한탄강 유역의 지질과 고고학을 연계한

답사 체험 활동

장소 : 연천군 한탄강 유역

후원 :

(사) 한국지구과학회

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목 차

한탄강 유역의 지질학과 고고학◆◆Ⅰ내용 1. 한탄강 소개 -----------------------------------------------------3

내용 2. 한탄강 주변의 마그마 활동 ----------------------------------------- 4

내용 3. 용암에 의한 한탄강의 모습 ----------------------------------------- 5

내용 4. 한탄강 계곡의 여러 가지 모양 --------------------------------------- 6

내용 5. 한탄강 유역의 고고학 --------------------------------------------- 7

고고학 답사 활동지◆◆Ⅱ활동 1. 주먹도끼 만들기 ------------------------------------------------- 8

활동 2. 불 피우기 ----------------------------------------------------- 12

활동 3. 고인돌 관찰하기 ------------------------------------------------ 15

지질학 답사 활동지◆◆Ⅲ활동 4. 베개용암 관찰 ------------------------------------------------- 19

활동 5. 주상절리와 판상절리 -------------------------------------------- 22

활동 6. 현무암 공기구멍 ------------------------------------------------ 26

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한탄강 유역의 지질학과 고고(考古)학한탄강 유역의 지질학과 고고(考古)학한탄강 유역의 지질학과 고고(考古)학1. 한탄강 소개

한탄강은 임진강에서 갈라져 나온 강으로, 전체 길이는 140km 이상이나 된다. 한탄강은 휴

전선 이북인 강원도 평강군과 세포군의 경계에 있는 장암산(높이 1052m)에서 시작해 남쪽의

강원도 철원을 거쳐 경기도 포천과 전곡 등을 지나, 연천군 군남면 남계리 도감포에서 본래의

강줄기인 임진강과 만난다.

그림 1. 한탄강의 위치

한탄강은 에서 보듯이 강원 평강군에서 발원하여 김화 철원 포천 일부, 연천(漣川)

을 지나 연천군 미산면(嵋山面) 전곡읍(全谷邑)의 경계에서 임진강(臨津江)으로 흘러든다. 화산

폭발로 형성된 추가령구조곡의 좁고 긴 골짜기를 지나는데, 유역에는 절벽과 협곡이 발달하여

있다. 남대천(南大川), 영평천(永平川), 차탄천(車灘川) 등의 지류가 있다.

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2. 한탄강 주변의 마그마 활동

1) 활동시기

한탄강 부근에는 약 20억~7억 년 전인 선캄브리아시대의 변성암과 약 2억 년 전인 중생대

초기~중기(트라이아스기~쥐라기)의 퇴적암과 화강암 등이 아주 넓게 분포해 있다. 또한 약

8000만~5000만 년 전인 중생대 말기(백악기)~제3기 초의 화산암과 퇴적암 등도 일부 지역에

약간 분포해 있다. 이 암석들 위를 지금으로부터 50만~16만 년 전인 신생대 제4기에 한탄강

용암이 뒤덮었다. 먼저, 680m 용암이 옛 한탄강이 흐르던 자리 대부분과 계곡 그리고 낮은 평

야지대를 메워 평강-철원 용암대지를 만들었다. 그 후 오리산 용암이 분출해 방패 모양의 오

리산이 만들어진다.

그림 2. 한탄강 주변의 지질 단면도

에서 그 단면을 보여주고 있는데, 한탄강 용암대지가 만들어진 후에 다시 풍화·침

식 작용이 일어나 새롭게 운반된 퇴적물과 토양이 이 용암대지를 덮었는데, 이를 ‘전곡층’이라

고 한다. 전곡층에서는 구석기·신석기·역사 시대의 유물과 유적들이 발견되어, 50만~16만 년

전부터 오늘날에 이르기까지 이 땅의 인류 역사를 밝히는 데 중요한 역할을 하고 있다.

2) 분출양상

오리산 정상에는 용암이 흘러나온 지름 약 150m, 깊이 약 20m의 둥근 분화구가 보인다. 그

런데 오리산은 명색이 화산임에도 그 정상 높이가 주변보다 140m밖에 높지 않다. 이유는 용

암이 쌓여 백두산이나 한라산처럼 높은 산을 만들지 않고, 멀리까지 흘러내렸기 때문이다. 이

렇게 흐르던 용암이 굳어서 오리산 주변에 넓은 평야가 만들어졌는데 이를 ‘평강평야’라고 부

른다.

680m 용암과 오리산 용암은 모두 현무암 성분을 가진 현무암질 용암이어서 점성이 작고 유

동성이 크기 때문에 멀리까지 잘 흐를 수 있었다. 그러나 지표를 흐르던 용암은 온도가 점차

낮아지고 휘발성 물질이 적어지면서 점성이 커져 결국 잘 흐르지 못하고 멈추게 된다.

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3. 용암에 의한 한탄강의 모습

680m고지에서 분출한 용암이 옛 한탄강과 낮은 평야지대를 채워 용암대지인 평강-철원평야

가 만들어진 후, 시간이 지나 다시 그 위를 오리산 용암이 흘렀다. 그리고 이 680m 용암과 오

리산 용암에 의해 옛 한탄강이 채워지면서 한탄강 강물의 방향이 바뀌었는데, 서쪽에는 대교천

이 새로 만들어졌고 동쪽에는 지금의 한탄강 줄기가 만들어졌다.

그림 3. 옛 한탄강(하늘색)과 현재 한탄강(군청색)의 물줄기

비교

그림 4. 680m 용암과 오리산 용암이 분출해 만들어진

용암대지

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4. 한탄강 계곡의 여러 가지 모양

한탄강 계곡은 대부분 좁고 깊어 협곡을 이룬다. 이런 지형적 특징은 한탄강 현무암의 분포

와 그에 따른 침식작용과도 깊은 관계가 있다. 한탄강 계곡의 모양은 계곡 바닥과 계곡 양쪽

벽을 이루고 있는 암석의 종류에 따라 다음과 같은 4가지 유형으로 구분한다.

그림 5. 한탄강 계곡의 여러 가지 모양

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5. 한탄강 유역의 고고학

한탄강 유역인 전곡리에서 발견된 구석기시대 유적은 1979년부터 발굴되기 시작했고, 이곳

은 한반도 구석기시대 문화의 중심이 되었다. 특히 이 지역은 동북아시아지역에서 최초로 주먹

도끼(Hand axe)가 출토되어 세계적으로 관심이 집중되었다. 전곡리 유적에서 서쪽으로 약

3km 떨어져 있는 남계리유적도 한탄강 제방 가까이에 있으며, 이 유적이 발견된 지층의 나이

는 아래층이 5만 년, 위층이 3만 5000년 정도로 추정된다. 임진강 유역 역시 한반도 선사 문

화의 요람지로, 구석기시대 전기와 중기의 사람들이 생활한 흔적이 있다. 또한 경기도 연천군

원당리에서 발굴된 위층의 신석기시대 지층에서는 집자리와 함께 빗살무늬토기가 출토되었다.

한편 한탄강과 임진강 유역에는 북방식 고인돌이 여러 곳에 분포한다. 이 중에는 청동기시대

(기원전 1000년~300년)의 대표적인 무덤들도 있으며, 철기시대(기원전 300년~기원전후 시대)

유적은 아직 확인되지 않았지만 발굴될 가능성이 많다. 그리고 한탄강 유역에서는 역사시대의

유적인 고구려 산성과 적석무덤도 발견되었다.

6. 참고문헌

- 원종관, 이문원, 진명식, 최무장, 정병호(2010). 한탄강 지질 탐사 일지. 서울: 지성사.

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어떤 암석을 사용했나요?

어떤 방법으로 만들었나요?

주먹도끼 만들기, 불 피우기주먹도끼 만들기, 불 피우기주먹도끼 만들기, 불 피우기

활동 장소 ◎ 임진강변 (경기도 연천군 군남면 왕림리)

활동 과정

주 먹 도 끼

만 들 기

◎ 임진강변에서 구할 수 있는 암석들을 가지고 각자 자신만의 주먹도끼를 만들어봅시다.

※ 주먹도끼를 만드는 동안 친구들과 장난을 치거나 집중하지 않으면 다칠 수 있으므로 조심합시다.

◎ 자신이 만든 주먹도끼를 간단하게 스케치해보고, 설명해봅시다.

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활동 정리

주 먹 도 끼

만 들 기

◎ 각자 다른 다양한 주먹도끼들을 만들어보았습니다. 만들어진 주먹도끼들은 어떤 용도로 사

용될 수 있을까요?

◎ 좋은 주먹도끼의 조건은 무엇이 있을지 토론해봅시다.

◎ 실제로 임진강변에서 출토되었던 주먹도끼들은 규암으로 만들어진 것이 많았는데, 그 까닭

에 대해서 생각해봅시다.

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참고 자료

주 먹 도 끼

만 들 기

뗀석기 제작방법

가공하고자 하는 돌에 직접 타격을 가하거나, 다른 물체를 놓고 힘을 간접적으로 전달하여 원

하는 형태를 만들어 제작된다. 인류의 구석기시대 전 기간에 걸쳐서 사용되었고, 그 이후에도

계속 사용되었다. 한국에서는 신석기시대와 청동기시대의 유적에서도 흔히 발견된다.

뗀석기는 원석에 타격을 가해 쓸모없는 격지[剝片]를 떼어낸 다음 원석(原石)을 자기가 원하

는 모양으로 만든 몸돌석기[石核石器]와, 타격으로 떨어져 나간 격지를 손질해 만든 격지석기

[剝片石器]로 나눌 수 있다. 석기를 제작하는 데에는 원석에 타격을 가하는 방법에 따라 직접

떼기와 간접떼기로 나뉜다. 간접떼기는 원석에 직접 타격을 가하지 않고 다른 물체를 원석에

대고 타격하는 것으로서, 원하는 형태의 격지를 보다 용이하게 얻을 수 있다. 이 밖에도 돌에

타격을 가하지 않고 다른 물체를 댄 후 눌러서 격지를 얻는 눌러떼기 기법도 넓은 의미에서

뗀석기 제작방법이라 할 수 있으며, 그 밖에 돌을 단단한 물체에 던져서 깨뜨리는 던져떼기방

법도 있다. 뗀석기는 이러한 여러 기술이 발전하며 보다 정제된 형태로 만들어지게 되었는데,

석기 발전의 역사는 주어진 석재를 보다 효율적으로 사용하는 방향으로 발전하였다.

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주먹도끼는 어떻게 사용되었을까?

주먹도끼는 보통 그 모양에 따라 나누어지는데 사용흔적을 분석해보면 사냥·도살행위·나무가

공·가죽가공·뼈 가공 등의 용도로 사용되었다. 즉 주먹도끼는 다목적 도구(general-purpose

tool)이다. 주먹도끼는 망치로도 쓰이고, 둥근 끌로도 쓰이며, 송곳으로도 쓰이고, 자르는 데에

도 쓰인다.

우리나라(연천 전곡)에서 주먹도끼의 발견

전곡리 선사유적지는 동아시아 최초로 주먹도끼가 발견된

유적으로 세계 구석기유적 지도에 표기되고 있는 우리나라

대표적인 구석기 유적이다. 1978년 전곡리에서 주먹도끼가

발견되기 이전 세계 구석기 연구 경향은 동아시아 지역에는

주먹도끼가 존재하지 않는다는 의견이 지배적이었다. 특히

미국의 모비우스 H. L. Movius 교수는 동아시아에 주먹도

끼가 없는 이유로 고인류 단계에서부터 이 지역은 서구지역

에 비해 문화적으로 뒤쳐진 상태로 머물러 있었기 때문이라는 가설을 제시하기도 하였다. 그러

나 연천 전곡리에서 유럽·아프리카 지역의 주먹도끼와 동일한 기술 수준의 주먹도끼가 발견되

면서 모비우스의 가설을 넘어 새로운 관점으로 동아시아 지역의 구석기 문화를 연구하게 되는

계기가 되었다. 전곡리 선사유적지는 1978년 4월 동두천 미공군 하사관이었던 그렉 보웬 G.

Bowen에 의해 처음 발견되었다. 미국 인디애나대학에서 고고학을 전공한 그는 한탄강유원지

를 여행 차 들렀다가 우연히 유원지 주변에서 주먹도끼 3점과 긁개 1점을 발견하게 되었다.

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활동 과정

불

피 우 기

※ 아래의 그림은 구석기인들이 불을 피울 때 사용하던 방법들입니다. 이 방법들을 참고하여

직접 불을 피워봅시다.

◎ 주변에서 불을 피우기 위한 재료들을 모아봅시다. 어떤 재료들을 모았나요?

◎ 구해온 재료를 가지고 어떻게 불을 피울 것인지 그림을 그려 보고, 직접 불을 피워봅시다.

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활동 정리

불

피 우 기

◎ 불이 잘 붙기 위한 조건에 대해 이야기해봅시다.

◎ 만약 불을 피우지 못했다면, 그 이유를 생각해봅시다.

◎ 직접 불을 피워본 소감을 이야기해보고, 구석기인들이 불을 사용하게 됨으로써 생활이 어떻

게 달라졌을지 생각해봅시다.

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참고 자료

불

피 우 기

활 천공기 방법

미국 인디언들이 주로 사용하는 방법으로 조각하기가 쉽다. 활은

45~60cm의 길이로써 휘어져 있는데 중앙 부분에 2.5cm 가량의불룩한

부분을 만든다. 활 양쪽 끝의 구멍은 6mm 정도로 띠를 매어준다. 띠를

매는 일은 끈 보다 튼튼하고 유연하고 상당한 양의마찰을 견딜 수 있

기 때문에 좋다. 끈의 한쪽 끝에는 작은 틈이 있는데. 이 끝 부분은 활

의 꼭대기 부분에 나 있는 구멍을 통과하며, 끝의 나머지 부분은 작은

틈을 통과하여 잡아당겨진다. 헐렁한 끝 부분을 활 끝의 손잡이에 있는

구멍을 통과하게 된다. 이 방법으로 30초안에 불이 붙게 된다. 

나무 켜는 방법

적당한 나무를 골라 그림과 같이 세로로 쪼개어, 나뭇조각이나

돌을 갈라진 틈에 끼워서 열린 부분이 오므라들지 못하게 한다.

그런 다음에 쪼개진 틀 밑에 불쏘시개를 넣는다. 17~20cm길이

의 나무 막대를 사용하여 앞, 뒤로 톱질을 하듯이 움직이면 연기

가 피어오른다. 이때 입을 바람을 불어주어 불이 붙게 된다.

 

구멍 뚫기

아프리카의 원주민들이 널리 사용하는 방법이다. 그림과 같이 지름 6mm,

길이 30~70cm로 한쪽 끝이 거칠게 둥근 나무 막대와 지름 12mm, 길이

60cm로 위쪽 표면이 납작한 형태의 나무판을 사용한다. V자형으로 베어낸

자리는 부싯깃에서 불꽃이 일어나도록 해준다. 주로 잘 건조된 풀을 부싯

깃으로 사용한다. 먼저 그림과 같이 나무 막대를 양손으로 잡고 누르면서

바른 속도로 빙빙 돌린다. 연기가 피러 오르고 부싯깃에 불꽃이 일기 시작

하면, 입으로 바람을 적당히 불어주어 불이 붙게 한다.

 

홈을 파는 방법

120cm 길이의 마른 나무막대판의 윗면에 세로로 홈을 파고

막대판이 흔들리지 않도록 한다. 막대에 경사를 주어 홈에 맞춘

후 양손으로 막대를 꽉 잡고 불꽃이 일어날 대까지 문지르면

된다.

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크기는? 어떤 암석? 그 밖의 특징은?

고인돌 관찰하기고인돌 관찰하기고인돌 관찰하기

활동 장소 ◎ 연천 통현리 지석묘 (경기도 연천군 연천읍 통현리)

전곡↔연천간 3번 국도 옆, 고포리 마을입구

활동 과정

고 인 돌

관 찰 하 기

◎ 고인돌을 자세히 관찰해보고, 스케치해봅시다.

◎ 고인돌을 자세히 관찰해보고, 특징들을 이야기해봅시다.

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활동 정리

고 인 돌

관 찰 하 기

◎ 고인돌은 왜 만든 것일까요?

◎ 앞 페이지에서 답한 암석으로 고인돌을 만든 이유는 무엇일까요?

◎ 구석기인들은 이 거대한 고인돌을 어떻게 만들었을까요? 4컷 만화로 그려봅시다.

① ②

③ ④

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참고 자료

고 인 돌

관 찰 하 기

고인돌이란?

고인돌은 일반적으로 지상이나 지하의 무덤방 위에 거대한

덮개돌을 덮은 선사시대의 무덤으로 거석문화의 일종이다.

고인돌을 일본에서는 지석묘라 부르고, 중국에서는 석붕(석

붕) 또는 대석개묘라 하며, 기타 지역에서는 돌맨(dolmen)이

나 거석(megalithic culture)으로 부른다. 우리나라에서는 고

인돌과 지석묘를 같은 의미의 용어로 사용하다가 고인돌이

묘의 기능으로만 설명될 수 없는 보다 더 다양한 기능을 보

이고 있어 현재는 “고인돌”로 통용하고 있다.

고인돌의 분류

고인돌은 크게 3가지 유형으로 분류되고 있다. 첫 번째 책상형의 북방식(北方式), 두 번째는

머리 돌만한 작은 받침돌 위에 상석(slab)을 올려놓는 변형 또는 남방식(南方式), 세 번째는 상

석만을 지상위에 올려놓는 변형 또는 전형적인 남방식 지석묘(無支石 지석묘) 등이다.

북방식 남방식 무지석

지석(받침돌)

상석(덮개돌)

책상형 북방식은 기본적으로 2개의 받침돌(支石, uprights)을 수직으로 적어도 1m에서 70cm

정도의 일정한 거리를 두고 묻은 다음 피장자가 평소 사용하던 물건을 매장하기 위하여 받침

돌 사이에 지표에서 아래로 30cm 깊이를 파낸 다음 매장물을 묻어 놓고 그 위를 다시 흙으로

덮고, 그 흙 위에 강자갈을 편평하게 덮는 부석시설을 처리한 후 수직받침돌 좌우에 흙을

15°~30° 경사지게 쌓아놓고 그 위로 상석(slab)을 올려놓는다. 남방식(변형) 지석묘와 무지석

지석묘 밑에는 석관(돌관 cist) 또는 석곽(石槨, 강자갈로 장방형 벽을 제작)시설을 설치하고

그 안에 매장물을 놓는다.

한탄강변의 고인돌

한탄강변에 대표적인 통현리 고인돌, 양원리 고인돌이 있으며, 실제적으로 연천군내에 약 47

기의 고인돌이 있는 것으로 조사되고 있으며, 연천군내에도 상기한 3가지 유형의 고인돌이 있

다. 다만 그중에 북방식이 많다. 연천군 고인돌의 암석은 현무암, 산성 화산암, 운모편암, 규암,

화강편마암과 각섬암 등이 있다. 그 중에 현무암이 가장 많다. 일반적으로 지석과 상석은 같은

종류의 암석을 사용하는데, 때로 지석(굄돌, 받침돌)과 상석의 암석 종류가 서로 다른 경우가

있다. 고인돌은 남북한을 합하여 약 40,00기(基, 일기) 정도 있으며, 최근의 북한에서 발표된

보고에 의하면 약 14,000기가 있다고 제시하고 있다. 남한은 약 20,000기 정도이다.

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연천 통현리 지석묘

1983년 9월 19일 경기도문화재자료 제52호로 지정되었다. 경기도 연천군에서 소유하고 있

다. 지석묘는 청동기시대의 대표적인 무덤으로 고인돌이라고도 부르며, 주로 경제력이 있거나

정치권력을 가진 지배층의 무덤으로 알려져 있다. 우리나라의 고인돌은 4개의 받침돌을 세워

돌방을 만들고 그 위에 거대하고 평평한 덮개돌을 올려놓은 탁자식과, 땅속에 돌방을 만들고

작은 받침돌을 세운 뒤 그 위에 덮개돌을 올린 바둑판식으로 구분된다. 추가적으로 받침돌이

없는 개석식(무지석식)도 있다. 통현리의 경작지 가운데 남아 있는 것으로, 편평한 지표에 판

석형의 받침돌[支石]을 세우고 사방을 막아 돌방[石室]을 이룬 다음 그 위에 뚜껑돌[蓋石]을

덮은 북방식 고인돌인데, 유난히도 편평하여 마치 치석(治石)한 판석 같은 인상이다. 뚜껑돌의

크기는 2.5m×3.2m이고 받침돌은 높이가 1m이며, 받침돌 일부와 뚜껑돌 부분이 파손되었다.

현무암 재질로 구성된 전형적인 청동기시대의 탁자형 고인돌이며 청동기시대의 대표적인 묘제

(墓制)의 하나로서 당시의 문화와 사회상을 규명하는 데 중요한 자료가 된다. 내부의 유물은

오래 전에 도굴당한 것으로 알려져 있다. 연천읍 통현리 일대는 지석묘가 다수 발견되고 있어

학술적으로 주목되는 지역 중 하나이다.

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베개용암 관찰베개용암 관찰베개용암 관찰

활동 장소 ◎ 황지리 (경기도 연천군 군남면 소재)

활동 과정

베 개 용 암

관 찰

◎ 베개용암을 잘 관찰해보고, 직접 스케치하여봅시다.

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◎ 아래의 사진은 베개용암입니다. 베개용암을 가까이에서 자세히 관찰해보고, 베개용암의 겉

표면과 깨진 베개용암의 내부가 어떻게 다른지 말해봅시다.

겉 표면

내부

활동 정리

베 개 용 암

관 찰

◎ 아래 그림을 참고하면서, 표의 빈 칸을 알맞게 채워봅시다.

구분 심성암 화산암

생성 장소

냉각 속도

결정의 크기

예 화강암, 섬록암, 반려암 유문암, 안산암, 현무암

◎ 심성암과 화산암의 냉각 속도와 결정의 크기 사이에는 어떤 관계가 있을까요?

◎ 앞에서 베개용암의 겉 표면과 내부를 자세히 관찰해보았습니다. 위의 심성암과 화산암의

‘냉각 속도-결정 크기’ 사이의 관계를 가지고 베개용암을 각자 설명해봅시다.

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용암 물

굳은 표면을

깨고 흘러나온

베개용암

굳은 표면을 깨고

흘러나온 용암

참고 자료

베 개 용 암

관 찰

베개용암은 어떻게 만들어질까?

베개용암이란 둥글둥글한 베개 모양의 구조를 가진

용암으로, 일반적으로 물속에서 용암이 분출할 때 만

들어지며, 분출된 후 찬 물속으로 흘러 들어가 급격히

냉각되어 만들어진 현무암이다.

① 흐르는 용암의 맨 앞부분이 물과 만나면 용암의

표면이 갑자기 식으면서 흐름의 속도가 급격히 늦어

지며 굳는다. 그러나 굳은 표면 안쪽으로는 용암이 계

속 흘러들어 풍선처럼 부풀어 베개 모양의 용암이 만

들어진다.

② 먼저 만들어진 베개용암의 굳은 표면을 뚫고 새로

운 용암이 삐져나온다.

③ 용암의 공급이 멈출 때까지 베개용암은 계속해서

만들어진다.

사진으로 볼까요?

하와이화산국립공원 Kilauea 화산이 태평양으로 용암을

뿜어내고 있다

연천군에서 베개용암 관찰하기

자살바위가 있는 궁신교에서 북쪽으로 약 700m를 가면 오른쪽에 한탄강 방향으로 가는 길이

나온다. 이 길을 따라 약 50m 내려가면 왼쪽에 식당이 나오고, 이 길을 계속 따라가면 한탄강

을 건널 수 있는 잠수교가 나온다. 잠수교를 건너면 한탄강과 영평천이 만나는 아우라지에 도

착한다. 식당 주인에게 부탁해 배를 타고 강을 건너가면 베개용암을 가까이에서 관찰할 수 있

다.

이곳 베개용암은 지름이 50cm 정도인 구형, 긴지름이 80cm~1m 정도인 타원형 등 그 모양

이 다양하다. 이 용암의 단면에서는 베개용암에서만 특징적으로 나타나는 방사상 절리나 어금

니 모양의 절리를 볼 수 있다. 또한 베개용암의 표면이 물과 접촉하면서 산소와 결합하고, 빠

르게 냉각되어 적갈색의 치밀한 표면(두께 1~2cm)을 보인다.

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주상절리와 판상절리, 현무암 공기구멍주상절리와 판상절리, 현무암 공기구멍주상절리와 판상절리, 현무암 공기구멍

활동 장소 ◎ 왕림교 (경기도 연천군 전곡읍 은대리 소재)

▶주상절리

판상절리◀

활동 과정

주 상 절 리 와

판 상 절 리

◎ 주상절리를 자세히 관찰한 후에, 아래 빈 칸에 스케치하고, 특징을 적어봅시다.

특 징

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◎ 판상절리를 자세히 관찰한 후에, 아래 빈 칸에 스케치하고, 특징을 적어봅시다.

특 징

활동 정리

주 상 절 리 와

판 상 절 리

◎ [주상절리 이해하기] 아래 빈 칸에 있는 점들을 하나씩만 포함하도록 자유롭게 도형을 그

려 넣어봅시다. 자를 사용하지 않아도 좋습니다.

① 한 경우에 한 가지 도형만 사용할 것.

② 도형과 도형이 만나는 곳은 모서리는 모서리끼리, 꼭지점은 꼭지점끼리 만나야 함.

③ 점을 포함하는 도형 외에 빈틈이 존재하지 않도록 그릴 것.

◎ 위에서 작도해본 내용을 바탕으로 주상절리의 형성에 대해 생각해봅시다.

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참고 자료

주 상 절 리 와

판 상 절 리

주상절리란?

‘절리’란 암석에 만들어진 크고 작은 규칙적인 틈이다. 주상절리는 용암이 식으면서 기둥 모

양으로 굳은 것인데, 기둥의 단면은 4각~6각형으로 다양한 모습을 보인다. 유동성이 큰 현무

암질 용암류가 급격히 냉각되면 큰 부피변화와 함께 수축하게 된다. 이때 용암이 식으면서 최

소한의 변의 길이와 최대의 넓이를 가지는 "육각형"의 모양으로 굳는 경향을 보인다. (원은 선

의 길이를 가장 효율적으로 사용하여 같은 길이 대비, 다른 도형보다 넓이가 크지만 원으로는

빈틈없이 조밀한 구조를 생성할 수 없다.) 수축이 진행되

면서, 냉각중인 용암표면에서 수축이 일어나는 중심점들

이 생기게 된다. 이런 지점들이 고르게 분포하면서, 그

점을 중심으로 냉각, 수축이 진행되면 다각형의 규칙적인

균열이 생기게 된다. 이러한 균열들이 수직으로 발달하여

현무암층은 수천 개의 기둥으로 나누어지게 된다. 이들은

용암의 두께, 냉각 속도 등에 따라 높이 수십 m, 지름

수십 cm의 다양한 모습으로 발달하게 된다.

판상절리란?

넓은 판상으로 분리되는 절리로서, 암체가 침식으로 지표에 노출되면서 상부에 가해지던 하중

이 제거 되어 지표면과 평행하게 균열이 발생한 것이다. 즉, 땅속 깊이 묻혀 있던 암석이 침식

을 받아 땅 표면에 드러나면 암석이 받치고 있던 하중(荷重)이 제거되면서 균열이 생긴다. 이

러한 균열은 지표에 평행하게 배열되며, 그 간격은 지표에 가까울수록 좁고 지표에서 멀어질수

록 넓다. 판상절리가 잘 발달한 암괴(岩塊)는 양파껍질처럼 조금씩 암석조각이 떨어져 나간다.

화강암에서 잘 일어나며, 미국의 요세미티국립공원에 있는 바위나 우리나라의 서부지방에서 많

이 발견된다. 하지만 판상절리가 만들어지는 과정들이 확실하게 밝혀진 것이 아니므로, 그 외

에 몇 가지 만들어지는 과정을 생각할 수 있다.

첫째, 먼저 흐른 용암이 냉각되고 있는데 위에 다른 용암이 흘러 누른 압력에 의해 절리가 형

성될 가능성이 있다. 이곳 노두에서 보면, 아래 부분에 판상절리가 발달해 있고, 윗부분에는

주상절리가 발달해 있기 때문이다.

둘째, 먼저 흐른 용암이 냉각되고 있는데, 뒤에서 다른 용암이 흘러 앞의 용암에 충격을 가해

판상절리가 만들어질 수도 있다. 이 지역은 자살바위 부근부터 이어지는 거대한 용암호의 맨

뒷부분이다. 따라서 나중에 흐르던 용암이 용암호에 고여 냉각되고 있는 용암에 충격을 가해

절리를 형성하게 된 것이다.

셋째, 현무암에 만들어진 주상절리 틈으로 물이 들어가 기계적 풍화작용을 일으켜 판상절리가

만들어질 수도 있다. 현무암은 절리와 기공이 많기 때문에 물이 쉽게 스며든다. 스며든 물은

동결과정에서 팽창과 수축을 반복하면서 절리가 만들어질 수 있다.

수축중심점

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주상절리의 형성과정

(1) 용암이 냉각, 수축되면 절리가 만들어 진다. 먼저 만들어진 절리는 다시

두 방향의 절리로 나누어진다. 이와 같은 절리가 연속적으로 진행되면 육각형

모양의 절리가 만들어진다.

(2) 육각형의 중심부로 수축이 진행되면서 절리가 더욱 발달한다.

(3) 절리가 아래쪽으로 발달하면서 기둥모양의 절리가 완성된다.

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활동 과정

현 무 암

공 기 구 멍

◎ 아래 사진 A, B, C는 모두 현무암 사진입니다. 겉 표면이 다른 세 종류의 현무암이 서로

어떻게 다른지 직접 자세히 관찰하고 말해봅시다.

A B C

A

B

C

활동 정리

현 무 암

공 기 구 멍

◎다음 그림을 보고 겉 표면이 다른 세 종류의 현무암이 어떻게 만들어지는지 말해봅시다.

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원형의 가스 튜브 단면

참고 자료

현 무 암

공 기 구 멍

현무암 표면의 공기구멍

현무암의 표면을 보면 작은 구멍이 많이 보인다. 이는 용암이 식을 때 용암 속에 가스가 있던

공간으로, 가스가 날아가지 못하고 공간이 그대로 굳어져 남은 흔적이다. 그런데 여러 현무암

표면을 관찰해보면 어느 것은 표면이 거칠고 구멍이 많지만, 어느 것은 구멍이 거의 없이 매끄

럽다. 왜 그런 것일까?

탄산음료가 가득 들어 있는 병의 뚜껑을 열면 병의 아래쪽보다 위쪽에 기포가 많이 생기는데,

이는 액체인 음료 속에 있던 기체가 압력이 약한 위쪽부터 공기 중으로 날아가면서 일어나는

현상이다. 마찬가지로 용암이 식을 때 용암 안에 있던 가스는 압력이 약한 용암층의 바깥쪽(위

쪽 또는 아래쪽)으로 모였다가 공기 중으로 빠져나간다. 용암층 표면에 생긴 많은 구멍은 미처

용암 밖으로 빠져 나가지 못한 가스가 있던 곳이다. 그리고 용암층 안쪽에는 우리 눈에는 구멍

이 거의 없는 것처럼 보이지만 아주 미세한 입자 상태의 가스가 함께 들어 있다. 다만 가스가

액체에 녹아 있거나 가스방울이 매우 작아서 구멍이 없는 것처럼 보일 뿐이다.

둥근 가스 통로 흔적

용암층에 있는 가스 구멍의 모양은 여러 가지이

다. 용암층 표면에는 용암이 흐른 방향과 나란하

게 길쭉한 모양이 많으며 둥근 것도 눈에 띈다.

길쭉한 모양의 가스 구멍은 용암이 계속 아래쪽으

로 흐르기 때문에 둥글었던 구멍이 길쭉하게 늘어

진 것이다. 이 모양들은 용암 안에 있던 가스가

밖으로 빠져나가며 만들어진 것이므로, 잘 관찰하

면 용암 안의 가스와 용암이 어떻게 이동했는지를

알 수 있다. 용암 안에 있던 가스는 용암에서 빠

져나갈 때에는 서로 뭉쳐 점점 큰 통로를 만드는데, 이 때 가스가 빠져나간 통로를 위에서 보

면 둥글고, 옆에서 보면 빨대처럼 보인다.

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프로그램 개발 및 현장 지도 인원

강원대학교 교수 이문원(지질학)

건국대학교 명예교수 최무장(고고학)

강원대학교 교수 이기영(과학교육학)

서정중학교 교장 안락규

강원대학교 대학원생 김건우

강원대학교 학부생 김두현

체험활동 현장 지도 교사

별내중학교 교사 권홍진

조종중학교 교사 정병호

덕정중학교 교사 진연자

퇴계원고등학교 교사 진영수

의정부고등학교 교사 오중렬

진건고등학교 교사 김영준

호평고등학교 교사 황미선

본 사업은 한국창의재단 후원으로 한국지구과학회 주관으로 운영됨.