1991~1993년까지 제주도민속자연사박물관에서 학술발굴조사를 시행.

유적의 층위는 대체로 3개의 층위로 확인되었음. 동굴의 특성상 퇴적면이 불규칙하고 바닥에는 유수의 흔적이 남아 있어 일정한 유구는 확인하기 어려움. 입구 쪽에서 적석층이 확인되었으나 매우 불규칙하여 자연적으로 무너져 내린 것인지 혹은 유구인지 판단하기가 어려움. 지표에서부터 아랫면까지 많은 유물이 확인되었고, 이곳은 중세 이후 최근까지 ‘돗제’ 라는 민간신앙의 제사 장소로 이용되었음이 확인됨.

* 삼각형점토대토기, 흑색마연토기, 파수부토기, 적갈색경질외반구연토기, 석촉, 석착, 연석, 철기류, 골각기류, 패촉 등

「제주도 고고학 연구」
「김녕리 궤내기동굴 유적 발굴조사보고서」

제주도 동북지역으로 구좌읍 동김녕리 2121번지에 위치한다. 해안가에서 직선 거리 1㎞ 가량 떨어진 지점이다. 해발 17~20m의 평탄한 지형으로 주위에 용천수가 많아 취락이 입지하기 적당한 환경을 지녔다. 서북편에는 기생화산인 해발 47m의 입산봉이 위치하고 동편에는 해발 110m의 묘산오름이 자리 잡고 있다.
김녕리 마을은 조사지역 북편에 인접하여 있는데 일주도로와는 약 200m 가량 떨어져 있는 지역이다. 지질은 현무암반지대로 비교적 지형이 높은 곳은 암반이 노출되어 있는 것으로 보아 기반암 자체가 불규칙하게 형성되어 있음을 알 수 있다.
김녕리 일대 주변의 만장굴, 김녕굴, 게웃세굴, 남문굴 등 자그만한 동굴들이 많아 이 일대가 동굴지대인데 이는 남쪽에서 바다쪽으로 용암이 흐르면서 형성된 것들이다. 해안은 모래퇴적이 많은 편이다. 하천이 없으나 제주도의 다른 해안과 마찬가지로 해안 용천수가 많아 사람이 거주하기에는 알맞은 환경조건이 된다.
김녕리 일대는 신석기시대에서 고려・조선시대에 이르는 유적이 분포하고 있다. 신석기시대 초기 유적인 김녕리 1지구에는 원시민무늬토기, 점렬문토기, 화살촉, 긁개 등이 출토되었다.청동기시대 유적인 김녕리 2지구에서는 골아가리토기, 공이, 갈돌, 갈판, 홈돌, 숫돌 등이 수습되었다. 서남쪽으로는 삼양동유적과 삼양동 고인돌이 분포하며 동남쪽에는 종달리 한국식동검 수습지와 종달리조개무지이 위치한다. 이외에도 탐라시대 궤내기・묘산봉 동굴입구 집자리, 억수동・북촌리 바위그늘 집자리, 함덕리・북촌리・동복리・김녕리 925번지 유물산포지가 위치한다.
90년 속칭 ‘나무굴’에서 동굴집자리로 추정되는 유적이 발견되고 동굴 밖에서 돌괭이, 공이, 갈판, 구멍무늬토기 등이 수차에 걸쳐 수습됨에 따라 조사의 필가마성이 제기되어 91년에서 93년에 걸쳐 발굴조사가 이루어졌다. 한편 1997년에는 제주도 일주도로 국도 12번 제주-함덕간 4차선 확・포장공사 구간에 해당하는 동김념리와 서김녕리 1055-1~1087-1번지 일대에 대한 시・발굴조사가 제주도민속자연사박물관에 의해 이루어졌다. 조사결과 신석기시대 문화층과 석촉, 찌르개, 긁개, 박편 석기, 돌날, 원시민무늬토기, 점렬문토기 등이 조사되었다.
동굴의 전체 길이는 200m 가량이며 동굴 공간의 평면 모양은 입구에 완만하게 곡선을 이루며 안쪽으로 갈수록 휘어져 들어간다. 입구는 9.2m, 내부는 7.5~8.4m 가량으로 동굴의 전체 구간이 거의 동일한 폭으로 형성되어 있다. 동굴바닥의 면적은 대략 65㎡ 이다. 궤내기굴의 입구는 함몰 지점과는 달리 잘 발달된 아치형을 보이며 내부면도 균열상태가 넓지 않아 주거생활에 양호한 편으로 보인다. 바닥은 凹凸면이 형성되어 있으며 안쪽으로 갈수록 더욱 울퉁불퉁해진다.
동굴 입구 부분에는 할석으로 만들어진 제단시설이 동서방향으로 놓여있으며 둘레는 길이 50m 이상의 대형 할석들로 돌려져 있다. 최근까지 제사를 지냈던 장소로 판단된다. 또한 낙반석과 할석으로 만들어진 화덕자리가 2군데 확인되는데 최근 이용된 것으로 보인다. 이 같은 현황으로 보아 입구 부분의 상층은 원래의 문화층이 파괴된 교란층으로 파악된다. 동굴바닥에 퇴적된 토층의 두께는 70~80㎝ 정도이다.
동굴 내부의 최하층인 재층은 동굴집자리의 초기에 거주했던 흔적을 확인할 수 있다. 재층 상면에서 확인되는 흑갈색토층은 층위의 두께가 두텁고 다량의 유물을 포함하고 있어 주된 문화층이며 장기적인 거주 장소로 이용되었을 것으로 판단된다. 상층에 있는 적석군은 불규칙하게 2~3층으로 쌓여 있는데 백자들이 섞여있는 것으로 보아 최근 형성된 층으로 보인다.
동굴 내부와 퇴적층에서는 다종다양한 유물이 출토되었다. 민무늬토기, 점토대토기, 점열문토기, 흑색마연토기, 적색마연토기, 손잡이 달린 토기, 항아리형토기, 깊은바리토기와 같은 토기류와 간돌화살촉, 돌끌, 숫돌, 갈돌 등의 석기류, 골기류와 패각류 등이 출토되었다.
동굴 내 최하층에서 발견된 점토대토기와 흑색마연토기로 보아 동굴집자리의 점유 시점은 기원전 1세기를 전후한 시점으로 보이며 이른바 곽지1식토기로 보아 기원후 1~5세기경이 중심연대로 보인다. 다종다양한 유물을 비롯하여 석기류가 제작된 것으로 미루어보아 단기 점유 유적이 아닌 장기 거주 유적으로 판단된다.