1989년 동굴 탐험대를 이끌고 40일간 말레시아 사라와크(Sarawak)주 구룽 물루 동굴 총연장 길이 196km를 탐험한 적이 있다. 동굴은 두꺼운 석회암층 지각이 6000만년 전에 횡압력의 충돌을 받아 톰 현상이 된 동굴이다. 그러므로 지하수가 수 만년에 걸쳐 석회암을 용해해 만든 동굴과 지층 판이 횡압력으로 만들어진 동굴이 2차적 생성물을 만들게 된 동굴들이다. 나는 이때 코타키나발루의 고산지대에서 밭벼로 재배하는 흑미 벼씨를 4kg 구입했다. 내 고향 당진에서 3년간 재배에 성공해 그 밥 향기는 멀리 멀리까지 퍼져나갔지만 그 누구도 관심이 없었던 시기가 기억이 새롭지만 지금 일반화된 흑미(黑米)의 원조라는 기록은 동굴탐험의 부산물이기도 하다.
천연동굴은 주로 석회암(limestone)의 탄산칼슘(CaC03, 방해석)을 50% 이상 함유한 퇴적암으로 그 비율이 높을수록 백색이며 불순물이 석여있으면 회색, 갈색, 흙색 등의 석회암의 성질특성은 육안으로 그 결정구조를 볼 수는 없으나 마이크로로 결정구조가 존재해 있다. 지상 광물 중에 볼 수 있는 탄산칼슘의 결정구조는 6방정계의 방해석, 사방정계의 아나고나이트(Anagonite)이나 지상 얕은 곳에서 결정될 경우는 방해석 형이 된다. 심층 고온고압에서는 아나고나이트가 되며 지상의 분위기에 따라 서서히 방해석으로 전이하므로 석회암은 방해석 형이라고도 말할 수 있다. 석회암이 지하에서 열변성작용을 받게 되면 탄산칼슘이 재결정하므로 이를 결정질 석회암(대리석)이라 부르고 있다. 석회암의 생물기원으로 보면 유공충, 산호, 조개류 등의 주성분인 탄산칼슘이 퇴적된 것이다. 현재 우리가 들어가 보는 동굴의 석회암은 고생대 오르도비스기 경 석탄기에서 페름기, 중생대 백아기의 해양생물기원의 것이 주이다. 고생대후기에서 중생대에 존재한 해역에서 석회암생성은 현재 히말라야 산맥, 알프스산맥, 한국, 중국, 일본 등의 석회암이 동일 시대의 것으로 볼 수 있다. 우리나라의 지질도를 보면 석회암의 분포는 대동강을 비롯 평양 방향, 연천계는 당진 서산으로의 방향선이며, 삼척, 정선 단양, 익산의 천호산 방향선의 석회암층이 퇴적됐다는 것은 그 시대는 세 쪼가리로 갈라 젔다는 증거이다. 이 지역에 크고 작은 석회동굴 발견은 약 200여 개가 넘고 선사시대 이를 이용한 흔적이 있는 것으로 보아 동굴이용은 지질시대를 통해 환경변화에 지구 동물들이 생존하여 진화할 수 있는 기회를 얻게 됐을 것이다. 이렇게 고생대에서 중생대에 걸쳐 형성된 석회암은 시대를 거처 오는 중 지하수에 의해 많은 동굴을 형성했다.
이 시대의 동물들은 현재와 같은 건설기술이 없고 은신처로 작은 굴이 최대의 본능적 기술이었다. 그러나 온도차가 있는 공기가 나오는 동굴은 겨울에 따뜻하고 여름에 시원해서 그 시기에는 풍요로운 최적의 거주지였으며 인류가 탄생한 후는 인류역시 기상 기후변화에 적응하기 위해 동굴생활을 했다. 물론 칼슘이 부족해 자연스럽게 동굴에서 칼슘을 이용한 인류는 건강하여 영역을 확대했을 것을 동굴화석에서 증명하고 있다. 최 근세사에서 석회암 동굴은 전쟁과 위험에서 피난처로 사용한 흔적이 있는 것으로 보아 석회동굴은 인류역사에 중요한 역할을 했다고 생각된다. 석회암 지역 동굴은 수억 년에 걸쳐 형성됐으며, 이로 인해 지구생태환경에 경이로운 변화를 이뤄왔다는 것은 부정할 수 없는 지구의 역사적 사실이다. 그러므로 지구시스템의 급변으로 인한 미래 지구생태환경 옵션에 큰 역할을 할 것이므로 지구시스템 엔지이어링 옵션으로 힘주어 제안한다.
이학박사 최무웅 건국대학교 명예교수, 땅물빛바람연구소 대표, 스포츠월드 객원편집위원(mwchoi@konkuk.ac.kr)
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