표제지
목차
01. 서론 4
1-1. 과업 배경 및 목적 4
1-2. 과업 범위 7
1-3. 연구진 구성 7
02. 과업 대상 동굴의 위치 8
2-1. 울진 성류굴 8
2-2. 삼척 대금굴 10
2-3. 단양 온달동굴 12
03. 측정장비 및 측정지점의 선정 15
3-1. 측정장비의 선정 16
3-2. 측정지점의 선정 19
3-2-1. 울진 성류굴 20
3-2-2. 삼척 대금굴 21
3-2-3. 단양 온달동굴 23
3-3. 측정장비의 설치 현황 24
3-3-1. 울진 성류굴 25
3-3-2. 삼척 대금굴 26
3-3-3. 단양 온달동굴 27
3-4. 측정장비에 대한 국문 매뉴얼 배포 및 측정장비 설명 29
04. 관람객 현황 30
4-1. 울진 성류굴 30
4-2. 삼척 대금굴 32
4-3. 단양 온달동굴 34
05. 동굴 환경 37
5-1. 대기환경의 변화 38
5-1-1. 온도 40
5-1-2. 습도 46
5-1-3. 이산화탄소 48
5-1-4. 라돈(Rn) 54
5-2. 관람객과 대기환경과의 연관성 64
5-2-1. 관람객과 온도 변화 64
5-2-2. 관람객과 습도 변화 66
5-2-3. 관람객과 이산화탄소 변화 66
5-2-4. 라돈 76
5-3. 수질환경의 변화 80
5-3-1. 수질환경 80
5-3-2. 수위 및 수온 87
5-3-3. 라돈 92
06. 동굴생성물의 오염 변화 관찰 93
6-1. 과업 대상 동굴의 녹색오염(lampenflora) 94
6-1-1. 채취한 녹색오염(lampenflora) 시료의 배양 94
6-1-2. 배양액의 현미경 관찰 94
6-2. 과업 대상 동굴의 녹색오염(lampenflora) 제거 및 관찰 96
6-3. 녹색오염(lampenflora) 제거 후 재발생 예방을 위한 제안 99
07. 모니터링 지침 방안 및 정책제안 101
08. 결론 107
참고문헌 112
판권기 115
표 1-1. 국내 천연기념물과 지방문화재 및 공개된 동굴의 현황 5
표 2-1. 울진군의 지리적 경계(2019년 울진군청 홈페이지 자료) 9
표 2-2. 삼척시의 지리적 경계(2019년 삼척시청 홈페이지 자료) 11
표 2-3. 단양군의 지리적 경계(2019년 단양군청 홈페이지 자료를 수정) 13
표 3-1. 이번 과업 수행을 위해 선정된 측정장비 목록 16
표 3-2. 이번 과업의 측정항목 20
표 3-3. 성류굴의 과업지시서 상 측정항목에 대한 측정지점 및 실제 측정지점의 개수 비교(녹색오염 관찰 지점의 경우는 발주기관과 상호협의 후에 변경) 21
표 3-4. 대금굴의 과업지시서 상 측정항목에 대한 측정지점 및 실제 측정지점의 개수 비교(녹색오염 관찰 지점의 경우는 발주기관과 상호협의 후에 변경) 22
표 3-5. 온달동굴의 과업지시서 상 측정항목에 대한 측정지점 및 실제 측정지점의 개수 비교(녹색오염 관찰 지점의 경우는 발주기관과 상호협의 후에 변경) 24
표 3-6. 이번 과업의 수행을 위해 성류굴에 설치된 측정장비의 현황(온도, 습도: TH, 이산화탄소: C) 25
표 3-7. 이번 과업의 수행을 위해 대금굴에 설치된 측정장비의 현황(온도, 습도: TH, 이산화탄소: C, 수온, 수위: WTL) 26
표 3-8. 이번 과업의 수행을 위해 온달동굴에 설치된 측정장비의 현황(온도, 습도: TH, 이산화탄소: C, 수온, 수위: WTL) 27
표 4-1. 이번 과업기간 중 성류굴의 관람객 현황 31
표 4-2. 이번 과업기간 중 성류굴을 방문한 관람객의 요일별 현황 31
표 4-3. 이번 과업기간 중 대금굴의 휴무일 현황 32
표 4-4. 이번 과업기간 중 대금굴의 관람객 현황(대금굴 관광센터 관리일지 자료) 33
표 4-5. 이번 과업기간 중 대금굴을 방문한 관람객의 요일별 현황 34
표 4-6. 이번 과업기간 중 온달국민관광지의 관람객 현황 35
표 4-7. 이번 과업기간 중 온달국민관광지를 방문한 관람객의 요일별 현황(누락된 10일간의 관람객 자료 제외) 36
표 5-1. 이번 과업기간 중 대상 동굴에 설치된 자동 측정장비(온도, 습도(TH)와 이산화탄소(C) 측정기)의 데이터 수집 횟수 40
표 5-2. 이번 과업기간 중 성류굴 내부에서 자동측정 된 온도의 기초통계 41
표 5-3. 이번 과업기간 중 대금굴 내부에서 자동측정 된 온도의 기초통계 42
표 5-4. 이번 과업기간 중 대금굴의 침수 현황 43
표 5-5. 이번 과업기간 중 온달동굴 내부에서 자동측정 된 온도의 기초통계 44
표 5-6. 이번 과업기간 중 성류굴 내부에서 자동측정 된 습도의 기초통계 46
표 5-7. 이번 과업기간 중 대금굴 내부에서 자동측정 된 습도의 기초통계 47
표 5-8. 이번 과업기간 중 온달동굴 내부에서 자동측정 된 습도의 기초통계 48
표 5-9. 2018년 안면도, 고산(제주도), 울릉도, 마우나로아, 전지구의 이산화탄소 농도 50
표 5-10. 이번 과업기간 중 성류굴 내부에서 자동측정 된 이산화탄소의 기초통계 51
표 5-11. 이번 과업기간 중 대금굴 내부에서 자동측정 된 이산화탄소의 기초통계 53
표 5-12. 이번 과업기간 중 온달동굴 내부에서 자동측정 된 이산화탄소의 기초통계 53
표 5-13. 국내 석회동굴 내부의 라돈 함량(김련 외, 2018) 58
표 5-14. 이번 과업기간 중 성류굴 내부에서 측정된 라돈 함량(Rn: RAD7 측정자료, α: α-track 측정자료) 59
표 5-15. 암석 내 우라늄 함량(Alloway, 1995; Brownlow, 1996) 61
표 5-16. 이번 과업기간 중 대금굴 내부에서 측정된 라돈 함량(Rn: RAD7 측정자료, α: α-track 측정자료) 62
표 5-17. 이번 과업기간 중 온달동굴 내부에서 측정된 라돈 함량(Rn: RAD7 측정자료, α: α-track 측정자료) 63
표 5-18. 이산화탄소가 인체에 미치는 영향(이산화탄소 1%=10,000ppm) 67
표 5-19. 이번 과업기간에 측정된 이산화탄소 측정값 중 실내 환경 기준 및 동굴 생성물에 미치는 영향, 관람객의 건강에 즉각적으로 영향을 줄 수 있는 수치 이상으로 측정된 횟수 69
표 5-20. 흡연자의 경우 라돈에 의한 폐암 발생률 77
표 5-21. 비흡연자의 경우 라돈에 의한 폐암 발생률 77
표 5-22. 성류굴 내 동굴수의 간이수질 항목에 대한 기초통계 81
표 5-23. 대금굴 내 동굴수의 간이수질 항목에 대한 기초통계 83
표 5-24. 온달동굴 내 동굴수의 간이수질 항목에 대한 기초통계 85
표 5-25. 대금굴 내 동굴수의 수위 및 수온에 대한 기초통계 87
표 5-26. 온달동굴 내 동굴수와 남한강의 수위 및 수온에 대한 기초통계 89
표 5-27. 이번 과업 대상 동굴에서 측정된 동굴수의 라돈 함량 92
표 6-1. 이번 과업 대상 동굴의 시료에서 배양된 녹조와 남세균 95
표 6-2. 이번 과업 대상 동굴에서 실시된 녹색오염 제거 실험의 약품 접촉 시간 97
표 6-3. 성류굴 내 녹색오염 관찰 결과 98
표 6-4. 대금굴 내 녹색오염 관찰 결과 98
표 6-5. 온달동굴 내 녹색오염 관찰 결과 99
그림 1-1. 국내 천연기념물과 지방문화재 및 공개된 동굴의 분포 4
그림 2-1. 울진군의 지리적 경계 및 행정구역 8
그림 2-2. 성류굴의 지리적 위치와 동굴 분포도(1, 2입구; 김련 외, 2019) 9
그림 2-3. 성류굴의 1입구 전경 10
그림 2-4. 삼척시의 지리적 경계 및 행정구역 10
그림 2-5. 대금굴의 지리적 위치 11
그림 2-6. 대금굴의 입구(인공터널) 전경 12
그림 2-7. 단양군의 지리적 경계 및 행정구역 12
그림 2-8. 온달동굴의 지리적 위치 13
그림 2-9. 온달동굴의 입구 전경 14
그림 3-1. 측정장비 및 측정지점에 대한 평가 모습(문화재청 회의실에서 진행) 15
그림 3-2. 라돈 측정지점에 대한 현장자문 모습(①울진 성류굴, ②삼척 대금굴, ③단양 온달동굴) 15
그림 3-3. 녹색오염(lampenflora) 제거 지점에 대한 현장자문 모습(①울진 성류굴, ②삼척 대금굴, ③단양 온달동굴) 15
그림 3-4. 이번 과업 수행을 위해 선정된 성류굴의 환경측정 지점 20
그림 3-5. 이번 과업 수행을 위해 선정된 대금굴의 환경측정 지점 22
그림 3-6. 이번 과업 수행을 위해 선정된 온달동굴의 환경측정 지점 23
그림 3-7. 측정장비에 대한 교육 모습(좌-성류굴, 우-대금굴) 29
그림 4-1. 이번 과업기간 중 성류굴의 1일 관람객 현황 및 휴무일 현황 31
그림 4-2. 이번 과업기간 중 성류굴의 요일별 관람객 현황 32
그림 4-3. 이번 과업기간 중 대금굴의 1일 관람객 현황 및 휴무일 현황 33
그림 4-4. 이번 과업기간 중 성류굴의 요일별 관람객 현황 34
그림 4-5. 이번 과업기간 중 온달국민관광지의 1일 관람객 현황 36
그림 4-6. 이번 과업기간 중 온달국민관광지의 요일별 관람객 현황(누락된 10일간의 관람객 자료 제외) 36
그림 5-1. 성류굴 주변의 외부 기온과 동굴 내부의 온도 비교 41
그림 5-2. 성류굴 주변의 외부 기온과 동굴 내부 온도의 장기관측 자료 42
그림 5-3. 대금굴 주변의 외부 기온과 동굴 내부의 온도 비교 43
그림 5-4. 대금굴 주변의 외부 기온과 동굴 내부 온도의 장기관측 자료 44
그림 5-5. 온달동굴 주변 외부의 기온과 동굴 내부의 온도 비교 45
그림 5-6. 온달동굴 주변의 외부 기온과 동굴 내부 온도의 장기관측 자료 45
그림 5-7. 성류굴 주변의 외부 습도와 동굴 내부 습도의 장기관측 자료 46
그림 5-8. 대금굴 내부 습도의 장기관측 자료 47
그림 5-9. 온달동굴 주변의 외부 습도와 동굴 내부 습도의 장기관측 자료 48
그림 5-10. 1999년부터 2018년까지의 안면도(AMY)와 고산(JGS), 울릉도(ULD)의 이산화탄소 배경대기 농도 49
그림 5-11. 1999년부터 2018년까지의 안면도(AMY)와 고산(JGS), 울릉도(ULD)의 이산화탄소 농도의 계절별 변화 49
그림 5-12. 성류굴 내 이산화탄소의 장기관측자료(① 비수기, ② 극성수기) 51
그림 5-13. 이번 과업기간 중 성류굴의 비수기(그림 5-12의 ①)와 극성수기(그림 5-12의 ②)에 측정된 이산화탄소의 비교(붉은 점선: 추이선) 52
그림 5-14. 대금굴 내 이산화탄소의 장기관측자료 53
그림 5-15. 온달동굴 내 이산화탄소의 장기관측자료 54
그림 5-16. 고산기상대에서 측정된 계절별 라돈 변화 55
그림 5-17. 고산기상대에서 측정된 계절별 및 일별 라돈 변화 56
그림 5-18. 고산기상대에서 측정된 라돈 농도의 시계열 변화 56
그림 5-19. 고산기상대에서 측정된 월별 라돈 변화 57
그림 5-20. 고산기상대에서 측정된 일별 라돈 변화 57
그림 5-21. 국내 석회동굴 내부의 라돈 함량(김련 외, 2018에서 수정) 58
그림 5-22. 성류굴 내 라돈 농도 관측자료 60
그림 5-23. 대금굴 내 라돈 농도 관측자료 62
그림 5-24. 온달동굴 내 라돈 농도 관측자료 63
그림 5-25. 성류굴의 시간대별 관람객 현황과 온도 변화 64
그림 5-26. 대금굴의 시간대별 관람객 현황과 온도 변화 65
그림 5-27. 온달동굴의 시간대별 관람객 현황과 온도 변화 66
그림 5-28. 이산화탄소가 인체에 미치는 영향(김련 외, 2019) 68
그림 5-29. 성류굴의 일별 관람객 현황과 이산화탄소 변화 70
그림 5-30. 성류굴의 요일별 관람객 현황과 이산화탄소 변화 71
그림 5-31. 성류굴의 시간대별 이산화탄소 변화 71
그림 5-32. 대금굴의 일별 관람객 현황과 이산화탄소 변화 72
그림 5-33. 대금굴의 요일별 관람객 현황과 이산화탄소 변화 73
그림 5-34. 대금굴의 시간대별 이산화탄소 변화 73
그림 5-35. 온달동굴의 일별 관람객 현황과 이산화탄소 변화 74
그림 5-36. 온달동굴의 요일별 관람객 현황과 이산화탄소 변화 75
그림 5-37. 온달동굴의 시간대별 이산화탄소 변화 76
그림 5-38. 연간 노출되는 방사선의 종류 76
그림 5-39. 방사성 물질이 원래 개수의 반으로 줄어드는데 걸리는 시간 77
그림 5-40. 이번 과업 대상 지역의 실내 라돈 농도 분포도(2018년 겨울철, 주택; 환경부 생활환경정보센터에서 수정; 2.2~3.5pCi/L) 78
그림 5-41. 성류굴 내 동굴수의 수온, EC, pH, DO, ORP의 관측자료 82
그림 5-42. 대금굴 내 동굴수의 수온, EC, pH, DO, ORP의 관측자료 84
그림 5-43. 온달동굴 내 동굴수의 수온, EC, pH, DO, ORP의 관측자료 86
그림 5-44. 대금굴 내 WTL1 수위와 외부 강수량의 장기관측자료 88
그림 5-45. 대금굴 내 WTL1 수온과 외부 강수량의 장기관측자료 88
그림 5-46. 대금굴 내 WTL1 수위와 동굴 내부 온도(TH1, TH2, TH3)의 장기관측자료 88
그림 5-47. 대금굴 내 WTL1 수온과 동굴 내부 온도(TH1, TH2, TH3)의 장기관측자료 89
그림 5-48. 온달동굴 내 WTL1 및 남한강(WTL2) 수위와 외부 강수량의 장기관측자료 90
그림 5-49. 온달동굴 내 WTL1의 수온과 외부 강수량의 장기관측자료 90
그림 5-50. 온달동굴 주변 외부 대기의 기온과 남한강(WTL2) 수온의 장기관측자료 91
그림 5-51. 온달동굴 내 WTL1 수위와 동굴 내부 온도(TH2, TH3)의 장기관측자료 91
그림 5-52. 온달동굴 내 WTL1 수온과 동굴 내부 온도(TH2, TH3)의 장기관측자료 91
그림 6-1. 녹색오염 시료채취 94
그림 6-2. 시료에서 배양된 남세균(상)과 녹조(하)의 현미경 관찰 모습 95
그림 6-3. 녹색오염 제거실험을 위한 1% 차아염소산나트륨(Sodium hypochlorite, NaOCl) 수용액을 만드는 모습 96
그림 6-4. 멸균 거즈를 고루고루 적시기 위해 사용된 플라스틱 통 96
그림 6-5. 녹색오염 제거 실험의 효과를 높이기 위해 붙여진 랩 97
그림 6-6. kimwipes와 증류수를 이용한 세척 모습 97
그림 7-1. 뉴질랜드 Waitomo Glowworm 동굴지대에 설치된 모니터링 시스템. 실시간 모니터링 자료를 수집하고 관리하고 있으며, 동굴 내 이산화탄소 분압이 2,400ppmv 이상되면... 102
그림 7-2. 제주특별자치도 세계유산본부에서 운용중인 세계자연유산 모니터링 시스템 103
그림 7-3. 상시 환경모니터링 시스템의 구성개요 104
그림 7-4. 해외 검표시설. 매표소에서 발행한 티켓을 이용하여 몇 명의 관람객이 관람하고 있는지를 모니터링 할 수 있음(상; 중국 황룡동굴, 좌하: 이탈리아 Frasassi 동굴,... 105