해발 200m 이상 지하수 물-암석 반응해 청정 수질
남부해발 400~600m에 고미네랄수 광범위하게 산출
염지하수는 제주 동부지역에 막대한 양 부존 가능

제주 지하수는 천연 약알칼리성 지하수로서 항산화력이 높아 세포노화를 방지하는 특성을 가지고 있다. 또한 지방세포 형성을 억제시켜 비만을 방지시켜 준다.

제주삼다수로 대표되는 제주 지하수는 경도가 낮은 연수로서 부드럽다. 승려나 차 애호가들이 제주삼다수를 이용하여, 차를 우려내어 마시는 이유는 삼다수가 차의 본래의 맛을 유지시켜 주기 때문이다. 제주 지하수는 삼다수와 같은 연수뿐만 아니라 다양한 수질의 지하수도 산출된다. 제주 남부지역 등에서는 칼슘과 마그네슘 등 미네랄이 높은 함량 녹아있는 고미네랄수와 수치료로서 가장 각광받는 지하수인 탄산수로 산출된다.

▶제주지하수의 수질화학적 특성

지하수는 강우나 하천과 같은 지표수가 땅속으로 들어간 물이 지층의 다양한 지질성분과 반응하면서 미네랄이 녹아나와 형성된다. 오염된 지역에서는 분뇨, 비료, 농약 등의 인위적 물질에 의해서 변화되기도 한다.

제주지역의 지표면과 대수층은 내류지방에 비해 상대적으로 투수성이 높은 화산지질로서 구성되어 있고 강수량이 많아서 지하수 함양량이 매우 높다. 또한, 제주지역 지하수 대수층은 화강암과 변성암 등으로 구성된 내륙의 대수층과는 달리 화산쇄설층이나 현무암과 같은 화산암으로 되어 있어 지하수 수질은 전형적인 화산암반수의 특성을 나타낸다.

제주지역의 일반적인 담수 지하수의 pH는 5.6∼9.0의 범위이며, 평균적으로는 7.3이다. 전기전도도(EC)는 61∼2930㎲/㎝의 범위이고 평균 284㎲/㎝이다. EC가 높은 지하수 관정들은 남부지역의 고미네랄수를 제외하면 대체로 해안지역에 위치하고 있는데, 이는 인위적인 오염 또는 해수침투에 의한 영향인 것으로 파악되고 있다. 제주지역 지하수 수온은 9.8∼17.4℃의 범위이며, 평균 14.3℃를 나타낸다. 제주지역 용천수의 pH와 전기전도도는 각각 평균적으로 6.3, 152㎲/㎝를 나타내는데, 이는 용천수가 지질층에서 유동하는 시간이 짧아 지층내의 미네랄을 녹여낼 시간이 상대적으로 짧기 때문이다.

제주도 지하수의 수질은 질산성질소와 해수의 영향여부에 따라 1) 해수에 영향을 받는 군, 2) 질산성질소에 영향을 받는군, 3) 해수와 질산성 질소에 영향을 받지 않는 군 등 세 가지 군으로 특성화 시킬 수 있다. 대체적으로 해발 200m이상 중산간 지역에서 산출되는 지하수는 해수침투나 해무와 같은 해수의 영향이 미약하고 농업이나 축산에서 유래되는 질산성질소에 영향을 받지 않아 자연적인 물-암석 반응에 의해 형성되는 청정한 수질을 나타낸다.

지하수의 수질유형은 양이온(Ca, Mg, K, Na)-음이온(HCO3, Cl, NO3, SO4)의 함유여부에 따라 달라지며, 이러한 수질유형의 변화들은 지하수 내 발생하는 화학적 반응 및 그 과정을 보여준다. 제주지역 지하수 중에서 인위적인 오염이 없는 청정한 지하수는 대체적으로 나트륨-마그네슘-중탄산이온(Na-Mg-HCO3) 또는 마그네슘-나트륨-중탄산이온(Mg-Na-HCO3)이 우세하여 게 나타나 화산암반 지하수의 수질유형을 나타낸다. 이는 국내 내륙지방에서 산출되는 먹는샘물은 칼슘-나트륨-중탄산(Ca-Na-HCO3)과는 다른 수질유형을 나타낸다.

제주지역 지하수에는 실리카(SiO2)와 바나듐(V)과 같은 성분이 많이 포함되어 있으며, 우라늄(U)과 같은 환경방사능 물질이나 비소(As)와 같은 유해성분이 거의 포함되어 있지 않다. 이는 제주지역 화산지질의 특성에 기인한 것으로 제주지역 지하수의 차별적 특성을 보여준다.

▶미네랄 함량에 따른 제주지하수의 분류

제주도는 면적이 작은 섬이지만, 지층과 지하지질구조가 복잡하기 때문에 지하수의 부존형태와 수질특성도 다양하다. 제주지역 지하수를 미네랄 함량에 따라 분류하면 크게 연수, 고미네랄 지하수, 염지하수 등 3가지로 나눌 수 있다.

연수지하수(경도 75 mg/L 이하)는 제주도 거의 대부분의 지역에 분포하는데, 제주삼다수와 같이 연수지하수는 경도가 낮아 물맛이 좋고 바나듐, 실리카 등 몸에 유익한 미네랄을 함유하고 있다. 또한, 미국 FDA의 TDS 기준(250㎎/ℓ 이상) 이상의 고미네랄 함량의 지하수도 서귀포 지역 중산간 일부지역에 부존하고 있다.

고미네랄 지하수 중에는 천연탄산수를 다량으로 함유한 지하수도 산출된다. 천연탄산수는 서귀포 중산간 일부 지역에 분포하고 있으며, 외국(독일, 프랑스)에서 상품화된 탄산농도 2000ppm 수준의 천연탄산수가 분포하고 있다. 또한, 탄산함량이 많고 깊은 심도의 천연탄산수 부존지역에서 온천욕을 즐길 수 있는 온천수가 산출되고 있다. 제주지역에서 고미네랄 지하수는 남부지역 해발 400∼600m 사이의 비교적 넓은 범위에 걸쳐 산출되고 있다

염지하수(용암해수)는 물속에 녹아있는 염분 등의 함량이 2000mg/L 이상인 화산 암반대수층 지하수로 제주 동부해안지역에 막대한 량이 부존하고 있다. 이러한 지하수는 해수가 화반암반을 통과하여 형성된 것으로 지표면과 가까운 곳에서는 담수와 섞여 염분함량이 떨어지기도 한다.

제주지역 지하수는 제주삼다수와 같은 연수 뿐만 아니라 탄산수, 온천수, 고미네랄 지하수, 염지하수 등 다양한 특성을 가진다. 제주지역 지하수의 보존과 적절한 개발을 위해서는 향후 제주지역 지하수의 수질특성에 대해 보다 더 세밀하게 이해하고, 제주 청정 지하수의 가치를 제고하기 위한 노력이 필요하다.

/고대로 기자 bigroad@ihalla.com

[전문가 리포트]
강경구 제주특별자치도개발공사 연구개발부장 "제주 지하수는 중동 원유보다 귀한 자산"

제주삼다수를 마셔본 사람은 다시 삼다수에 손이 간다. 혀끝에서 느끼는 시원하고 상큼한 맛과 묘한 물맛이 남기 때문이다. 삼다수를 애호하는 사람이라면 제주에 대한 인상이 좋을 수밖에 없다.

중국에는 서호용정차라는 세계적인 명차가 있다. 중국 차문화는 석회질 성분이 많은 나쁜 수질 때문에 생겨났다. 제주 지하수는 그대로 마셔도 좋지만 명차의 맛도 좋게 하니 어찌 좋은 물이라 하지 않을 수 있을까? 진시황이 제주의 물 혈을 없애려 했다는 고종달 전설이 사실일지도 모르겠다.

세계적 생수하면 에비앙을 먼저 떠올린다. 에비앙은 모레인(moraine)이라는 10m 두께 알프스 빙하퇴적층 속으로 스며든 눈비가 15년 동안 흘러내린 물이다. 지질특성상 칼슘함량이 높아 경수에 속한다. 반면에 삼다수는 한라산에 내린 눈비가 100여회 화산활동에 의해 겹겹 쌓인 화산지질층을 약 18년간 흘러내린 연수다. 화산여과층이 걸러내 우라늄, 비소 등 유해물질도 거의 없다. 각종 미네랄도 풍부하여 마그네슘/칼슘비와 실리카 함량은 에비앙에 비해 모두 약 2.5배 높은 최고의 물이다.

제주에는 연수인 삼다수만 있는 것이 아니다. 지역마다 지질특성이 달라 지하수 수질도 다양하여 고미네랄수, 탄산수, 온천수, 염지하수 수질도 세계적 수준이다. 좁은 면적에서 다양한 지하수가 산출되는 지역은 드물다.

제주 지하수는 고갈이 예견되는 중동의 원유보다 더 귀중한 자산이다. 이제 제주 지하수의 가치를 높이기 위한 능동적 전략이 요구된다. 보존과 개발의 균형적 시각을 바탕으로 공공이익과 사회환원의 대전제하에서 제주지하수가 세계적 브랜드로 거듭 나기를 기대해본다.