[논문]무안군 해안지역의 지하수질과 해수침투영향

정찬덕; 서구원

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정찬덕 (농업기반공사 환경지질팀) , 서구원 (농업기반공사 환경지질팀)

무안군 해안지역과 접해있는 청계면-삼향면 일대를 따라 지하수 및 지표수의 수질특성을 규명하여 해수침투 영향정도를 파악하고자 하였다. 연구지역을 수리적특성에 따라 소유역으로 나누어 조사한 결과 구조선이 발달한 지역을 중심으로 해안에서부터 해수침투의 징후를 보였다. 수질분석결과 주로 $Ca-HCO_3$ 유형, $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형이 대부분이었다. 이는 탄산염광물과 해수침투의 영향에 의한 것으로 판단되며, 대부분 구조선이 발달한 지역에서 높게 나타났다. 따라서 구조선발달지역의 수질분석을 실시할 경우 해수침투영향을 고려하여 시행해야할 것으로 판단된다.

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문제 정의

본 연구에서는 주로 운모편암과 석회암지대를 중심으로 구조선이 발달한 연구지역내의 수질 특성을 규명하기 위해 여러가지 주요 요인별로 현장조사를 실시하였으며, 기상자료, 수문자료, 토양도 및 지형 지질도, 그리고 기타 관련자료 등을 이용하여 분석하였다(Fig. 1). 이를 토대로 지하수위 및 수질에 대한 공간적 특성의 변화상을 보다 쉽고 효율적으로 분석가능한 GIS의 공간분석기능을 이용하여 이들의 공간적 특성을 규명하여 보다 효과적인 지역 지하수의 함양량 및 수질의 양상을 파악하고자 시행하였다.
1). 이를 토대로 지하수위 및 수질에 대한 공간적 특성의 변화상을 보다 쉽고 효율적으로 분석가능한 GIS의 공간분석기능을 이용하여 이들의 공간적 특성을 규명하여 보다 효과적인 지역 지하수의 함양량 및 수질의 양상을 파악하고자 시행하였다.

제안 방법

특히 본 연구지역에서는 구조선에 대하여 10x10m의 Grid를 생성하여 구조선의 밀도를 계산하였다. 그 후 단위원의 반경(100m)내의 구조선의 길이를 계산하여 둥면적으로 10등급화하였다(농업기반공사, 2002).
음이온, 수소 및 산소동위원소, 질소동위원소 조사를 병행하였다. 그리고 종합적으로 조사한 공간자료에 대한 분석을 GIS 프로그램에서 제공하는 공간분석 도구를 이용하여 고찰 • 검증하였다.
유역경계는 1:25,000 수치지형도를 이용 주곡선(layer number 7111)과 계곡선 (layer number 7114)을 추출하여 TIN을 제작한 후 Grid화하여 작성하는 방식을 선택하여 수위 변화 와해 상도를 감안하여 격자간격을 10x10m에 해당하는 DEM을 작성하였다. 또한 연구지역에 대한 수치 지도로부터 구축한 음영도 및 수계망도와 지형경사를 중첩하여 Fig. 2와 같이 MC01 부터 MC06으로 6개의 유역으로 구분하였다. 수질조사는 갈수기와 풍수기로 구분하여 2회에 걸쳐 실시하였으며, 해수 침투의 영향을 파악하기 위한 양 .
2와 같이 MC01 부터 MC06으로 6개의 유역으로 구분하였다. 수질조사는 갈수기와 풍수기로 구분하여 2회에 걸쳐 실시하였으며, 해수 침투의 영향을 파악하기 위한 양 . 음이온, 수소 및 산소동위원소, 질소동위원소 조사를 병행하였다.
2. 연구방법

연구지역에 대한 DEM 작성은 먼저 1:25,000 수치지형도를 이용하여 DEM을 구축한 후 유역 경계를 추출하였다. 유역경계는 1:25,000 수치지형도를 이용 주곡선(layer number 7111)과 계곡선 (layer number 7114)을 추출하여 TIN을 제작한 후 Grid화하여 작성하는 방식을 선택하여 수위 변화 와해 상도를 감안하여 격자간격을 10x10m에 해당하는 DEM을 작성하였다.
연구지역의 구조선밀도 분석은 지질도폭상의 구조선, DEM, Landsat TM 및 SPOT 위성영상 자료를 이용하여 구조선을 추출하고 이를 중첩하여 각 구조선에 등급을 부여하였다. 특히 본 연구지역에서는 구조선에 대하여 10x10m의 Grid를 생성하여 구조선의 밀도를 계산하였다.
추출하였다. 유역경계는 1:25,000 수치지형도를 이용 주곡선(layer number 7111)과 계곡선 (layer number 7114)을 추출하여 TIN을 제작한 후 Grid화하여 작성하는 방식을 선택하여 수위 변화 와해 상도를 감안하여 격자간격을 10x10m에 해당하는 DEM을 작성하였다. 또한 연구지역에 대한 수치 지도로부터 구축한 음영도 및 수계망도와 지형경사를 중첩하여 Fig.
수질조사는 갈수기와 풍수기로 구분하여 2회에 걸쳐 실시하였으며, 해수 침투의 영향을 파악하기 위한 양 . 음이온, 수소 및 산소동위원소, 질소동위원소 조사를 병행하였다. 그리고 종합적으로 조사한 공간자료에 대한 분석을 GIS 프로그램에서 제공하는 공간분석 도구를 이용하여 고찰 • 검증하였다.
등급을 부여하였다. 특히 본 연구지역에서는 구조선에 대하여 10x10m의 Grid를 생성하여 구조선의 밀도를 계산하였다. 그 후 단위원의 반경(100m)내의 구조선의 길이를 계산하여 둥면적으로 10등급화하였다(농업기반공사, 2002).

성능/효과

및 규암을 제외한 모든 곳에서 수치의 감소를 보였다. 또한 EC는 편암을 제외한 모든 지질분포지역에서 증가함을 알 수 있었다. 연구지역의 편암은 자갈이 섞여 있는 것이 특징으로 지구 남동쪽에 소규모로 분포하고 있다.
Stiff diagram에 도시해 본 결과도 마찬가지로 해수의 영향으로 보이고 Na-Cl 유형과 Ca-Cl 유형이 총 15개소 중 8개소로 나타났다. 또한 수질변화양상과 구조선의 발달정도가 일맥상통하고 있다는 것을 알 수 있다.
연구지역내 수질분석 결과를 보면 pH는 각각 6.2와 5.9로서 풍수기에 더 낮은 값을 나타내었으나, EC는 306에서 3기로 오히려 증가했다. 지질별로 pH와 EC의 변화정도를 보면, 갈수기에서 풍수기로 갈수록 pH는 흑운모편마암과 용암 및 규암을 제외한 모든 곳에서 수치의 감소를 보였다.
연구지역에서의 수질변화와 가장 밀접한 영향을 보이는 곳은 구조선 발달과 일맥상통하는 것을 알 수 있다.
. 음이온별로 epm(equivalents per million)을 산출한 결과 연구지역의 수질형태는 Ca-HCO₃ 유형이 7개소(46.7%), Na-Cl 유형이 2개소(13.3%), Na-HCCh유형이 6개소(41.0%)로 Ca-HCO₃ 유형과 Na-Cl 유형이 대부분을 차지했다.
지질별로 pH와 EC의 변화정도를 보면, 갈수기에서 풍수기로 갈수록 pH는 흑운모편마암과 용암 및 규암을 제외한 모든 곳에서 수치의 감소를 보였다. 또한 EC는 편암을 제외한 모든 지질분포지역에서 증가함을 알 수 있었다.
연구지역의 편암은 자갈이 섞여 있는 것이 특징으로 지구 남동쪽에 소규모로 분포하고 있다. 특히, pH는 감소평균 0.31 로서 편암 0.95, 충적층 0.7, 운모편암 0.56으로 가장 크게 감소했다(Table 1).

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