제주광역경제권 선도산업지원단에서는 서서귀/중서귀 유역내 해발고도 600m 지점(Fig. 1의 JP-HW 부근)에 물산업단지를 조성할 예정이다. 물산업단지 조성 예정지가 포함되는 서서귀/중 서귀 유역에는 중문천, 회수천, 강정천, 연외천, 고냉이소 등 5개 정도의 하천이 발달한다.
Fig. 1. Study area and sample locations.
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이들 하천의 하류에는 용천수에 의한 폭포와 소가 발달하여, 중문천 하류에 천제연 폭포, 연외 천 하류에 천지연 폭포, 고냉이소 하류에 정방 폭포가 발달한다. 또한, 강정천 하류에는 정수장 이 개발되는 등 전반적으로 서서귀/중서귀 유역 하천들의 하류에는 용천수에 의한 상시 하천과 폭포가 잘 발달하며 수량이 풍부한 편이다. 이 유역에서의 지하수-하천수 연계성과 지하수 수 질의 지속가능성을 검토하기 위해 5개 하천 유역내의 하천수와 지하수를 대상으로 약 1년간 주 기적인 수질 모니터링을 실시하였다. 대부분의 하천들에서는 1개 지하수 관정을 대상으로 하였 으나, 강정천은 하천의 규모가 커서 3개 관정을 대상으로 수질 모니터링을 실시하였다.
375 mV, T 14.0∼17.1 ℃ 범위를 보였다. 대부분의 지하수 관정에서 pH, DO, Eh, T 값이 동시 에 증가하거나 감소하는 동조성을 보여주었다. EC 값은 S-4, S-7, S-16 관정에서 크게 변동하 였으나, 나머지 관정에서의 EC 변화는 크지 않은 것으로 나타났다.
Fig. 2. Temporal variations of field parameters for groundwater quality.
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EC 값의 경우, 대다수의 관정에서는 지하수내 EC 값이 120 μS/cm 이하로 낮게 측정되었으나, 강정천 유역 S-16 관정과 선궷내 회수천 유역의 S-7 관정에서는 지하수내 EC 값이 120∼240 μ S/cm 정도로 높게 측정되었다. S-16과 S-7 관정의 높은 EC 값은 5월 말, 7월 말, 9월 중순경 으로서 서귀포 지역에 강수가 많았던 시기와 일치한다. DO 값이 높게 측정된 경우도 상대적으 로 서귀포 지역에 강수가 많았던 시기였다. Eh 값은 강수가 적었던 6월 중순과 12월 중순 이후 에 급격히 증가된 양상을 보였다.
강수가 매우 적었던 2010년 11월 말 이후의 pH 값은 관정들간에 큰 차이가 없고 시기별로도 변화가 크지 않은 것으로 나타났다. 그러나, 강수가 많았던 2010년 11월 이전의 pH 값은 시기 별로 변화가 크며, 관정별로도 차이가 큰 것으로 나타났다. 다른 지하수 관정들에 비해 강정천 유역 S-16 관정 지하수의 pH 값이 상대적으로 낮으며, 고냉이소 S-57 관정 지하수의 pH 값은 상대적으로 높게 측정되었다.
3. 지하수, 하천수의 수질 유형
연구 유역에서 2010년 4월 13일, 7월 19일∼22일 기간 중에 채취된 강수, 하천수, 지하수의 수 질 유형은 Fig. 3와 같다. 4월 13일의 시료에 대한 Piper diagram 도시 결과, 강수는 지하수 및 하천수와 수질 유형이 매우 다르다. 지하수는 8개 관정 중 6개 관정에서 하천수의 수질 유형과 일치되고 있으나, 고냉이소 유역의 S-57과 강정천 유역의 S-13 관정 지하수는 하천수와 수질 유형이 매우 다르게 나타났다. 7월 19일∼22일의 시료에 대한 Piper diagram 도시 결과에서도, 강수는 지하수 및 하천수와 수질 유형이 매우 다르게 나타났다. 하천수의 수질 유형은 4월 13 일 시료의 수질 유형과 동일하게 나타나 하천의 계절적인 수질 변화는 관찰되지 않았다. 그러 나, 지하수는 S-57과 S-13 관정을 포함하여 S-98, S-4, S-9 관정 지하수에서 수질 유형이 하 천수 수질 유형과 다르게 나타나, 지하수의 계절적 수질 변화를 지시하였다.
Fig. 3(a). Piper diagram for rain water, groundwater and stream water
collected at 13 April, 2010.
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Fig. 3(b). Piper diagram for rain water, groundwater and stream water collected at 19-22 July, 2010.
4월 13일 강수의 수질 유형은 Na-Cl, Na-SO
4
(Cl), 7월 19일∼20일 강수는 Na(Mg)-Cl(SO
4
), Na(Mg)-SO
4
(Cl), Na(Mg,Ca)-SO
4
(Cl) 유형으로서 계절적 변화를 보였다. 해안 근처(JP-YR)에 서는 강수 내 Cl 성분의 비율이 높고, 중산간과 고지대(JP-HW, JP-JM)에서는 SO
4
성분의 비 율이 높다. 즉, 강수의 수질 유형은 지역적으로도 약간의 차이를 보였다.
지하수의 수질 유형은 매우 복합적인 양상을 보인다. 양이온에서는 Na, Ca, Mg 성분의 상대 적 비율이 유사하여 수질을 지배하는 성분을 고려하기 어렵다. 음이온에서의 지배적인 성분은 HCO
3
성분이긴 하나 Cl과 NO
3
성분 또한 그 비율이 높은 것으로 나타났다. 하천수의 경우에도 수질 유형이 매우 복합적인 양상을 보인다. 지하수와 마찬가지로 양이온에서 Na, Ca, Mg 성분 의 상대적 비율이 유사하여 수질을 지배하는 성분을 고려하기 어렵다. 음이온에서도 지배적인 성분은 HCO
3
성분이긴 하나 Cl과 NO
3
성분 또한 그 비율이 높은 것으로 나타났다.
4. 결론
연구 유역 내 지하수의 pH, EC, DO, Eh, T 등 현장수질은 하천 유역별로 차이를 보였으며,
계절적으로도 변화하였다. 전반적으로 강수량이 많을 때, 지하수의 EC, DO 값이 커지는 경향을
보였다. 지하수의 pH는 S-16에서 가장 낮고, S-57에서 가장 높게 검출되었다. 이들 2개 관정을
제외한 나머지 6개 관정들에서는 pH 값이 서로 유사하고 계절적 변화 역시 동조 현상을 보였
다. 지하수의 EC 값은 S-4, S-7, S-16에서 높고 계절적 변화도 심한 편이다. 지하수의 수온도
대기의 온도에 따라 변화하였다. S-13의 수온이 가장 낮으며, S-4, S-16, S-57의 수온이 상대
적으로 높게 측정되었다. S-16의 수온 변화는 매우 심한 편이다. 현장 수질 특성, 수질 유형 등
을 고려할 때, 연구유역 내 강수는 지하수, 하천수와 그 성질이 매우 다름을 보였으나, 지하수와
