용암이 남긴 육각기둥 병풍 주상절리대 柱狀節理 / Columnar Joint

제주도 서귀포시 중문동 중문민속박물관 입구에서 동쪽으로 난 작은 길을 따라 10분가량 들어가면 겹겹이 쌓인 검붉은 육각형 돌기둥들이 1.75km의 해안선을 병풍처럼 에워싸고 있는 특이한 풍경을 만나게 된다. 예전에는 ‘지삿개’라 불리던 대포동 주상절리대가 바로 그것이다.

마치 사람이 일부러 깎아놓은 듯한 오각 또는 육각의 검은 돌기둥들이 빽빽이 들어서있는 대포동 주상절리대는 국내에서 제일 큰 규모를 자랑한다. 칼로 정교하게 자른 듯 신기한 모양을 하고 있는 해안가의 돌기둥은 어떻게 만들어진 것일까?

대포동 주상절리대

주상절리(柱狀節理)는 화산 활동의 산물이다. 신생대 3기 말부터 4기 초에 걸쳐 화산활동이 많았던 우리나라에서는 제주도를 비롯해 울릉도, 독도, 철원 한탄강 유역에서 쉽게 볼 수 있다.

화산이 폭발하면 화구에서 액체 상태의 용암이 지표로 흘러나오면서 급속히 식는 과정에서 수축 현상이 일어난다. 이 때문에 냉각된 용암 표면에는 수직적인 균열, 즉 절리가 생긴다. 밀가루로 죽을 끓여 놔두면 죽이 식으면서 부피가 줄어드는데 이때 표면부터 굳으면서 겉은 고체, 속은 액체가 된다.

시간이 지날수록 죽 전체는 서서히 열과 수분을 뺏겨 결국 딱딱하게 굳는다. 죽이 완전히 굳으면 가뭄에 논바닥이 갈라진 것처럼 표면부터 아래로 금이 가면서 갈라진다. 주상절리도 이런 원리로 생긴다.

대포동 주상절리가 오각 또는 육각형인 이유는 뭘까? 용암이 식을 때 지표면에 생기는 균열은 용암의 두께, 온도, 냉각 속도, 냉각율에 따라 수축점이 달라져 형태가 제각각이다. 그런데 유동성이 큰 현무암질 용암은 성분이 균일해 수축점이 규칙적으로 분포한다. 이 때문에 식을 때 동일한 방향으로 힘이 분배되고, 식는 속도가 다소 느리면 지표면에 오각 또는 육각형의 균열이 수직으로 일정하게 나타나는 것이다.

이 균열을 따라 비나 눈 등 수분이 침투해 얼고 녹기를 반복하면서 점차 바위의 틈이 벌어지고, 벌어진 틈에서 이 과정이 반복되면서 침식과 풍화가 계속되면 결국 바위덩어리가 하나 둘씩 떨어져나가 높이가 다른 돌기둥이 생긴다.

주상절리는 용암이 빨리 식는 환경에서 잘 발달한다. 대포동 주상절리대는 용암이 차가운 바닷물과 만나 급속히 냉각돼 형성됐음을 알 수 있다. 바닷물과 접하는 암석의 아래쪽에 생긴 주상절리는 모양이 뚜렷한데 반해 암석 윗부분으로 갈수록 주상절리가 점차 희미해진다. 이는 주상절리를 덮고 있던 용암이 식은 표면층, 즉 ‘클링커’(clinker)가 보온 역할을 해 클링커가 두꺼운 부분에서는 암석이 서서히 식어 주상절리의 발달이 저조하기 때문이다.

대포동 주상절리대는 주상절리의 생성 원인과 과정, 발달 모양과 해식 작용을 관찰할 수 있어 지형·지질학적 가치가 클 뿐 아니라 자연학습장으로도 활용 가치가 높아 2005년 1월 6일 천연기념물 제 443호로 지정됐다.

주상절리 생성원리

과학동아