Current Issue

강수와 동굴점적수의 현장수질은 뚜렷한 차이를 보인다(표 2). 1차 시기 시료의 현장수질 측정 결과, 강수는 여름철 외기 온도에 의한 직접적인 영향으로 28.6~34.7℃의 높은 수온을 보이지만, 동굴점적수는 연중 일정한 온도를 유지하는 동굴의 특성으로 인해 수온이 15.3~21.7℃로 강수보다 낮은 값을 보인다. 10월의 2차 시기 강수 및 동굴점적수의 수온은 각각 18.9~20.6℃ 및 15.2~19.6℃로 나타나 강수는 시기에 따른 수온 변화를 보이나 동굴점적수는 1차와 2차 시기에 유사한 수온 범위를 유지하였다.

1차 시기 pH는 강수 6.4~8.2, 동굴점적수 5.9~7.7로 서로 유사한 약산성에서 약알칼리성의 pH를 보이나, 2차 시기 강수가 5.4~7.3로 다소 감소하여 약산성을 띠며, 동굴점적수는 6.4~8.1로 1차 시기와 유사한 중성의 pH를 나타낸다. 용존산소(DO) 농도는 강수 1차 2.3~2.7 mg/L, 2차 3.0~4.9 mg/L, 동굴점적수 1차 4.8~7.7 mg/L, 2차 1.5~6.9 mg/L의 범위를 보여, 동굴점적수에서 강수보다 높은 DO 농도가 측정되었다.

시료 내 총이온함량을 지시하는 EC는 1차 및 2차 시기 모두 동굴점적수(1차: 62~522 μs/cm, 2차: 64~652 μs/cm)가 강수(1차: 29~142 μs/cm, 2차: 12~51 μs/cm)보다 약 1.5~49.8배의 높은 수치를 보인다. 따라서, 동굴점적수는 강수에 의한 영향보다는 물-암석 반응, 인위적 오염 및 해수 혼합 등의 다른 요인들에 의해 이온 성분이 공급되고 있음을 시사한다. 조사 시기에 따라, 강수는 2차 시기가 1차 시기에 비해 낮은 EC 평균을 보여 강수에 의한 희석효과가 나타나는 것으로 보인다. 반면, 동굴점적수는 2차 시기의 EC 평균이 1차에 비해 증가하여, 강수가 지질층을 통과하는 과정에서 발생한 용탈작용 등에 의한 영향을 받는 것으로 해석된다.

이화학적 수질분석 결과, 동굴점적수의 주요 음·양이온 농도가 강수에 비해 높게 나타나 물 시료 내 이온함량을 지시하는 EC 측정값 차이와 동일한 양상을 보인다(표 2). 수질 성분 중에서 특히 Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, SiO₂, HCO₃^-, Cl^- 및 SO₄^2-의 농도가 강수에 비해 동굴점적수에서 높은 특징을 보인다. 이는, 강수가 지표에서 동굴 내부로 이동하는 약 8~9개월 동안(World Heritage Office, 2020), 지질층의 광물 및 해안사구 퇴적물과 용해 반응을 거치며 동굴점적수의 이온 농도가 증가한 결과로 해석된다. 또한, 앞서 조사 시기에 따른 EC 변화와 동일하게, 강수는 2차 시기에 모든 이온 성분의 농도가 1차보다 낮은 반면, 동굴점적수는 2차 시기에 1차보다 이온 농도가 높은 특징을 나타낸다.

그림 2의 파이퍼 다이어그램에 따르면, 강수와 동굴점적수는 서로 다른 이화학적 수질유형을 보여 물의 화학적 조성 차이를 나타낸다. 강수는 1차 Na+K–HCO₃형, 2차 Na+K–Cl형으로 시기별 수질유형 차이가 관찰되었다. 반면, 대부분의 동굴점적수는 두 시기 모두 Ca–HCO₃형의 동일한 수질 유형을 보이나, 만장굴(CMJ1)에서는 Na+K–HCO₃형으로 다른 수질 유형을 나타낸다. 동굴점적수는 주요 양이온 중에서 Ca²⁺의 함량비가 가장 높게 나타났고, 용천동굴 상류(CYC1)는 Mg²⁺가, 만장굴(CMJ1)에서는 Na⁺+K⁺의 비율이 다른 지점에 비해 우세한 특징을 보인다. 강수는 주요 양이온 중에서 Na⁺+K⁺ 비율이 높은 경향을 나타낸다. 음이온의 경우, 동굴점적수에서 높은 HCO₃^- 함량비를 보이며 강수는 1차 시기에서는 Cl^-과 HCO₃^-가 우세한 음이온 함량비를 보이다가, 2차 시기에서는 Cl^- 비율이 우세한 양상을 보인다.

Fig. 2. 
Piper diagrams of the chemical composition of (a) rainwater (RW) and (b) cave dripwater (CDW) for 1^st (RW-1, CDW-1) and 2^nd (RW-2, CDW-2) sampling periods.

일반적으로 강수는 대기 중 이산화탄소(CO₂)의 용해로 탄산(H₂CO₃)이 형성되면서 pH 5.6 이하의 약산성을 띤다. 그러나, 강수에 지각 유래 성분(crustal species) 및 광물성 먼지(mineral dust)와 같은 염기성 물질이 포함될 경우, 이들이 탄산과 중화 반응하여 5.6 이상의 pH가 나타나기도 한다(Ozlem, 2006). 그림 3의 해안선과의 이격거리에 따른 주요 수질성분 변화에서, 만장굴(RMJ1: 1차 pH 6.4, 2차 pH 5.9), 김녕사굴(RKN1: 1차 pH 6.9, 2차 pH 5.4; RKN2; 1차 pH 6.8, 2차 pH 6.3) 및 용천동굴(RYC1: 1차 pH 6.9, 2차 pH 7.0) 강수는 7 이하의 pH를 보여 약산성에서 중성을 띠는 반면, 당처물동굴(RDC1: 1차 pH 8.2, 2차 pH 7.3) 강수는 7 이상의 약알칼리성의 pH가 측정되었다(그림 3a). 특히, 해안선과 가까워짐에 따라 강수의 pH가 높아지는 역상관관계가 나타났다. 이는, 해양 기원의 영향을 반영하는 것으로, 해수는 일반적으로 pH ~8.0의 약알칼리성(Katoshevski et al., 1999)을 띠며, 해수 기원 에어로졸이 강수 내 산성 성분을 중화하여 pH를 증가시킬 수 있다(Angle et al., 2021). 강수의 EC와 Cl^- 또한 해안과 가까울수록 증가하는 경향을 나타내(그림 3b, 3c), 해양 에어로졸(sea spray)이 연구지역 강수의 이화학성분의 주요 공급원으로 작용하고 있음을 시사한다. HCO₃^- 농도 또한 해안에 가까워짐에 따라 증가하는 경향을 보인다(그림 3d). 제주도에서는 해양 에어로졸과 함께, 산성의 강수를 중화시키는 주요 염기성 물질이 NH₃, CaCO₃, MgCO₃으로 밝혀졌으며, 중국에서 유입된 미세먼지나 황사는 CaCO₃를 다량 포함하고 있다(Kim et al., 2013). 따라서, 비해염기원의 토양 먼지 내 CaCO₃, MgCO₃ 또한 강수에 용해되면서 강수의 pH 상승과 함께 HCO₃^- 농도 증가가 발생한 것으로 보인다(Kumar et al., 2022).

Fig. 3. 
Variations of (a) pH, (b) EC, (c) Cl^-, and (d) HCO₃^- concentrations in rainwater (RW) and cave dripwater (CDW) according to distance from the coastline.

동굴점적수 또한 해안선과의 이격거리가 감소함에 따라 pH, EC, Cl^- 및 HCO₃^-가 증가하는 경향이 나타난다(그림 3). 특히, 해안과 인접한 용천동굴 최하류(CYC3)에서는 가장 높은 Cl⁻ 농도를 보여 강수 내 포함된 해양 에어로졸에 의한 영향이 우세한 것으로 판단된다. 반면, pH, EC 및 HCO₃^-는 해안선에서 약 2 km 내륙에 위치한 용천동굴 상류(CYC1)와 김녕사굴(CKN1) 동굴점적수에서 용천동굴 최하류(CYC3)보다 높은 농도를 보여, 해양 영향 외에도 일부 지점에서는 동굴점적수의 수질 특성을 결정하는 다른 요인이 작용하고 있음을 시사한다.

물-암석 반응과 함께, 해수 혼합 및 인위적 오염원 또한 제주도 해안지역 지하수 수질에 큰 영향을 준다(Ko et al., 2005). 해수 혼합을 지시하는 수질 성분인 Cl^-과 Na⁺ 농도 변화(그림 4a)를 살펴본 결과, 모든 강수와 용천동굴 최하류 동굴점적수(CYC3)는 해수혼합선 상에 도시되어 두 성분이 해양에서 기인된 것을 알 수 있다. 그 외의 동굴점적수에서는 해수혼합선을 벗어나는 높은 Na⁺ 농도를 나타내 해양 이외의 공급원 영향이 추정된다.

Fig. 4. 
Relationship between Cl^- and (a) Na⁺ and (b) NO₃-N in rainwater (RW) and cave dripwater (CDW). The seawater mixing line is based on the seawater composition from the study area (Koh and Kim, 2025), and the nitrate contamination line of anthropogenic origin in Jeju groundwater suggested by Koh et al. (2007).

지하수에서 NO₃-N은 화학비료, 가축분뇨, 하수 등의 인위적 질소 오염원으로부터 유입될 수 있으며(Panno et al., 2006), 이 경우 NO₃-N 농도는 Cl^-과 선형적 관계를 보인다(Koh et al., 2007). 1차 시기 김녕사굴 동굴점적수(CKN1)에서 자연기원 NO₃-N 농도 기준인 3.0 mg/L (Babiker et al., 2004)를 다소 초과하고 있으나, 2차 시기에는 1.0 mg/L 이하의 낮은 농도를 나타낸다(그림 4b). 또한, 대부분의 동굴점적수에서 낮은 NO₃-N 농도를 보이며, Cl^-과의 관계에서도 인위적 질소 오염원에 따른 추세선 상에 도시되지 않는 점 등을 종합적으로 고려할 때, 조사대상 동굴점적수에서는 질소 오염원의 영향이 거의 나타나지 않는 것으로 판단된다. 강수 또한 대기 중 질소산화물로부터 기인한 질소 공급원의 역할을 할 수 있으나, 조사 대상 강수의 NO₃-N 농도는 대부분 불검출되거나 매우 낮은 수준으로 나타나(그림 4b; 표 2), 강수에 의한 동굴점적수의 질소 유입 영향은 제한적이다.

물-암석 반응은 대표적인 자연적 수질 결정 요인으로, 수소 이온이 토양 및 암석 내 광물과 반응하여 용해를 일으키는 과정이다. 물-암석 반응의 결과, 물 시료의 pH, 총용존고형물질(total dissolved solids; TDS), EC 및 HCO₃^- 농도가 증가하게 된다(Elango and Kannan, 2007; Deutsch and Siegel, 2020). 연구 지역의 시료에서도 물-암석 반응의 영향이 관찰되는데, 강수와 동굴점적수 모두에서 pH가 높아짐에 따라서 EC가 함께 증가하는 경향을 보인다(그림 5a). 특히, pH 6~7 구간에서는 동굴점적수가 강수보다 다소 높은 EC 값을 보이다가, pH가 7 이상으로 상승하면서 동굴점적수의 EC가 급격히 증가하는 양상을 나타낸다. pH 변화에 따른 HCO₃^- 농도 변화 또한 EC와 유사한 추세를 보여(그림 5b), 강수로부터의 직접적인 수질 성분의 공급보다는 물-암석 반응을 통해 동굴점적수에 이온 함량이 뚜렷하게 증가하고 있음을 시사한다. 또한, 사구 분포 그룹의 동굴점적수(SDA; CYC1, CYC3, CKN1)는 사구 비분포 동굴점적수(NSDA; CMJ1, CYC2)에 비해 높은 pH, EC 및 HCO₃^- 농도를 보이는 특징이 관찰된다.

Fig. 5. 
Relationship between pH and (a) EC and (b) HCO₃^- in rainwater (RW) and cave dripwater (CDW). The cave dripwater is grouped by SDA (sand dune area) and NSDA (non-sand dune area). The red and blue lines represent for the trend lines for the RW and CDW samples, respectively.

염소이온(Cl^-)과 주요 이온들의 농도 변화 관계를 살펴보면(그림 6), 사구 비분포 그룹(NSDA)인 만장굴(CMJ1)과 용천동굴 중하류(CYC2)에서는 강수와 유사거나 다소 높은 Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^- 농도를 보이나, 그 외의 사구 분포(SDA) 그룹에 속하는 김녕사굴(CKN1), 용천동굴 상류(CYC1), 용천동굴 최하류(CYC3)에서는 강수보다 전반적으로 높은 이온 농도를 나타낸다. Ca²⁺는 대표적인 탄산염 물질의 용해 산물로, 사구 분포 지역의 동굴점적수에서는 40 mg/L 이상의 높은 Ca²⁺ 농도를 나타내, 사구 비분포 동굴점적수와 뚜렷하게 구분된다(그림 6a). Woo et al. (2000)은 당처물동굴 상부 지표면에 분포하는 사구 내 생물기원 탄산염 퇴적물(연체동물, 성게류, 홍조류, 저서성 유공층 등)이 석회질 동굴생성물 형성에 필요한 탄산염과 Ca²⁺의 주요 공급원임을 밝혔다. 사구에 포함된 패각의 주요 성분인 탄산칼슘(CaCO₃)은 대기와 토양 내 CO₂에 의해 약산성을 띈 강수가 지하로 침투하는 과정에서 용해되며(Eq 1), 동굴 내부로 칼슘이온이 유입되며 일부는 다시 석회질 물질로 퇴적되고 있음을 알 수 있다. 또한, 해당 동굴점적수의 높은 Mg²⁺ 농도는 패각 내 소량 포함된 탄산마그네슘(MgCO₃; Ji and Woo, 1995) 용해(Eq 2)에 의해 동굴 내부로 유입되는 것으로 판단된다.

Fig. 6. 
Relationship between Cl^- and (a) Ca²⁺, (b) Mg²⁺, (c) HCO₃^-, and (d) SO₄^2- in rainwater (RW) and cave dripwater (CDW). The cave dripwater is grouped by SDA (sand dune area) and NSDA (non-sand dune area). The seawater mixing lines are based on the seawater composition from the study area (Koh and Kim, 2025).

(1)

(2)

동굴점적수의 SO₄^2-는 Cl^- 농도의 증가에 따라 해수 혼합선과 유사한 양상의 농도 증가를 보인다(그림 6d). 그러나 김녕사굴(CKN1)은 1차 시기부터 다른 지점에 비해 다소 높은 SO₄^2-농도를 나타내며, 강수량이 많았던 2차 시기에는 37.0 mg/L로 급격한 농도 상승이 관측되었다. 특히, 2차 시기 시료 채취 당시 김녕사굴에서는 강한 유황 냄새가 동반되어, 특이한 화학적 반응이 있었음을 시사한다. 일반적으로 수계에서 SO₄^2-의 주요 공급원은 대기 침적, 해수, 황화물 광물의 산화, 증발암의 용해, 토양 내 황산염, 광산 배수 및 가정 및 산업 폐수, 비료 및 세제 등으로 알려졌다(Gong et al., 2024). 연구 지역의 토지이용과 제주도 지질 특성을 미루어볼 때 대기, 해수 및 토양 내 황산염 물질 등이 SO₄^2-의 주요 기여원으로 작용했을 가능성이 있다. 그러나, 이러한 공급원만으로 김녕사굴 동굴점적수에서만 유독 높은 SO₄^2- 농도를 발생시키긴 어렵기 때문에, 향후 추가적인 수질 모니터링을 통해 김녕사굴 동굴점적수의 수질 성분 변화에 대한 원인 규명이 필요하다.

앞서 확인된 지점별 수질 특성을 기반으로 동굴점석수의 수질 조성 변화 원인을 종합적으로 고찰하기 위해, 연구 지역의 동굴점적수와 강수에 대해 다양한 이온비 분석을 수행하였다(그림 7, 8). 제주도의 지표를 구성하는 주요 암석은 알칼리현무암과 조면현무암으로, 이들 암석에는 Ca-사장석, 휘석, 감람석 등 규산염 광물이 주로 포함되어 있어, 강수 침투 시 물-암석 반응이 일어나 다양한 용존 성분이 용출될 수 있다(Koh, G.W. et al., 2013; Koh, D.C. et al., 2016). 아울러, 일부 지점에는 해안사구가 분포하고 있어 표층 탄산염 물질의 용해 영향과 해양 에어로졸의 기여 또한 함께 고려하고자 한다.

Fig. 7. 
Ionic relationships between rainwater (RW) and cave dripwater (CDW): (a) Cl^- vs. Na⁺/Cl^-, (b) Cl^- vs. Ca²⁺/Cl^-, and (c) HCO₃^-/Cl^- vs. Na⁺/Cl^-. The cave dripwater is grouped by SDA (sand dune area) and NSDA (non-sand dune area). The Na⁺/Cl^- (molar ratio=0.82) and Ca²⁺/Cl^- (molar ratio=0.04) of seawater is based on the seawater composition from the study area (Koh and Kim, 2025).

Fig. 8. 
Ionic relationships between rainwater (RW) and cave dripwater (CDW): (a) Ca²⁺/Na⁺ vs. Mg²⁺/Na⁺, (b) Ca²⁺/Na⁺ vs. HCO₃^-/Na⁺, (c) HCO₃^- vs. Ca²⁺+Mg²⁺, (d) HCO₃^-+SO₄^2- vs. Ca²⁺+Mg²⁺, (e) SiO₂ vs. HCO₃^-, (f) SiO₂ vs. Ca²⁺+Mg²⁺. The cave dripwater is grouped by SDA (sand dune area) and NSDA (non-sand dune area). In (a) and (b), areas from silicate and carbonate end-members are from Gaillardet et al. (1999), and the Ca²⁺/Na⁺ (molar ratio=0.05), Mg²⁺/Na⁺ (molar ratio=0.28), and HCO₃^-/Na⁺ (molar ratio=0.01) of seawater is based on the seawater composition from the study area (Koh and Kim, 2025). The brown lines in (e) and (f) represent the upper and lower limits of theoretical dissolution lines of basaltic silicate minerals, based on the Table 3.

해염기원 물질의 혼합 영향을 평가하기 위해서 Cl^-, Na⁺, Ca²⁺ 및 HCO₃^- 이온간의 관계를 도시한 결과(그림 7), 대부분의 강수 시료와 해안과 가장 인접한 용천동굴 최하류 동굴점적수(CYC3)에서 연구지역 해수의 Na⁺/Cl⁻ 몰비(0.82; Koh and Kim, 2025) 부근에 위치하여 해양 에어로졸에 의해 수질 성분이 결정됨을 알 수 있다. 한편, Na⁺/Cl⁻ 몰비가 1을 초과할 경우, 물-암석 반응 또는 이온교환이 발생할 수 있다(Jiang et al., 2020). 일반적으로 해수침투에 의해 지하수에서 Na⁺–Ca²⁺ 이온교환이 발생하면, Cl⁻ 농도의 변화 없이 Na⁺ 농도는 감소하고 Ca²⁺ 농도는 증가하는 특징이 나타난다(Appelo and Postma, 2004). 용천동굴 최하류(CYC3)을 제외한 나머지 동굴점적수에서 1을 초과하는 Na⁺/Cl⁻ 몰비와 함께, 높은 Ca²⁺/Cl^- 몰비와 HCO₃^-/Cl^- 몰비를 또한 나타내 이온교환 반응보다는 광물질 용해에 의해 Cl⁻보다 많은 Na⁺, Ca²⁺와 HCO₃^- 성분이 공급되었음을 시사한다.

조사대상 시료에서 탄산염, 규산염 및 해수 혼합 영향을 구분하기 위해서, Gaillardet et al. (1999)가 제시한 Mg²⁺, Ca²⁺, Na⁺, HCO₃^- 성분들의 몰비 그래프를 도시한 결과(그림 8a, 8b), 사구 분포 여부에 따라 동굴점적수의 풍화 유형이 뚜렷한 차이를 보였다. 비사구분포 그룹(NSDA)인 만장굴 동굴점적수(CMJ1)는 규산염 풍화 영역에 분포하고 있으며, 용천동굴 중하류 점적수(CYC2) 또한 인근에 위치하여 규산염 광물 풍화 영향이 우세함을 나타낸다. 반면, 사구분포 그룹(SDA)에 속하는 동굴점적수(CKN1, CYC1, CYC3)는 규산염과 탄산염 풍화 진화 경로 사이에 위치하여, 탄산염 용해에 의한 영향이 우세하게 작용하고 있음을 알 수 있다.

탄산염 물질 용해에 의해서 Mg²⁺, Ca²⁺, HCO₃^-가 기원한 경우, Ca²⁺+Mg²⁺와 HCO₃^- 및 SO₄^2- 사이에 평형관계가 형성된다(Wang et al., 2016; Jiang et al., 2020). 김녕사굴 2차 동굴점적수(CKN1)를 제외한 대부분의 동굴점적수는 HCO₃^-만 고려했을 때(그림 8c)보다는, HCO₃^-+SO₄^2-를 함께 고려했을 때(그림 8d) Ca²⁺+Mg²⁺와의 1:1 평형선에 더 근접하였다. 이는 다수의 동굴점적수에서 탄산과 더불어 황산 또한 탄산염 용해에 관여했음을 시사한다. 반면, 김녕사굴 2차 동굴점적수(CKN1)는 Ca²⁺+Mg²⁺에 비해 상대적으로 높은 HCO₃^-+SO₄^2- 농도를 보여, 특이적인 수질 형성 요인 규명을 위한 추가 연구가 필요하다. 또한, 사구비분포 그룹(NSDA)보다는 사구분포 그룹(SDA)에서 Ca²⁺+Mg²⁺ 및 HCO₃^-+SO₄^2-의 농도가 전반적으로 높게 나타나, 탄산과 황산에 의한 탄산염 물질의 용해가 사구분포 그룹(SDA)에서 주요 양이온 기원임을 뚜렷하게 보여준다.

Koh et al. (2016)는 제주도 현무암 암석 내 일차 규산염 광물의 풍화에 의해 Mg²⁺, Ca²⁺, Na⁺, HCO₃^-, SiO₂ 성분이 지하수에 공급됨을 보고하였다(표 3). 이중 SiO₂는 탄산염 용해에 의해서는 영향을 받지 않으므로, 규산염 광물의 풍화 지시자인 SiO₂와 HCO₃^- 및 Ca²⁺+Mg²⁺ 농도 변화 관계(그림 8e, 8f)를 통해, 강수와 지점별 동굴점적수의 물-암석 반응의 영향을 해석하였다. 강수 시료는 전반적으로 매우 낮은 SiO₂와 HCO₃^- 농도를 보이며 풍화 반응의 영향이 거의 없는 반면에, 동굴점적수는 지점에 따라 뚜렷한 차이를 보인다. 비사구분포 그룹(NSDA)인 만장굴(CMJ1)과 용천동굴 중하류(CYC2) 동굴점적수는 SiO₂ 농도 증가에 따라 HCO₃^- 및 Ca²⁺+Mg²⁺ 농도가 점진적으로 증가하며 현무암 내 규산염 광물의 이론적인 용해 범위 내에 위치한다. 이러한 특징은 현무암 내 규산염 광물의 풍화에 의한 전형적인 지화학적 반응 경로를 반영하는 것으로 해석된다. 반면, 사구분포 그룹(SDA)인 김녕사굴(CKN1), 용천동굴 상류(CYC1), 용천동굴 최하류(CYC3) 동굴점적수는 SiO₂ 농도 증가에 비해 상대적으로 더 높은 Ca²⁺+Mg²⁺ 및 HCO₃^- 농도 증가를 보여, 사구 내 탄산염 물질이 추가로 용해되며 수질에 지배적인 영향을 주고 있음을 의미한다. 특히 Ca²⁺+Mg²⁺ 농도의 두드러진 증가 폭은 사구분포 지역에서 동굴점적수에 탄산염 기원의 기여가 크다는 점을 지시한다(그림 8f).

거문오름 용암동굴계 동굴점적수 수질에 영향을 미치는 주요 인자는 현무암의 규산염 광물 풍화, 사구 내 탄산염 물질 용해와 강수 내 해양 에어로졸로 판단된다(그림 9). 강수는 해양 에어로졸과 토양 먼지 유입으로 인해 Cl^-, Ca²⁺와 Na⁺ 농도가 결정되며 해안에 가까운 지점에서 다소 높은 농도 범위를 보인다. 동굴점적수의 주요 이온 성분의 농도는 강수보다 높게 관측되어, 강수 기원 물질의 유입보다는 물-암석 반응에 의한 영향을 크게 받고 있다. 지표에 현무암만 분포하는 만장굴과 용천동굴 중하류에서는 지하로 침투하는 강수에 의해 현무암 내 규산염 광물이 용해되어, 동굴점적수의 SiO₂, HCO₃^-, Ca²⁺와 Mg²⁺ 농도가 점진적으로 증가하는 전형적인 규산염 풍화 영향을 보인다. 이에 반해, 현무암 상부에 사구가 분포하는 김녕사굴, 용천동굴 상류 및 최하류 동굴점적수에서는 규산염 광물 풍화와 더불어 사구 패각 기원의 탄산염 물질 추가적으로 용해되어 높은 Ca²⁺, HCO₃^- 성분 증가가 나타난다. 특히, 용천동굴 최하류 동굴점적수에서는 해안과 인접하여 해양 에어로졸의 기여가 우세함에 따라, Na⁺와 Cl^- 함량이 동반 증가하는 경향을 보인다.

Fig. 9. 
Conceptual model illustrating the influence of non-sand dune area (NSDA) and sand dune area (SDA) on the hydrogeochemical evolution of cave dripwater through basalt and carbonate dissolution, with additional sea spray input near the coast. The depiction of the cave structure was adapted from Yi et al. (2022).