한탄강 세계지질공원 연천 '재인폭포' 영상 답사기

한탄강 국가지질공원 재인 폭포(才人瀑布) 위치 : 경기도 연천군 연천읍 고문리 옛 한탄강 유로를 따라 흐르던 용암이 지류를 따라 역류하면서 용암호를 형성하게 되고 이후 하천이 흐르면서 풍화와 침식 작용에 의해 현재의 폭포를 형성하였다. 재인 폭포의 높이는 약 18m에 이르며 절벽은 현무암 주상 절리와 하식 동굴이 형성되어 있다. 지장봉(877m)이 원류인 이 폭포는 한탄강 서쪽에 깊숙이 자리해 있다. 폭포 주위는 길이 100m, 너비 30m, 깊이 20m 정도로 큰 Y자형 협곡을 이루며, 검은빛을 띠는 화강암·현무암 등이 계곡과 조화를 이룬다. 재인폭포에서는 두부침식(頭部 侵蝕 headward erosion)을 자세하게 관찰할 수 있습니다. 두부침식이란 하천 침식 형태의 하나로 하천이 상류쪽으로 침식하여 그 길이를 증가해 가는 현상을 말합니다. 폭포가 계속 무너지면서 상류쪽으로 후퇴하는 것을 통해 두부침식이 진행되고 있음을 알 수 있다. 하천의 침식은 그 방향에 따라 하방침식, 측방침식, 두부침식 등으로 구분된다. 지반이 융기하거나 해수면이 하강하면 하천의 침식력이 부활되어 하방침식을 활발히 하게 되는데 그 침식은 기준면(base level)으로부터 상류 쪽을 향해 진행된다. 지구적 규모에서의 침식 기준면은 해수면이 된다. 하천에 발달한 폭포가 상류쪽으로 점차 그 위치를 변동시키는 것은 두부침식의 전형적인 예이다. 두부침식이 진행되는 지형은 협곡을 이루는 경우가 많다. 특히 주상절리(柱狀節理)가 잘 발달한 현무암 대지를 개석하면서 두부침식과 하방침식이 진행된 하천은 대규모 협곡이 발달한다. 경기도 연천의 재인폭포는 우리나라에서 두부침식을 관찰하기 가장 좋은 장소로 알려져 있다. 원래 재인폭포는 한탄강 본류에 있었을 것으로 판단된다. 시간이 흐르면서 한탄강 본류로부터 작은 지류를 따라 두부침식이 진행되고 있고 그 두부침식이 진행되는 경계부가 바로 재인폭포인 것이다. 미국과 캐나다 국경에 있는 나이아가라 폭포는 세계적으로 전형적인 두부침식이 진행되는 곳이다. 원래의 나이아가라 폭포는 현재의 위치보다 훨씬 하류쪽에 있었는데 오랜 기간 두부침식이 진행되어 지금의 위치로 이동된 것이다. 우리나라에서도 두부침식에 의한 폭포 경관을 관찰할 수 있는 곳이 많다. 제주도 서귀포의 천지연폭포, 천제연폭포는 두부침식에 의해 해안가로부터 내륙 깊숙이 들어간 곳에 위치해 있다. 제4기 현무암의 근원 용암은 서울-원산 구조대 내에서 분출하여 저지대를 따라 흘러 긴 용암대지를 형성하였다. 현무암은 노두상으로 노출되는 면적은 넓지 않지만, 현재 상당한 부분이 하성퇴적물과 토양층으로 덮여있으며, 하안단애를 이루고 흔히 주상절리를 발달시킨다. 재인폭포에는 수직 주상절리대가 발달해있다. 1) 제4기 현무암 현무암은 암색 내지 흑색이고, 매우 세립질의 화산암이다. 제4기 현무암은 강원도 평강~철원 일대에서부터 경기도 포천시-연천군-파주시 파평면에 이르기까지 한탄강 및 임진강 하안과 그 연변의 저지대에 분포한다. 이 현무암의 근원 용암은 서월-원산 구조대 내에서 분출하여 저지대를 따라 흘러 좁고 긴 용암대지를 형성하였다. 현무암 용암류가 흐른 통로는 현재의 한탄강 유로와 크게 다르지 않았을 것으로 추정된다. 전곡현무암으로 지칭되기도 한 제4기 현무암은 한탄강과 임진강을 따라서, 그리고 영평천 하류와 차탄천 하류에도 분포하며, 전곡읍 일대에서는 용암대지를 이룬다. 현무암은 노두상으로 노출되는 면적은 넓지 않지만, 현재 상당한 부분이 하성퇴적물과 토양층으로 덮여있으며, 하안단애를 이루고 흔히 주상절리를 발달시킨다. 따라서 현무암 대지를 통과하는 하천은 그 상류에서 하폭이 매우 넓고 제방이 형성되어 있지만 하폭이 매우 좁고 하고가 깊은 것이 특징이다. 현무암은 총 두께가 약 20m 이내로, 4매 이내의 용암류(lava flow)로 구성되어 있다. 용암류는 지역에 따라 두께변화(1~20m)를 제외하고 전체적으로 동일한 암상을 보이지만 기공의 존재로 개별 용암류 단위를 확인할 수 있다. 최하부 용암류 밑에는 미고결 상태로 깔려 있던 고기 하성층(백의리층)이 제거되어 비어있는 경우도 있다. 2) 재인폭포의 전설 재인폭포의 높이는 18m이다. 폭포 주위는 길이 100m, 너비 30m, 깊이 20m 정도로 큰 Y자형 협곡을 이루며, 검은빛을 띠는 화강암·현무암 등이 계곡과 조화를 이룬다. 폭포 옆에는 마실 수 있는 석간수가 솟아나며, 폭포 위에는 수려한 계곡을 조망해 볼 수 있는 조그만 다리가 있다. 폭포 위에는 용이 승천했다는 청옥색의 용소(龍沼 : 선녀탕)가 있으나, 지금은 군작전지역으로 출입이 금지되고 있다. 옛날 어느 원님이 이 마을에 사는 재인(才人) 아내의 미색을 탐하여 이 폭포 절벽에서 재인으로 하여금 광대줄을 타게한 뒤 줄을 끊어 죽게 하고 재인의 아내를 빼앗으려 하였으나, 절개 굳은 재인의 아내는 남편의 원수를 갚기 위해 거짓으로 수청을 들며 원님의 코를 물어뜯고 자결하였는데, 그 뒤부터 이 마을을 재인의 아내가 원님의 코를 물었다 하여 '코문리'라 불리게 되었으나, 차츰 어휘가 변하여 '고문리(古文里)'라 부르게 되었다는 전설이 있다. 반면, 옛날에 한 재인(才人)이 있었는데 하루는 마을 사람과 이 폭포 아래에서 즐겁게 놀게 되었으나, 자기 재주를 믿고 흑심을 품은 재인은 그 자리에서 장담하며 약속하기를, '이 절벽 양쪽에 외줄을 걸고 내가 능히 지나갈 수 있다!'라고 호언장담 하자, 마을 사람은 재인의 재주를 믿지 못하고 그 자리에서 자기 아내를 내기에 걸게 되었다. 잠시 후 재인은 벼랑 사이에 놓여 있는 외줄을 타기 시작하는데, 춤과 기교를 부리며 지나가는 모습이 평지를 걸어가듯 하자 이에 다급해진 마을 사람은, 재인이 줄을 반쯤 지났을 때 줄을 끊었고 재인은 수십 길 아래 구렁으로 떨어져 죽게 되었다. 이러한 일로 이 폭포를 재인폭포로 부르게 되었다고 기록되어 있어 상반되는 전설을 담고 있기도 하다. 3) 주상절리는 어떻게 만들어지나? 마그마나 용암이 고결할 때에는 수축이 일어나므로 그 중에 틈이 생기게 된다. 신선한 암석에서는 이들 틈이 잘 보이지 않으나 풍화를 받으면 틈에 따라 풍화가 먼저 진행되므로 오랜 시일이 지나면 굵은 틈이 나타나게 된다. 이런 틈을 절리라고 한다. 절리에는 주상절리, 판상절리, 방상절리, 불규칙절리, 풍화절리, 층상절리가 있다. 화산암은 용암이 분출될 때 빠른 속도로 냉각 수축함으로써 주상절리를 만들고, 심성암은 화강암 등이 지표로 노출될 때 암석 위를 누르던 압력이 제거되면서 수평 방향으로 형성된 판상절리나 방상절리를 만든다. 즉, 주상절리는 육각 기둥 모양으로 쪼개지며, 현무암에서 잘 나타나고 판상절리는 얇게 판자 모양으로 쪼개지는 절리로 안산암에서 잘 발달한다. 그리고 방상절리는 육면체로 쪼개지며, 화강암에서 쉽게 발견할 수 있다. 용암이 식을 때는 수축하여 절리가 많이 발달하며 유동성이 큰 현무암질 용암류가 식을 때는 절리가 규칙적으로 발달할 수 있다. 냉각 중에 있는 용암의 표면에는 수축 중심점들이 생기며, 이런 점들을 잇는 선의 중앙에서는 양쪽으로 직각 방향의 틈이 벌어진다. 수축 중심점이 고르게 분포하면 여러 방향의 틈들이 서로 만나 육각형의 패턴을 만들게 된다. 그리고 이들 틈, 즉 절리는 이상적인 경우에 용암을 수직적인 육각형의 기둥으로 무수히 분리하게 된다. 이러한 것을 주상절리라고 하며, 이들 절리로 분리된 돌기둥은 용암의 두께와 냉각 속도에 따라서 높이 수십m, 지름 수십cm의 규모로 발달하기도 한다. 그러나 이들 기둥은 정육각형인 경우는 드물고 대체로 불규칙한 다각형이며 항상 수직적인 것도 아니다. 또한 주상절리는 조면암질 용암에서도 나타난다. 절리는 암석을 분할하는 면 또는 표면이며 절리면에 평행하게는 눈에 뜨일 만한 암괴의 움직임이 없으며 이점이 단층과 구분된다. 절리는 다양한 형태로 나타나고, 어떤 절리는 수직적이고 또 다른 절리는 수평적 형태를 이루고 있으며 대부분의 절리는 다양한 각도를 갖고 있다. 절리의 측정은 일반적인 지층에서와 마찬가지로 주향과 경사를 측정한다. 주향은 성층면과 수평면과의 교선이 남북 방향에 대해서 이루는 각도를 북을 기준으로 하여 나타낸 것이며, 경사는 주향과 수직관계에 있다. 지표상에 절리가 존재하지 않으면 암석의 풍화가 일어나기 힘들고 풍화가 진전되지 않으면 토양형성이 어려워진다. 토양의 발달이 미약하면 식물이 살 수 없게 되고 이는 곧 동물의 존재를 위협하게 된다. 절리는 풍화에 관여하여 토양형성에 크게 이바지할 뿐만 아니라 지형발달에도 크게 관여한다. 석회암 지형이나 동굴 내부의 구조와 형태, 지하수의 유통 등은 절리의 규모나 특징 등에 크게 의존한다. 특히 채석장과 같은 곳에서는 절리가 생산성을 높여줄 뿐만 아니라 작업과정에서의 안전과도 직결되어 있다. 또한 절리의 작용 즉, 절리의 발생 상태, 절리의 형상, 균열의 벌어진 정도, 절리의 경사각, 절리면 내의 충진물, 절리면의 변질 정도 등은 토목설계와 시공과 같은 분야에서는 매우 중요하다. 주상절리와 두부침식을 볼 수 있는 재인폭포로 입장하시겠습니다