제주의 지하수성분은 지역별로 큰 차이를 보이고 있다.

지하수의 수질은 자연적으로 강우나 지표수로부터 함양된 물이 대수층내의 지질 매체와 지구화학적으로 반응하면서 변화하게 되고 인위적인 영향에 의해서 변화하기도 한다.

제주도는 토양층이 얇고 배수성이 크고 대수층을 이루는 화산암류의 투수성이 크며 또한 강수량이 내륙에 비해 상대적으로 많아 지하수의 용존 성분들의 변화가 다른 수리지질학적인 조건을 갖는 지역 보다 적다. 또한 내륙지역과는 구성암석의 종류와 암석화학적 특징이 달라 지하수의 수질 역시 많은 차이를 나타내고 있다.

용천수는 5.4∼7.4 범위의 pH를 가지며 평균 pH는 6.3이다. 대체로 표고가 낮아지면서 지질매체와의 반응을 통해 pH가 증가하는 경향을 나타낸다. EC(전기전도도)는 39∼338㎲/㎝범위이며 평균 152㎲/㎝이고, 중간 값은 127㎲/㎝이다. 표고가 낮아지면서 지질매체와의 반응, 오염, 해수의 영향 등으로 EC가 증가하는 경향을 보인다. 수온은 4.5∼16.5℃의 범위이며 평균 12.9℃이다.

관정 지하수는 5.6∼9.0의 pH 범위를 가지며 평균 7.3이다. 용천수에 비해 지질매체와의 반응 정도가 크고 오염에 덜 취약하므로 상대적으로 pH가 높은 것으로 해석된다. EC는 61∼2,930㎲/㎝의 범위이고 평균 284㎲/㎝이다. 그러나 EC 값의 분포가 비대칭이고 일부 높은 EC에 의해 평균값은 크게 영향을 받으므로 자료의 대표 값으로는 중간 값이 더 의미가 있으며 그 값은 131㎲/㎝이다. EC가 높은 지점들은 자연적인 영향보다는 오염 등의 인위적인 영향이 큰 것으로 보인다. 수온은 9.8∼17.4℃의 범위이며 평균 14.3℃이다.

미국 FDA의 TDS 기준 적합한 고미네랄 지하수 부존
200m 이상 지하수 약알카리성 저경도 무처리 음용가능
남부지역 고미네랄 지하수 외국산 병입수보다 수질 우수


제주도 지하수의 수질은 크게 세 가지 군으로 나눌 수 있다. 해수에 영향을 받는 군과 NO3에 의해 영향을 받는 군, 해수나 NO3에 의해 영향을 받지 않은 배경수질을 가지는 군으로 구분할 수 있다.

지하수의 수질유형은 주요 양이온 및 음이온의 상대적인 당량 농도에 따라 Ca-HCO3, Ca-Cl, Na-HCO3, Na-Cl의 4가지로 분류할 수 있다. 수질유형은 대체로 절반 정도는 Ca-HCO3형이고 나머지는 Ca-Cl형 및 Na-Cl형이다. Ca-HCO3형은 중산간 지역의 용천수 및 관정 지하수와 해안지역의 일부 관정 지하수에서 나타난다. Ca-Cl형은 주로 해안지역의 관정 지하수 및 용천수가 해당되며 Na-Cl형은 주로 동부지역에 분포한다.



▷수질에 따른 제주지하수의 종류

제주지하수는 강수량이 풍부한 한라산국립공원과 중산간 지역에서 주로 함양돼 해안 저지대지역으로 유동·배출되는 순환시스템을 이루고 있어 해발 200m 이상 지역 지하수의 수질은 '약알카리성, 낮은 TDS, 저경도'의 특징을 보이고 있다.

이 지역의 지하수는 아무런 처리를 하지 않아도 먹을 수 있을 정도로 매우 우수하다.

하지만 남부지역 해발 400m 주변의 일부지역에는 배경수질에 비해 TDS와 경도가 훨씬 높은 고미네랄 지하수도 발견됐고 동부지역을 중심으로 해수와는 수질조성이 다른 고염분지하수도 부존하는 등 좁은 지역임에도 불구하고 지하수의 수질조성에서는 지역별로 차이를 나타낸다.

제주지하수는 연수지하수, 고미네랄지하수, 고염분지하수로 나눌 수 있다.

연수지하수(Soft Groundwater)는 기저지하수가 부존하고 있는 동부 및 서부의 해안지역을 제외한 제주도 전역에 광범위하게 분포하고 있다.

중산간지역 36개 지하수 관정의 평균 수질조성을 보면, 수온은 평균 14.2℃이고 pH는 7.8로서 약알카리성을 띠며, 전기전도도는 89㎲/㎝이다.



고미네랄지하수(High Mineral Groundwater)는 일반적으로 총고형물질 함량이 적고, 경도가 낮은 저미네랄수로 특징지을 수 있으나 제주특별자치도 수자원본부 수자원연구실에서 1만여 건에 달하는 기존 수질조사 자료에 대한 GIS 공간분석과 중산간 지역 지하수 관정 36개소에 대한 정밀수질조사를 실시한 결과, 미국 FDA의 TDS 기준(250㎎/ℓ 이상)에 적합한 고미네랄 지하수가 부존하고 있는 지역이 확인됐다.

이 지역은 남부지역 해발 400∼600m 사이의 비교적 넓은 범위에 걸쳐 고미네랄 지하수가 산출되고 있는 것으로 조사됐다. 일부 관정의 지하수는 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 중탄산염 함량이 제주삼다수보다 4∼14배까지 높은 값을 나타내고 있다. 또, T-001 및 H-001 관정의 수질도 중산간 지역 지하수의 평균 수질조성이나 제주삼다수보다 훨씬 높은 값을 나타내고 있다.

제주도 남부지역에서 산출되는 고미네랄 지하수의 수질은 칼슘과 황산염을 제외하면, 미네랄 측면에서 외국산 병입수에 떨어지지 않는 수질조성을 하고 있는 것으로 판단되고 있다.

고염분지하수(Saline Groundwater)는 지표의 영향을 직접 받지 않는 지하 100m 이상의 심부 화산암층에 부존하고 있는 지하수이다.

고염분지하수의 가장 큰 특징은 염소이온이 세계 해수평균 및 일본 고지현 해양심층수보다 높은 평균 23,278㎎/ℓ를 보이고 있다. 또 실리카를 비롯하여 구리, 바나듐, 게르마늄, 셀레늄, 아연, 철, 망간 등의 미량원소 함량 역시 세계 해수평균 및 일본 고지현 해양심층수보다 높은 값을 보이고 있다

반면에 칼슘을 비롯해 황산이온과 불소 성분은 비교 대상보다 다소 낮은 값을 보이고 있으며, 그 외 나트륨, 칼륨, 브롬 등의 성분들은 비교대상과 큰 차이를 나타내지 않고 있다.

이같은 제주 지하수 성분과 특성을 이용하는 탄산수와 용암수 사업은 활발히 이뤄지고 있으나 이를 활용하는 연관산업은 이뤄지지 않고 있다.