연간 총강우량의 46.1%가 지하수로 스며들어
강우패턴 변화·곶자왈 훼손으로 여건 악화
하와이처럼 10년 단위 세부적 계획 수립 절실

제주는 우리나라에서 비가 가장 많이 내리는 지역 중 한 곳이다.

지난 2003년 한국수자원공사와 제주특별자치도가 분석한 지하수자원 종합조사결과에 따르면 제주기상청 소관 4개 기상대 및 기상관측소에서 측정된 30년 평균 강우량은 1567mm로 나타났다. 중산간 지역을 포함한 도전역의 10년 평균(1993~2002)강우량은 1975mm로서 전국 평균 1283mm보다 692mm가 많은 것으로 분석됐다.

그러나 강우량의 지역적 편차가 심해 남부·동부·북부지역은 연강우량이 2027∼2339mm인데 반해 서부지역은 1299mm에 불과했다. 또 해발 100m 증가에 따라 연강우량은 약 273mm씩 증가하는 현상을 보였다. 해발 200m 이하 지역은 연간 1651mm인 반면 해발 200∼600m의 중산간 지역은 2184mm, 해발 600m 이상지역은 2784mm이다.

제주의 유출발생 강우량은 1일 40mm로 분석됐으며, 이는 1년에 5.2∼18.6일 정도다. 또 1일 40mm 이상 내린 강우량은 연평균 강우량의 35∼80.7%를 차지했다.

▶지하수 함양량

제주특별자치도는 지난 2003년 지하수 함양량 재평가 연구에서 우리나라 최초로 유효 지하수 함양지역 및 함양량 개념을 도입했다. 각 유역별로 토지이용이 집중되고 있는 해안선으로부터 직선거리 500m 이내의 109.3㎢지역을 지하수 함양지역에서 배제하고, 1719㎢ 지역을 대상으로 유효 지하수 함양량을 산정했다.

지하수 함양 배제지역이 고려된 제주의 전체적인 물수지를 보면 총강우량은 34억2700만㎥/년(年)이고 직접유출량은 7억800만㎥/년, 증발산량은 11억3800만㎥/년이며 지하수 함양량은 15억8100만㎥/년이다. 총강우량의 46.1%가 지하수로 함양되고 있는 것이다.

유역별 지하수 함양량을 보면, 동부유역이 5억2900만㎥/년으로 가장 많고, 남부유역이 4억5900만㎥/년, 북부유역이 3억9600만㎥/년이다. 그렇지만 서부유역은 1억9700만㎥/년으로 4개 유역 중 지하수 함양량이 가장 적은 것으로 분석됐다.

▶지하수 적정 개발량

'지하수 적정 개발량(sustainable yield)'이란 수질과 양수량에 영향을 미치지 않는 상태에서 지속적으로 지하수를 양수할 수 있는 양을 의미한다. 이 개념은 지하수 자원의 보호를 위해 미국 하와이주에서 처음으로 개발됐다. 지난 2003년 평균 강우량을 기준으로 분석한 제주도의 지하수 적정 개발량은 1일 176만8000㎥, 연간 6억 4500만㎥이다. 수역별 지하수 적정개발량은 북부수역이 55만3000㎥/일(日)로 가장 많고 남부수역이 50만2000㎥/일, 동부 수역은 40만1000㎥/일, 서부수역이 31만2000㎥/일이다. 지하수 함양량이 가장 많은 동부수역의 적정 개발량이 남부 및 북부수역보다 적은 것은 해수 침투 방지를 위해 안전율을 감안했기 때문이며, 서부와 북부수역이 상대적으로 많은 것은 준기저지하수체의 부존특성을 고려했기 때문이다.

준기저지하수는 서귀포층의 지하 분포심도에 따라 상부준기저지하수와 하부준기저지하수로 구분할 수 있다. 상부준기저지하수는 서귀포층의 상부면을 따라 빠른 선형유속으로 유동함으로서 풍수기와 갈수기간에 수위변동 폭이 크게 나타나며, 채수에 의한 수위 강하량이 최대인데 반해 공당 평균 채수량은 낮은 편이다.

도내 기저지하수는 조천읍 북촌리에서 남원읍 위미리에 이르는 동부의 해안지역과 서부지역의 한림읍 수원리~귀덕리에 이르는 해안지역, 그리고 모슬포 하모리~산이수동의 해안지역을 따라 부존하고 있다.

▶지하수 체류시간

지난 2001년 제주도가 한국지질자원연구원과 공동으로 미국 유타대학 Noble Gas Laboratory에 의뢰해 26개소(용천수 6개소, 관정 20개소)에 대한 프레온가스(CFCs; Chorofluoro-carbons) 분석법을 이용해 지하수의 체류시간을 분석한 결과 제주도 지하수의 평균 체류시간은 16년으로서 현생지하수의 범위에 포함되고 있는 것으로 나타났다.

제주도 서부의 일부 지역에서는 40년 이상을 나타내는 지하수도 존재하고 있으며, 서귀포를 포함하는 남부지역은 10년 전후의 체류시간을 보였다.

또 제주개발공사 삼다수 취수원의 경우는 18년, 삼양1동에 있는 큰물용천수는 15년, 영실계곡의 용천수는 1년으로 나타나 지역에 따라 지하수의 연령에 큰 차이를 보이고 있는 것으로 나타났다.

지하수의 유동속도 또한 지역에 따라 큰 차이를 나타낸다. 느린 것은 1년에 70m 정도의 속도로 이동하고 빠른 것은 연간 1500m 이동하고 있는데, 제주도 전체적인 평균 이동속도는 연간 475m로 조사됐다.

▶지하수 세부조사 시급

이달 현재 도내 지하수 함양량은 지난 2003년 분석 결과에 비해 다소 차이가 있을 것으로 예상된다. 이는 지구온난화 등으로 인해 강우패턴이 변하고 있고 곶자왈 등 도내 지하수 유입구가 개발로 인해 사라졌기 때문이다.

특히 유속을 빠르게 하는 도내 하천 정비와 도로개설 등으로 지하수 함양 여건이 더욱 악화된 상태이다.

이에 따라 도내 토지이용 현황을 주기적으로 갱신, 지하수 자원에 대한 정밀조사를 실시하고 종합조사 결과에 확신이 설때까지는 지하수 이용에 대해 소극적인 자세를 유지하는 것이 바람직하다는 지적이다. 특히 하와이 처럼 10년 단위로 세부적 계획을 수립, 지하수를 관리해야 한다는 주문이다.