안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
석회동굴 천장에 고드름처럼 매달려 있는 종유석은 수백~수천 년 동안 일어난 화학작용의 결과물입니다. 종유석이 만들어지는 원리는 이산화탄소가 녹아 산성이 된 물이 석회암을 녹였다가, 동굴 안에서 이산화탄소가 빠져나가면서 다시 고체로 굳어지는 현상입니다.
먼저, 하늘에서 내리는 빗물은 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고, 땅속 토양을 통과하면서 식물 뿌리나 유기물에서 나온 이산화탄소를 추가로 대량 흡수합니다. 이때 물과 이산화탄소가 반응하여 약산성을 띠는 탄산이 만들어집니다. 약산성이 된 지하수가 석회암 지대를 지나갈 때, 석회암의 주성분인 고체 탄산칼슘을 화학적으로 녹여버립니다. 이 과정에서 물에 잘 녹는 형태인 탄산수소칼슘 수용액 상태가 됩니다. 이 칼슘 이온을 들어있는 지하수가 암석 틈을 타고 흘러 동굴 천장에 물방울로 맺힙니다. 천장에 물방울이 맺힐 때마다 극미량의 탄산칼슘 결정이 고리 형태로 붙고, 이 과정이 수만 번, 수억 번 반복되면서 점점 아래로 길게 자라나면서 종류석이 되는 것입니다.