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카르스트 지역 지표수와 지하수의 수리화학 및 부유물 특성 연구
장지욱(Jiwook Jang),이진용(Jin-Yong Lee),김희정(Heejung Kim),박상욱(Sangwook Park) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
이 연구는 강원도 삼척 카르스트 지역에서 지표수와 지하수의 수리화학적 특성과 강우에 발생하는 탁류의 부유물 특성을 분석하였다. 조사 기간은 2020년 2월부터 2020년 12월까지 21개 지점을 격월로 총 6회 조사를 진행하였다. 조사는 지표수 및 지하수의 현장수질측정과 양·음이온, 안정동위원소(δD, δ<SUP>13</SUP>C, δ<SUP>18</SUP>O) 분석을 진행하였고 강수에 따른 부유물의 광물 변화를 확인하기 위해 5개 지점에서 2월과 9월의 침전물을 분석하였다. 지표수와 지하수의 현장수질측정 결과로 pH 중간값은 7.9로 약알칼리성으로 카르스트 지역에서 일반적으로 가지는 pH를 가진다. 특히 전기전도도의 경우 해안가에 위치한 지역(SJS2)을 제외하고 96–688 μS/cm로 나타난다. 지하수와 지표수의 이온농도 중 가장 많이 차지하는 이온은 Ca<SUP>2+</SUP>(중앙: 47.9 mg/L)와 HCO3-(중앙: 111.4 mg/L)로 나타난다. 특히 방해석의 용해로 인해 수화학에 지대한 영향을 미치는 것으로 판단된다. 특히 이 두 이온들에 의해 수질 유형은 Ca-HCO₃로 나타나고 해안가 인근 지점인 SJS2의 수질은 Na-Cl 유형으로 나타난다. 하지만 9월에 강수 직후에 채취한 시료의 경우 탁수와 함께 Ca-HCO₃로 나타나는데 이는 많은 강우로 인한 것으로 판단된다. 안정동위원소 δD, δ<SUP>13</SUP>C, δ<SUP>18</SUP>O은 경우 각각 평균 –52.5, -11.3, -8.3‰로 나타나며 산소와 수소 동위원소 조성의 회귀직선은 δD=5.8δ<SUP>18</SUP>O-4.2로 나타난다. 일반적인 강수의 회귀직선 기울기는 8이다. 그러나 이번 조사로는 지표수와 지하수가 어떤 지질작용을 받아 일반적인 동위원소 조성보다 부화된 것으로 나타난다. 또한 강우 시 발생하는 부유물의 뜬짐은 시기별 광물조성이 확연하게 다르게 나타나는 것으로 확인된다. 이 연구로 인해 삼척 지역은 복잡한 지체구조로 인해 지표-지하 물질 교환이 활발하게 작용하는 것으로 판단된다.
정은주(Eunju Jeong),이진용(Jin-Yong Lee),김영인(Young-In Kim),박상욱(Sangwook Park),장지욱(Jiwook Jang) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
환경 중 존재하는 플라스틱은 장기간에 걸쳐 자외선, 바람, 생물, 물리적 마모 등에 의해 잘게 쪼개지게 되는데 그 중 5 mm 이하의 크기가 매우 작은 플라스틱을 미세플라스틱(microplastic)이라 한다. 전세계적으로 미세플라스틱 오염사례가 보고되고 있으며 이에 따라 국제사회의 관심이 높아지고 있다. 현재 대부분의 연구는 해양, 하천, 강, 퇴적물 및 토양 등 지상 환경을 대상으로 이루어지고 있으며 지하수의 경우 연구사례가 극히 적다. 그러나 미세플라스틱의 대수층 유입 가능성이 제기되고 있으며, 특히 카르스트 지형과 같이 강수의 지하침투가 빠르게 일어나는 경우 미세플라스틱 오염이 더욱 우려된다. 본 연구에서는 우리나라의 대표적 카르스트 지역인 동해와 삼척 일대의 지하수 내 미세플라스틱의 크기, 폴리머 종류, 형태 분포를 조사하였다. 연구지역은 플라스틱 재질의 비닐하우스, 멀칭, 그물 등을 이용한 밭농사가 주를 이루고 있어 이들로 부터 발생된 미세플라스틱이 지하수 유입되었을 가능성이 높을 것으로 사료된다. 조사결과 이러한 플라스틱과 동일한 색상, 폴리머 종류, 형태를 갖는 미세플라스틱이 지하수에서 검출되었다. 본 연구는 플라스틱 제품을 사용하는 농업 관행으로 인한 카르스트 대수층의 오염에 대해 보고한다.