온천

3. 열원

온천수의 열원은 크게 두 가지로 나뉜다.

• 화산 활동 지역: 마그마가 지표면 가까이 있어 지하수를 데운다.
• 비화산 활동 지역: 지구 내부의 열로 인해 깊은 곳의 암석 온도가 높아져 지하수가 데워진다. 깊이에 따른 온도 증가율을 지온구배라고 한다.

3. 1. 간헐천, 분기공, 머드 팟

4. 화학적 성분

가열된 물은 차가운 물보다 더 많은 용해된 고체를 포함할 수 있기 때문에, 온천에서 나오는 물은 종종 매우 높은 광물 함량을 가지고 있으며, 칼슘에서 리튬, 심지어 라듐까지 다양한 성분을 포함하고 있다. 온천의 전반적인 화학적 특징은 알칼리성 염화물에서 산성 황산염, 중탄산염, 철이 풍부한 온천까지 다양하며, 각각은 다양한 온천 화학적 특징의 극단적인 사례를 나타낸다.^[26]

• 알칼리성 염화물 온천: 용해된 염화물 염을 포함하는 지하수가 고온에서 규산염 암석과 반응할 때 형성되는 열수 유체에 의해 공급된다. 이러한 온천은 거의 중성의 pH를 가지지만 실리카(SiO₂)로 포화되어 있다. 실리카의 용해도는 온도에 따라 크게 달라지므로, 냉각되면 실리카는 온천석(게이저라이트)으로 침전되는데, 이는 오팔(오팔-A: SiO₂·nH₂O)의 한 형태이다.^[27]
• 산성 황산염 온천: 황화수소(H₂S)가 풍부한 열수 유체에 의해 공급되는데, 이는 산화되어 황산(H₂SO₄)을 형성한다. 따라서 유체의 pH는 0.8만큼 낮아진다.^[29]
• 중탄산염 온천: 이산화탄소(CO₂)와 지하수가 탄산염암과 반응할 때 형성되는 열수 유체에 의해 공급된다. 유체가 지표면에 도달하면 CO₂가 빠르게 손실되고 탄산염 광물이 석회화석으로 침전된다.
• 철이 풍부한 온천: 온천을 공급하는 열수 유체의 철에서 산화된 철 덩어리를 생성하는 미생물 군집의 존재를 특징으로 한다.^[30]

5. 유량

온천의 유량은 아주 작은 "새어나오는 곳"에서부터 뜨거운 물의 강과 같은 곳까지 다양하다. 때로는 압력이 충분하여 물이 간헐천이나 분수처럼 위로 솟아오르기도 한다.^[31]

유량이 큰 온천에는 다음과 같은 것들이 있다.

6. 생태계

7. 생명 기원 가설

온천은 초기 지구 생명체 탄생 환경과 유사하다는 가설이 제기되고 있다. 캄차카의 지상 열수 지대와 유사한 온천은 초기 세포와 생화학 반응에 적합한 pH와 온도를 가진 유체를 생성하며, 용해된 유기 화합물이 발견되었다.^[35][36] 이러한 환경의 금속 황화물과 실리카 광물은 광촉매 역할을 한다.^[36] 온천은 젖음과 마름의 순환을 겪는데, 이는 생체 고분자의 형성을 촉진하고 재수화 후 소포에 캡슐화된다.^[37] 햇빛 노출은 단량체 생체 분자의 합성을 촉진한다.^[38] 온천의 이온 조성 및 농도는 현대 세포 및 LUCA의 세포질과 동일하다.^[39][36]

최근 연구는 지방산이 막 구조로 자가 조립되고, 약알칼리성 또는 산성 온천에서 자외선 노출과 젖음-마름 순환 중에 합성된 생체 분자를 캡슐화한다는 것을 보여준다. 염수 조건에서는 높은 이온 용질 농도가 막 구조 형성을 억제하기 때문에 이러한 현상이 일어나지 않는다.^[40][41][42] 데이비드 디머와 브루스 데이머는 이러한 환경이 찰스 다윈이 상상한 "따뜻한 작은 연못"과 유사하다고 지적한다.^[40] 34억 8천만 년 전의 간헐천 규화석은 마치 화석화된 미생물, 스트로마톨라이트, 그리고 생체 서명을 보존한 것처럼 보인다.^[43] 초기 세포 생명체가 에너지 저장에 피로인산염을 사용했을 것이라는 제안도 있다.^[44] 하쿠바 핫포 온천은 사문암화를 거치는데, 이는 메탄 생성 미생물 생명체가 유사한 서식지에서 기원했을 가능성을 시사한다.^[45]

생명 기원에 대한 온천 가설의 문제점 중 하나는 인산의 수용성이 낮다는 것이다.^[46] 그러나 원시 세포 내에는 피로인산이 존재했을 수 있으며, 모든 현대 생명체는 에너지 저장에 피로인산을 사용한다.^[44] 또 다른 문제는 태양 자외선과 빈번한 충돌이 온천에서 초기 세포 생명체의 서식 가능성을 저해했을 것이라는 점이다.^[46] 하지만 생체 고분자는 태양 자외선에 노출되는 동안 선택을 받았을 수도 있으며,^[40] 광촉매 실리카 광물과 금속 황화물에 의해 촉매 작용을 받았을 것이다.^[36]

8. 인간의 이용

온천은 수천 년 동안 인류가 즐겨왔다.^[53] 일본원숭이도 온천을 이용하여 추위로부터 스스로를 보호함으로써 일본으로의 북방 서식 범위를 확장한 것으로 알려져 있다.^[54] 일본에서는 온천이 적어도 2000년 이상 사용되어 왔으며, 전통적으로 청결과 휴식을 위해 사용되었지만 점차 치료적 가치를 인정받고 있다.^[55] 그리스 호메로스 시대(기원전 약 1000년경)에는 목욕이 주로 위생을 위해 행해졌지만, 히포크라테스(기원전 약 460년경) 시대에는 온천이 치유력을 지닌 것으로 여겨졌다.

8. 1. 치료적 용도

8. 2. 주의사항

• ''파울러자유아메바(Naegleria fowleri)''는 전 세계의 따뜻한 무염수에 서식하는 편모충 아메바로, 이 유기체가 코로 들어가면 치명적인 수막염을 유발한다.^[59][60][61]
• 미국 질병통제예방센터(Centers for Disease Control)에 따르면 ''아칸타메바(Acanthamoeba)''도 온천을 통해 퍼질 수 있다. 이 유기체는 눈이나 열린 상처를 통해 침입한다.^[62]
• ''레지오넬라(Legionella)'' 세균이 온천을 통해 퍼진 적이 있다.^[63][64]
• 한 사례 연구에 따르면 ''임균(Neisseria gonorrhoeae)''이 온천에서 목욕하는 과정에서 감염되었을 가능성이 매우 높다고 보고되었으며, 체온에 가까운 약산성의 등장액 유기물 함유수가 병원균의 생존을 용이하게 했을 것으로 추정된다.^[65]

8. 3. 온천 예절

9. 세계의 유명 온천

온천은 중국, 코스타리카, 헝가리, 아이슬란드, 이란, 일본, 뉴질랜드, 브라질, 페루, 세르비아, 대한민국, 타이완, 터키, 미국 등 전 세계 여러 곳에 분포한다.^[70]

• 아르헨티나 북부에 위치한 리오 온도 온천은 1918년 한 화학교수의 보고서에서 세계에서 가장 전해질이 풍부한 광천수 중 하나로 분류된 이후 널리 알려졌으며, 세계에서 가장 많이 방문하는 온천 중 하나이다.^[70] 카체우타 스파는 아르헨티나의 또 다른 유명한 온천이다.
• 유럽에서 가장 온도가 높은 온천은 프랑스 오베르뉴 화산 지역의 작은 마을 쇼드에그에 있다. 쇼드에그의 30개 자연 온천은 45°C에서 80°C 이상의 온도를 가지며, 가장 뜨거운 온천인 "소르스 뒤 파르"의 온도는 82°C이다. 14세기부터 온천수가 주택과 교회에 열을 공급해 왔으며, 로마 제국 시대부터 류머티즘 치료로 알려진 온천 도시이다.
• 전방 텍토닉 환경의 탄산염 대수층은 지역적으로 높은 열류 값을 특징으로 하지 않더라도 중요한 온천을 포함할 수 있다. 이탈리아 남부 아풀리아 지역의 경우, 황 함유 온수(22°C~33°C)가 아드리아 해안을 따라 위치한 부분적으로 침수된 동굴에서 유출되어 산타 체사레아 테르메의 역사적인 온천을 공급한다. 이러한 온천은 기원전 3세기 아리스토텔레스 시대부터 알려져 왔으며, 온천수의 물리화학적 특징은 해수면 변화의 영향을 부분적으로 받는다.^[71]
• 인도의 잠재적인 지열 에너지 매장지 중 하나는 마디아 프라데시의 탓타파니 온천이다.^[72][73]
• 화성 시르티스 메이저 평원의 닐리 파테라 칼데라에서 발견된 실리카가 풍부한 퇴적물은 멸종된 온천 시스템의 잔해로 여겨진다.^[74]

9. 1. 대한민국

9. 2. 조선민주주의인민공화국

• 금강산온천
• 평남온천
• 석탕온천
• 옹진온천
• 신천온천
• 배천온천
• 온수평온천
• 내곡온천
• 온포온천
• 경성모래온천
• 온양온천
• 양덕온천
• 종달온천
• 세천온천
• 황진온천
• 성천온천
• 운산온천

9. 3. 일본

• 도고 온천
• 벳푸 온천
• 유노카와 온천
• 하코네 온천

9. 4. 기타 국가

• 뉴질랜드의 와이망구 화산 협곡에 있는 프라이잉 팬 호수는 세계 최대의 온천이다.
• 도미니카 공화국의 보일링 호수는 세계에서 두 번째로 큰 온천이다.
• 필리핀 칼라미안 제도 부수안가 섬에 있는 마키닛 온천은 염분이 높은 온천으로 알려져 있다.
• 아이슬란드의 게이시르(Geysir)는 "간헐천(영어로 geyser)"이라는 단어의 어원이 되었다.
• 코스타리카 과나카스테주의 린콘 데 라 비에하 화산 국립공원은 다양한 종류의 온천(유황 온천과 화산 진흙 온천)이 있는 것으로 유명하다.
• 벨기에의 스파는 온천을 의미하는 "스파"라는 단어의 어원이 된 도시로, 32°C의 온천수가 솟는다.^[95]
• 독일의 아헨에는 유럽 대륙에서 가장 뜨거운 온천이 있으며, 수온은 74°C에 달한다.
• 티베트의 라사에서 북쪽으로 약 87km 떨어진 양바진에는 면적이 수 ㎢에 달하는 온천이 있다. 고도 약 4290~4500m에 위치하여 지구상에서 가장 고도가 높은 온천일 것이다.
• 대만은 온천, 냉천, 진흙 온천, 해저 온천 등 다양한 종류의 온천이 있으며, 세계 최고 수준의 온천 수를 보유한 지역 중 하나로 분류된다.
• 그리스의 이카리아 섬에서는 기원전 4세기부터 라듐 온천이 이용되어 왔다.
• 그린란드 부근에는 수많은 온천이 있다. 디스코 섬은 그린란드 전체의 0.4%에 불과하지만, 2000개 이상의 온천이 있다.
• 아이슬란드의 그린다비크에는 유럽에서 가장 유량이 많은 온천인 데일달, 블루라군 등 많은 유명한 온천이 있다. 데일달의 온천수(97°C)는 인근 마을까지 수 마일의 파이프로 운반된다.
• 일본 홋카이도, 시레토코 국립공원 내에는 아이누어로 "신의 강"이라는 카무이와카 온천 폭포가 있다.
• 노르웨이 스발바르 제도에 있는 온천은 북위 80도에 위치하여 지구에서 가장 북쪽에 있는 온천이다.
• 영국에는 많은 온천이 있지만, 바스의 온천에서는 영국에서 가장 높은 온도의 온천수가 솟아나온다.
• 남극 디셉션 섬에는 온천이 있다.
• 러시아 극동 연방관구 캄차카 반도(캄차카)에는 온천이 있다.^[96]
• 미국 아칸소주 핫스프링스의 핫스프링스 국립공원에는 47개의 온천이 있다.
• 헝가리 헤비즈 호수는 세계에서 두 번째로 큰 온천 호수이다. 겨울에는 23°C~25°C, 여름에는 33°C~36°C 사이로 수온이 변동한다.
• 캐나다 유콘 준주에 타키니 온천이 있다. 온천수의 온도는 약 47°C이다.
• 아이슬란드의 온천:
• 레이캬달루르 - 레이캬비크에서 차로 45분 거리인 크베라게르디(Hveragerði) 마을에 있다.^[98]
• 셀리야발랄로이그 - 지열수영장^[99]
• 흐루날로이그 - 플루디르(Flúðir) 마을 근처에 있지만, 현재는 입욕할 수 없다.^[100]
• 그료타기야(Grjótagjá) - 북부 아이슬란드에 있다.^[101]
• 비티(Viti) - 수온이 20°C~60°C 사이를 오가는 화산 온천이다.^[102]
• 미국의 온천:
• 팜 스프링스
• 핫 스프링스
• 시카모어 온천

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