제주학 아카이브

강원대학교 대학원 이학석사 논문

제주도 구좌읍 김녕리 부근에는 생물기원의 탄산염입자로 구성된 해안사구가 발달해 있다. 사구를 이루고 있는 탄산염퇴적물은 대부분 중립질 샌드 크기이며, 연체동물과 홍조류 조각이 60～70%를 차지하는 천해퇴적층이다. 그 외에도 저서성 유공충, 성게류나 태선류의 조각, 그리고 소량의 화산암편을 포함한다. 해안사구의 기원지로 추정되는 해빈퇴적물의 입도와 구성성분 역시 해안사구퇴적물과 비슷한 특징을 보이고 있다. 따라서 천해에서 생성된 탄산염퇴적물이 해빈으로 운반된 후, 바람에 의해 연구지역으로 재 이동되어 사구를 형성하였던 것으로 판단된다. 연구지역 내에 위치하는 4개 사구(GY1, GY2, DC1, DC2) 단면에서 각 사구의 기저부에 발달한 고토양층 및 사구퇴적물 내에 발달한 2～3매의 고토양층에 대한 절대연령을 측정하였다. 사구가 형성되기 시작한 시기를 지시하는 기저부 고토양층의 연령은 사구 별로 각각 4310년 BP, 2640년 BP, 4210년 BP, 1970년 BP로 측정되었으며, 그 상부의 사구퇴적물 내에 발달한 고토양층의 연령은 사구의 하부에서 상부로 갈수록 젊어지는 경향을 보인다. 고토양층의 형성은 과거 이 지역일대의 식생 발달정도에 따라 조절되었으며, 이는 홀로세 중기 이후 동아시아 몬순의 변동에 의한 영향을 받은 것으로 판단된다. 용천동굴은 전형적인 용암동굴이지만 동굴 내부에 탄산염광물로 이루어진 다양한 동굴생성물이 나타난다. 용천동굴은 외부 환경에 영향을 거의 받지 않는 안정된 환경으로서, 동굴 내부에서 형성된 석순은 고기후 연구에 적합할 것으로 판단된다. 2008년 1월에 채취한 6.8cm 석순은 전 구간에서 성장선이 뚜렷하게 관찰된다. 성장선은 겨울에 형성된 것으로 판단되며, 개수를 세어 연령을 측정하였다. 1761년부터 성장하였을 것으로 생각되는 석순의 성장선 사이의 간격 변화와 조직의 변화가 일치하여 나타난다. 성장선 사이의 간격이 좁은 구간은 조밀한 주상조직을 보이며, 간격이 넓은 구간은 주상의 방해석 결정이 빨리 성장하면서 유체 포유물을 포함하여 성긴 주상조직을 보인다. 이것은 동굴생성물의 지화학적 특징뿐만 아니라 조직적인 특징도 고기후를 복원하는 프록시로 쓰일 수 있다는 것을 의미한다. 석순에 기록되어 있는 고기후 변화를 해석하기 위해 석순의 전 구간에서 고해상도의 안정동위원소 분석을 실시하였다. 그 결과 석순의 탄소동위원소 값은 석순이 성장하는 동안 기후변화를 잘 반영하지만, 산소동위원소 값은 기후를 잘 반영하지 않으며, 이러한 문제를 해결하기 위해서 제주도의 강수와 용천동굴 내부에서의 모니터링이 지속적으로 이루어져야 할 것이다. 안정동위원소 분석 결과 용천동굴 내 성장하는 동굴생성물의 탄소동위원소 값이 산소동위원소 값보다 고기후 복원에 더 유용한 것으로 판단된다.