[신나는 공부]에듀투어/엄마, 이 동굴은 석회동굴인가요 용암동굴인가요?

석회동굴은 이산화탄소를 포함한 빗물에 석회암이 용해되면서 형성됐다. 충북 단양군 단양읍 고수리에 있는 석회동굴인 ‘고수동굴’ 내부.
사진 제공 단양군

겨울방학. 초등생 자녀의 체험활동이나 과학탐구 주제를 놓고 고민인 부모가 많다. 일단 평범하지 않았으면 좋겠다. 자녀의 과학적 호기심을 자극하고 역사적 관심을 일으킨다면 더욱 좋다.

이럴 땐 태고의 신비와 살아 있는 역사를 볼 수 있는 동굴을 추천할 만하다. 태초에 인간은 비, 바람을 피해 동굴 속에서 살았다.

수천 년 전 화산이 폭발했을 땐 용암동굴이 탄생했고 바닷물의 침식작용으로 수만 년에 걸쳐 해식동굴이 생겼다. 이 모든 역사적, 과학적 흔적을 가지고 남아있는 곳이 동굴이다. 과학시간에 배운 것을 직접 확인하고 체험할 수 있다는 장점도 있다. 초등 4학년 과학교과서 ‘지층과 화석’, 중학교 1학년 과학교과서 속 ‘지각의 물질과 변화’에 동굴이 등장한다.

입학사정관전형에서 창의적 체험활동의 포트폴리오로 활용할 만한 사례를 연재하는 ‘에듀투어’의 두 번째 여행지는 ‘동굴’이다. 자녀와 함께 억겁의 신비를 가진 동굴체험에 나서보자.

포인트1. 3m 종유석 만들어지는 데 걸린 시간은?

‘고수동굴’은 충북 단양군 단양읍 고수리에 있다. 단양에는 고수동굴 외에도 ‘천동굴’ ‘노동굴’ ‘온달동굴’이 있다. 모두 석회암지대에 형성됐다. 석회암은 퇴적암이다. 산호나 조개껍데기, 물에 녹아 있던 석회물질이 바닥에 쌓이고 눌려 다져져 만들어진다.

고수동굴 안은 따뜻했다. 고수동굴은 사시사철 섭씨 14∼16도를 유지한다. 겨울에는 따뜻해서 좋고 여름에는 서늘해서 좋다. 습도는 90% 이상이다.

“똑, 똑.” 어디선가 물방울 떨어지는 소리와 함께 물 흐르는 소리가 들렸다.

“아들, 이 소리 잘 들어봐. 태고의 적막 속에서 들려오는 소리…. 얼마나 신비롭니?”

천장에서 고드름처럼 내려온 종유석부터 칼슘성분이 든 물방울이 동굴바닥에 떨어지면서 위로 자라 오른 석순, 종유석과 석순이 위아래로 연결된 기둥모양 석주까지…. 한 방울의 물이 흐르고 흘러서 빚어내는 예술세계는 끝이 없었다. 물방울이 벽면을 따라 흐르다 굳어진 유석, 마치 산간지의 계단농지와 같은 모양을 한 석회화단구, 천장이나 벽에 핀 꽃 모양 석화(石花), 중력과 관계없이 마음대로 자란 곡석. 모두 동굴이 형성되고 나면 생기는 2차 생성물이다. 이곳에서 인간이 할 수 있는 일이란 이들 생성물에 ‘개선문’ ‘성모 마리아’라고 이름을 붙이는 정도다.

“종유석이 자라는 속도가 얼마쯤 될까요?”

“물의 양과 속도에 따라 다르겠지만 1년에 0.1mm 정도 자란다고 해. 1m 자라려면 자그마치 ‘1만년’이 걸리지. 물방울이 바위를 뚫는 데 걸리는 시간이라고나 할까.”

고수동굴 1.7km 구간을 꼬불꼬불 돌아가면서 둘러보고 나왔다. 출구는 입구보다 50m쯤 높았다.

포인트2. 동굴 천장에 ‘상어이빨’이?

용암동굴은 분출된 용암이 비탈진 산기슭을 흘러내릴 때 형성된 동굴이다. 바깥쪽 용암이 점차 식어 굳어지지만 내부 용암은 계속 흘러 빠져나가면서 만들어진 것이다.

제주 동북사면 해발 400m에 위치한 거문오름에서 나온 용암은 동북쪽 해안선까지 진출하면서 20여 개의 용암동굴을 낳았다. 거문오름용암동굴계로 불리는 동굴이 이곳에 몰려 있다. 만장굴은 거문오름에서 용암이 분출하면서 생성된 것이다. 약 10만∼30만 년 전의 일이다.

만장굴은 높이 5∼10m, 폭 5m, 길이 7.4km의 거대한 용암동굴이다. 주 통로는 폭이 18m, 높이가 23m에 달한다. 천장 세 곳이 무너지면서 입구가 형성됐는데 그중 제2입구에서 용암석주까지 1km 구간만 일반인에게 공개하고 있다.

“석회동굴과 용암동굴의 가장 큰 차이가 뭘까요?”

“석회동굴은 물이 오랜 시간 동안 빚어냈어. 기다림의 산물이지. 반면 용암동굴은 뜨거운 마그마가 식으면서 아주 짧은 시간에 만들어졌어. 물과 불의 작품이라고나 할까.”

동굴에 들어가니 벽면을 따라 선을 그은 것 같은 흐름이 나타났다. 용암유선이다. 동굴 속을 흐르는 용암의 양이 줄어들면서 그 흔적이 벽면에 남은 것이다.

천장에는 상어이빨 같은 흔적의 용암종유석이 있었다. 용암이 동굴 내부에서 흘러갈 때 뜨거운 열에 의해 천장이 녹으면서 만들어진 생성물이다. 종유석이 바닥으로 떨어지면 촛농처럼 바닥에 쌓여 용암석순이 된다.

“엄마, 바닥 조심하세요. 굉장히 울퉁불퉁해요.”

“용암이 흘러갈 때 표면이 먼저 꾸덕꾸덕 굳으면서 밀려 밧줄모양이 된 거야. 새끼를 꼬아놓은 것 같지.”

거북바위는 천장에서 떨어진 암석이 용암에 떠내려가다가 굳어진 표석이다. 공개 구간 끝에는 용암석주가 있다. 높이 7.6m로 세계에서 가장 크다.

조옥남 ‘특목고, 명문대 보낸 엄마들의 자녀교육’ 공동저자
▼조옥남▼
3녀 1남의 어머니 조 씨는 세 딸을 각각 서울대, 고려대, 연세대에 진학시켰습니다. 요즘은 중학교 1학년인 늦둥이 아들과 전국 곳곳을 여행하며 교육적 효과를 거두고 있습니다. 조 씨는 세 딸이 명문대에 진학하는 데 체험여행이 큰 도움이 됐다고 말합니다.
▷교과와 연계된 체험활동 목표

-동굴의 생성과정 알아보기

-동굴의 지질학적 특징 살펴보기

-자연의 경이로움 속에서 나를 찾아보기

▷자녀와 부모가 함께할 만한 추천활동

-동굴의 다양한 구조와 모양 알아보기

-종유석이나 석순과 같은 동굴 생성물의 종류와 생성과정 살펴보기

-동굴의 자연환경 및 생물의 서식환경 알아보기

-동굴 형성 당시의 모습 상상하기

▷+α 탐구활동

-석회동굴과 용암동굴의 차이 이해하기

-동굴 생성 당시 한반도의 기후와 지질 알아보기

-구석기 동굴유적지 찾아보고 구석기인 의 생활 이해하기