[논문]동래온천의 장기적인 수질 변동 특성

전항탁; 함세영; 이철우; 이종태; 이정락

doi:10.9720/kseg.2020.3.379

동래온천의 장기적인 수질 변동 특성
Characteristics of Long-term Water Quality Trend of Dongrae Hot Spring 원문보기

지질공학 = The journal of engineering geology, v.30 no.3, 2020년, pp.379 - 397

전항탁 (부산대학교 지질환경과학과) , 함세영 (부산대학교 지질환경과학과) , 이철우 (한국지질자원연구원 심지층연구단) , 이종태 ((주)한국중앙온천연구소) , 이정락 ((주)하나엔지니어링)

초록
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본 연구에서는 1922년부터 2019년까지 동래온천수의 장기적인 온천수 수질 변화 특성을 살펴보았다. Mann-Kendall 분석과 Sen의 기울기에 의해서 동래온천수의 장기적인 수질 특성 변화를 분석하면, 온도, Ca, SiO₂, HCO₃는 증가 추세를 보이는 반면에 EC, Na, K, Mg, Cl, SO₄은 감소 추세를 보이거나 또는 거의 추세 변화를 보이지 않는다. 동래온천수의 수질유형은 시간경과에도 변하지 않고 Na-Cl형에 안정적으로 속하고 있다. 2004년, 2009년, 2014년, 2019년의 수질 자료를 이용한 공간 분포도에 의하면, 시기별로 변동을 보이며, 시료 채취 지점에 따라 값의 변화를 보인다. 이는 장기적인 온천수 개발에도 불구하고 동래온천수의 공간적인 수질 특성은 거의 일정하다는 것을 지시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, Long-term change of water quality in Donrae Hot Spring was characterized using water quality data from 1922 to 2019. According to Mann-Kendall analysis and Sen's slope using long-term water quality data of Dongnae Hot Spring from 1922 to 2019, temperature, Ca, SiO2, and HCO3 show an increasing trend whereas EC, Na, K, Mg, Cl, and SO4 show a decreasing trend or negligible trend. In addition, the water type of Dongnae Hot Spring stably belongs to Na-Cl type over time. The spatial distributions of water temperature and chemical constituents in 2004, 2009, 2014, and 2019 show variable patterns with showing some difference depending on sampling locations in different years. These results indicate that despite the long-term pumping of the hot spring water, the water quality is quite stable during the entire study period.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. Location of the wells in Dongrae Hot Spring district.
표 Table 1. Specification of the wells in Dongrae Hot Spring district
표 Table 1. Continued
표 Table 2. Statistics of the chemical components in Dongrae Hot Spring water
표 Table 3. Correlation coefficient between the chemical components in Dongrae Hot Spring water
그림 Fig. 2. Type of Dongrae Hot Spring in different times.
그림 Fig. 3. Trend analysis by using Mann-Kendall test and Sen's slope for temperature, electrical conductivity (EC), K, Na, Ca, Mg, Cl, SO₄, HCO₃, and SiO₂ concentrations in Dongrae Hot Spring.
표 Table 4. Temporal physicochemical properties of Dongrae Hot Spring
그림 Fig. 3. Continued.
그림 Fig. 4. Distribution of the sample wells (blue points) in 2004, 2009, 2014, and 2019.
그림 Fig. 4. Continued.
표 Table 5. Semivariogram model parameters for th components of temperature, Na⁺, Ca²⁺, SiO₂, Cl^-, SO₄^2-
그림 Fig. 5. Spacial distribution of Na⁺ concentration in the years of 2004, 2009, 2014, and 2019.
그림 Fig. 6. Spacial distribution of Ca⁺ concentration in the years of 2004, 2009, 2014, and 2019.
그림 Fig. 7. Spacial distribution of Cl^- concentration in the years of 2004, 2009, 2014, and 2019.
그림 Fig. 8. Spacial distribution of SiO₂ concentration in the years of 2004, 2009, 2014, and 2019.
그림 Fig. 9. Spacial distribution of SO₄^2- concentration in the years of 2004, 2009, 2014, and 2019.
그림 Fig. 10. Spacial distribution of temperature in the years of 2004, 2009, 2014, and 2019.

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 동래 온천에 대한 수질분석값은 장기적인 수질 변동에 대한 평가 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 1922년부터 오랜 기간 동안 축적된 동래온천 수질 자료를 바탕으로 온천수 수질성분의 장지적인 변동 특성을 파악하고자 한다.
본 연구에서는 1922년부터 2019년까지의 동래온천수 수질의 장기적인 특성을 분석하였다. 주요 성분 중에서 Na⁺농도와 Ca⁺ 농도는 수온과 비교적 높은 상관성(각각 상관계수 0.

가설 설정

또한, 이들을 관입한 맥암류가 나타나며 그 상부는 제4기 충적층으로 피복되어 있다. 맥암류와 충적층 사이에는 부정합이 존재한다.

제안 방법

장기적인 동래온천수 수질 분석 자료 중 비교적 많은 수질 분석을 실시한 2004년, 2009년, 2014년, 2019년에 대하여 수온과 주요 수질 성분(Na⁺ , Ca²⁺, SiO₂, Cl^-, SO₄^2-)의 공간적인 수질 분포 특성을 살펴보았다. Fig.

대상 데이터

연구지역의 지질은 하부로부터 이천리층, 유천층군, 불국사 관입암류, 맥암류, 그리고 제4기 충적층으로 구성되어 있다 (Son et al., 1978). 유천층군은 하부로부터 안산암류와 화산력 응회암으로 구성되며, 이들을 관입한 불국사 화강암류는 하부로부터 섬록반암, 화강섬록암, 각섬석 화강암, 그리고 흑운모 화강암으로 구성된다.

이론/모형

4에 나타낸 대로 2004년, 2009년, 2014년, 2019년도의 수질 분석 온천공 개수는 거의 비슷하다. 온천수 수질의 공간적인 분포는 크리깅기법을 이용하였으며, 반베리오그램의 모델은 선형모델을 적용하였다(Table 5). 이방성은 2, lag distance는 140 m로 결정되었으며, nugget 효과는 성분에 따라서 최소 11.

성능/효과

1922년부터 2019년까지 동래온천수의 장기적인 수질 특성 변화를 Mann-Kendall 분석과 Sen의 기울기에 의해서 추세 분석하면, 온도, Ca, SiO₂, HCO₃는 증가 추세를 보인다. 특히, SiO₂의 농도는 1922년의 50.
따라서 Mann-Kendall 분석과 Sen의 기울기에 의한 추세 분석에 따르면, 온도, Ca, SiO₂, HCO₃는 증가 추세를 보이지만, 그 외 수질 성분은 감소 추세 또는 거의 변화하지 않는 양상을 보인다. 이와 같이, 수질 항목에 따라 증가 또는 감소하는 추세를 보이고 있으나, 장기적으로 보다 정확한 수질 변화 분석을 위해서는 시간적인 자료의 축적이 요구된다.
상기 동래온천수 수질 특성에 의하면, 동래온천수는 일반 지하수와는 달리 지하 심부의 기반암으로부터 유래한다는 것을 알 수 있다. 또한 동래온천의 지리적인 조건에 의해서 해수(seawater) 또는 고염수(paleo-seawater) 혼합의 영향을 받고 있는 것으로 보인다(Jeong et al.

후속연구

한편, EC, Na, K, Mg, Cl, SO₄은 감소 추세 또는 거의 추세 변화가 나타나지 않는다. 그러므로, 시간 경과에 따라서 화학성분의 농도가 증가 또는 감소 추세를 보이고 있으나, 장기적인 수질 변화를 분석하기 위해서는 더 많은 시간적인 자료의 축적이 요구된다. 현재까지는, 천부지하수의 혼입과 지속적인 양수에 따른 수위하강에도 불구하고(Jeon et al.
는 증가 추세를 보이지만, 그 외 수질 성분은 감소 추세 또는 거의 변화하지 않는 양상을 보인다. 이와 같이, 수질 항목에 따라 증가 또는 감소하는 추세를 보이고 있으나, 장기적으로 보다 정확한 수질 변화 분석을 위해서는 시간적인 자료의 축적이 요구된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	온천수란 무엇인가?	온천법 제2조에 의하면, 온천수는 ‘지하로부터 용출되는 25°C 이상의 온수로서 그 성 분이 인체에 해롭지 아니한 것’으로 정의되어 있으며, 온천수 온도는 일반적으로 그 해당 지역의 연평균 기온 보다 5°C 이상 높다(Kim, 2007). 온천수는 기상수, 해수/지층수, 마그마수, 그리고 광물 성분을 포함한다(Ellis and Mahon, 1964; Seyfried and Bischoff, 1981).
	온천수나 지하수의 지화학적 특성은 어떻게 결정되는가?	온천수나 지하수의 지화학적 특성은 그 지역의 지하수와 물ㆍ암석 반응에 따라 지배되며, 수소이온농도, 산화환원 전위, 온도 등과 같은 수리지화학적 조건에 의해 영향을 받는다(Kim and Choi, 1998). 일제강점기 자료(Komada, 1923; Ministry of Interior, 1983)부터 온천법 발효 이후 한국지질자원연구원(KIGAM, 1992), (주)하나엔지니어링(Hana Engineering, 2003, 2005, 2009, 2014), (주)중앙온천연구소(Korea Jungang Hot Spring Institute, 2019), Lee et al.
	동래온천수 SiO2는 수온과 어떤 연관을 보이는가?	62)을 보인다. 한편, SiO2 농도는 29.2~51.7 mg/L를 보이며, 수온과의 상관성은 없는 것으로 나타난다. 천부의 일반지하수는 Ca-HCO3 형을 보이는 반면에(Lee et al.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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