성류굴이 일반에 공개된 지 약 44년이 지나면서 일부구간은 생성물에 대한 청소작업을 실시했는데, 이때 두더지거미류와 노래기 등의 서식동물이 사라진 후 아직까지 발견되고 있지 않다고 밝혔다.
 

또 계속되는 조사에도 불구하고 1963년 처음 발견된 장님좀먼지벌레와 같은 중요 동굴동물이 내부 개방 이후 현재까지 발견되고 있지 않고, 일부 구간의 호수에서는 왕피천으로부터 직접 유입된 물고기가 서식하고 있었으나 인위적으로 방류한 향어 등 대형 어류가 많이 번식하여 수질과 생태계가 영향을 받고 있다고 진단했다.
 

한국동굴연구소는 성류굴의 생태계 보존을 위해 방류어종은 조속히 제거하고 수서 환경을 안정시켜 줄 필요성이 있다고 조언했다.

 

활용방안과 보존방안
성류굴에 대해 학술조사를 실시한 한국동굴연구소는 ▲과거 일반인들에게 개방됐었으나 현재 문화재보호구역으로 개방이 제한되어 있는 미공개 구역의 추가 개방-과거에 설치했던 철재질의 발판과 계단, 조명시설 등의 시설물을 제거하고 새로운 시설물 설치 ▲야간체험-예약 시스템으로 운영하고, 1일 관람인원을 제한하며, 가이드에 의한 관람 ▲새로운 출구 개발-관람객의 안전과 효율적인 통행, 동굴 내 대기환경 복원, 동굴 내 조명연출의 효율성을 위해 현재 성류굴의 제4광장 부근에 있는 당초의 출입구를 관람객이 통행할 수 있도록 일부 확장할 필요성 ▲전시관 설립을 통한 성류굴 관광의 활성화-성류굴을 경관을 즐기면서 동시에 교육의 장소로 찾도록 하는 것이 성류굴 관광활성화의 중요한 방법이므로, 성류굴의 자연유산적인 가치를 홍보할 수 있는 동굴전시관(방문객 센터)의 설립이 필요 ▲동굴내의 시설물과 조명-관람객의 안전과 성류굴의 경관과 조화롭게 매치되는 계단, 난간 등의 시설물 설치와 함께 조명으로 인한 녹색오염을 예방하고 동굴의 특색을 살릴 수 있는 연출을 위한 조명으로 교체할 필요 ▲성류굴의 관리-성류굴의 체계적인 관리와 체험동굴 가이드 프로그램, 동굴전시관의 효율적인 운영을 위해서는 성류굴 관리소 직원 가운데 동굴에 대한 전문적인 지식을 가

제5구역 내 발달하는 종유석과 종유석에서 떨어지는 물방울

지고 있는 직원이 채용될 필요성 ▲성류굴 막장 구역의 호수에 대한 정밀조사-이번 수중탐사를 통해 20미터 정도의 연장성이 발견되어 연장가능성이 있는 것으로 밝혀진 막장구역에 대한 추가 정밀조사를 실시할 필요성 ▲울진군 관내 천연동굴 조사-성류굴 이외에도 다른 석회동굴이 분포하고 있는 울진군 내의 석회동굴의 분포와 각 동굴의 개관에 대한 조사 실시 ▲성류굴의 교육적 활용방안-안내표지판과 설명 표지판 등의 각종 표지판과 동굴 안내 책자, 체험관광 프로그램 개발을 통해 교육적으로 활용해야 한다는 등‘성류굴의 활용방안 및 보존방안’을 제시했다.
 

울진군 관계자는 성류굴에 대해 1년 동안 정밀 학술조사를 실시한 후 보존방안과 활용방안을 제시한 한국동굴연구소의 조사 결과를 토대로, 향후 시급한 사안별로 우선순위를 정하여 예산을 확보한 후 연차적으로 사업을 실시해 나갈 계획이라고 밝혔다.