수리지질학․10월 29일(토)
2005 대한지질학회 추계학술발표회 초록집 147
지하수 수질과 지질 , 토지이용 및 토양특성의 상관성 연구 : GIS와 다변량 통계학적 접근
이진수*․고경석 ․조성현 ․김재곤 ․김통권
한국지질자원연구원 지질환경재해연구부, [email protected]
지하수 수질에 영향을 미치는 요인은 지질, 토지이용 등과 밀접한 상관관계를 가지는 것으 로 알려져 있다. 본 연구는 지하수 수질과 지질, 토지이용 및 토양 특성의 상관관계를 정량적으 로 해석하고자 GIS 기술을 이용하여 논산지역의 지질도, 토지이용도 및 정밀토양도를 취합하 고 각 지하수 관정에 대하여 수질분석을 수행하여 각각의 특성과의 상관관계를 다변량 통계분 석을 이용하여 해석하였다. 연구지역인 논산지역의 지질은 암상에 따라 크게 화산암, 화강암, 변성퇴적암 및 편마암으로 크게 4분류, 토지이용도는 경지이용 형태에 따라 크게 12 분류, 그 리고 토양도는 토양 발달 정도에 따라 크게 4분류하고 다시 11개로 소분류하였다. 이러한 지 질, 토지이용 및 토양 분류에 따라 GIS 기법으로 논산지역의 지질도, 토지이용도 및 정밀토양 도를 작성하였다. 연구지역의 경우 지질도, 토지이용도 및 토양도는 매우 유사한 양상을 보여 주며 특히 남동부 지역에 넓게 분포하는 옥천계의 변성퇴적암 지대는 토지이용에서는 대부분 임야이며, 토양특성은 토양발달이 잘되지않은 Udorthents로 구성되어 있음을 확인할 수 있었 다. 서부지역의 평야지대는 주로 화강암지대이며 대부분 논, 밭 및 주거지의 경지로 이용되며 토양특성은 haplaguepts, dystrochrepts, eutrochrepts 이었다. 지질, 토지이용 및 토양 특성이 지하수 수질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시료가 채취된 관정을 중심으로 직경 100, 200, 500m에 나타나는 각각의 특성을 ArcGIS를 이용하여 면적을 계산하고 통계 분석을 수행하였 다. 지질, 토지이용, 토양특성과 지하수 수질의 상관관계를 살펴본 결과 전기전도도, Ca, HCO3
등의 성분이 변성퇴적암과 화강암 지역이 뚜렷하게 구분이 됨을 확인할 수 있었다. 지질과 지 하수 수질의 상관관계를 보다 정량적으로 해석하기 위하여 다변량통계분석법인 주성분분석 (PCA)과 판별분석(Discriminant Analysis)을 실시하였다. 주성분 분석결과 화강암 지역의 지하 수는 Si, NO3, Cl, 전기전도도, Na가 밀접한 상관성을 가지고 있었으며 Ca, HCO3 등은 변성퇴 적암과 관계를 가짐을 알 수 있었다. 판별분석 결과는 주성분분석 결과와 유사하며, 전기전도 도, EC, Na, Cl, NO3이 화강암지역 지하수와 pH, 용존산소, SO4, Ca, As는 변성퇴적암 지역 지 하수와 밀접한 상관성을 가지는 것으로 확인되었다. 지하수내 As와 SO4가 변성퇴적암 지역과 상 관성을 가지는 것은 황화광물, 석회암의 협재 등에 의해 발생되는 것으로 생각된다. 판별분석결과 화강암 지역으로 분류된 지하수 74개중 1개는 변성퇴적암, 3개는 편마암으로 재분류되었으며, 변 성퇴적암 지역 지하수 37개는 1개만이 편마암으로 재분류되었다. 판별분석 결과는 지하수 수질이 지질에 크게 좌우됨을 보여주는 결과이며 연구지역에서 지질과 유사한 특징을 보이는 토지이용 과 토양 특성도 유사한 특징을 보여줄 것으로 사료되었다.
9-39 포스터
