집중호우가 내렸을 때 만장굴과 인근 용천동굴 내부에 물이 차올랐던 현상의 원인이 규명됐다.

제주도 세계유산본부 한라산연구부는 만장굴과 용천동굴 내 빗물 유출현상을 조사한 결과 제주도 지하의 독특한 빗물 흐름 특성을 새롭게 확인했다고 23일 밝혔다.

한라산연구부에 따르면 용암층의 틈새로 스며든 빗물은 지하의 용암층 사이에 분포하는 불투수성인 점토질 고토양층에서 모인 후 그 위를 따라 하천처럼 이동을 하는 것으로 파악됐다.

이렇게 이동하던 빗물은 동굴 천정이나 벽면 등을 통해 동굴 내부로 흘러들어 간 것으로 파악됐다.

이로 인해 연간 70만~80만 명이 찾는 세계자연유산 만장굴은 집중호우가 내릴 시 동굴 내부에 물이 차올라 관람이 불가능해지는 경우가 생기곤 했다. 이번 연구로 이런 현상의 원인이 규명됐다.

한라산연구부의 조사 결과 동굴 내로 유입되는 빗물은 동굴천정에서 떨어지는 천정낙하수와 동굴벽면의 틈으로 흘러드는 벽면유출수로 구분됐다.

한라산연구부가 특히 주목한 부분은 벽면유출수가 동굴의 특정 구간 한쪽 벽면에서 대량으로 흘러나오거나 뿜어져 나오는 현상이었다.

만장굴의 경우는 동굴입구에서 안쪽 방향(북동→남서 방향)으로 180~220m 구간에 2곳, 480~770m 구간에 12곳에서 동굴 왼쪽 벽면에서 다랑의 빗물유출이 관찰됐다.

만장굴 인근 용천동굴의 경우는 동굴입구에서 용천호수 방향(남서→북동 방향)으로 610m 지점 1곳과 1030m에서 1070m 구간 4곳 오른쪽 벽면에서 다량의 벽면 유출수가 관찰됐다.

이 두 동굴의 벽면유출수 방향을 종합해봤을 때 동굴의 동쪽 및 남동쪽 벽면에서 빗물 유출 현상이 나타났다.

한라산연구부는 이에 주목해 연구를 이어갔으며 그 결과 만장굴과 용천동굴 모두 벽면에 붉은 색의 고토양층이 관찰됐다. 이 고토양층 윗면을 따라 다량의 유출수가 흘러나오는 것으로 확인됐다.

한라산연구부는 이런 현상을 토대로 지하로 스며든 빗물이 지하의 용암층 사이에 분포하는  불투수성의 고토양층을 따라 흘러나오는 것으로 추정했다. 한라산 연구부는 이후 고토양과 빗물의 흐름 연관성을 확인하기 위해 용천동굴 주변 시추코어 자료를 분석했다. 그 결과 고토양층이 용천동굴 주변 지하 8~11m 깊이에 분포하며 북서쪽 및 북쪽으로 경사져 있다는 사실을 확인했다.

한라산연구부는 이를 종합, 용암층의 틈새로 스며든 빗물이 용암층 사이에 분보하는 불투성의 고토양층을 만나 그 위를 따라 북서쪽 혹은 북쪽으로 흘러가다 동굴 내부 벽면으로 유입되는 것으로 판단했다.

고길림 제주도 세계유산본부장은 “이번 조사는 세계자연유산인 거문오름용암동굴계가 자체의 화산지질학적 가치와 더불어 빗물 흐름 특징을 관찰할 수 있는 수문지질학적 가치도 지니고 있음을 보여준 것”이라며 “빗물의 유입량과 흐름속도 및 패턴 등 정량적 연구에서도 성과를 도출해 낼 것으로 기대한다”고 말했다. [제이누리=고원상 기자]