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대지의 따뜻한 선물, 온천
  • 작성자홍보실
  • 작성일시2019/04/23 11:11
  • 조회수1627


조선시대 왕들이 유독 사랑했던 자연의 선물이 있다. 

500년 조선왕조 가운데 성군으로 손꼽히는 세종을 비롯해 태조와 세조, 영조 그리고 사도세자까지. 역대 왕들의 사랑을 받았던 것, 바로 온천이다. 

지친 몸과 마음을 달래기에 안성맞춤인 온천은 땅을 딛고 선우리에게 선물하는 대지의 너그러움이다.





대지의 따뜻한 선물, 온천




온천의 수질 및 적정양수량 평가 연구



support. 이철우(심지층연구센터 책임연구원)





얼마나 따뜻해야 온천이 될까?


온천을 설명하기 위해 이보다 더 간단한 표현이 있을까. 사람들의 인식 속에 있는 온천은 아마도 ‘따뜻한 지하수’ 정도에 머물러 있을 것이다. 온천을 좀 더 제대로 알아보기 위해서는 지질학적 접근을 시도해 볼 필요가 있다. ‘따뜻한 지하수’를 풀어서 이야기해보면, ‘지구내부의 열로 인해 가열된 지하수’, 온천은 그 가열된 지하수가 땅 위로 드러난 것을 의미한다. 이때의 ‘따뜻함’은 과연 몇 ℃ 정도를 뜻할까. 학문적으로는 ‘그 지방의 연평균 기온보다 온도가 3~5℃ 정도 높은 지하수가 자연용출 되는 경우’를 온천으로 정의하고 있지만, 온천법에서는 온도를 포함해 좀 더 복합적인 기준을 요구하고 있다. 우리나라는 1981년도에 온천을 보호하고 효율적으로 활용하기 위한 온천법을 제정했다. 이 법에 의하면 ‘온천이란 지하로부터 솟아나는 25℃ 이상의 온수로서 그 성분이 대통령령으로 정하는 기준에 적합’한 것을 말한다. 대통령령으로 정하는 온천의 기준은 질산성질소(NO3-N)10mg/L 이하, 테트라클로로에틸렌(C2Cl4) 0.01mg/L 이하, 트리클로로에틸렌(C2HCl3) 0.03mg/L 이하의 기준을 모두 갖추고 있으며, 음용 또는 목욕용으로 사용되어도 인체에 해롭지 않은 경우다.

 



온천에도 종류는 있다


온천의 종류는 크게 ‘화산성 온천’과 ‘비화산성 온천’으로 구분된다. 화산성 온천은 지하의 마그마가 위로 올라오면서 지하수가 데워져 나오는 것으로, 대표적인 예로 일본의 온천을 들 수 있다. 화산지대에 위치하지 않은 우리나라 온천은 ‘비화산성 온천’에 속하는데, 온천법 제정 이전의 전통온천과 온천법 제정 이후의 온천으로 구별된다. 전통온천은 자연적으로 지표로 솟아나는 따뜻한 물을 사람들이 발견하여 사용하던 온천으로, 삼국시대 혹은 조선시대부터 사용했다는 기록들이 남아 있을 만큼 역사가 깊다. 따뜻한 온천수가 자연적으로 솟아나기 위해서는 두 가지 조건이 필요하다. 하나는 지표수가 땅속 깊은 곳까지 들어갈 수 있는 갈라진 틈이 발달해 있어야 하고, 또 하나는 깊은 곳까지 들어간 지하수가 땅속의 따뜻한 열과 암석으로부터 녹아 나온 성분들을 공급받아 온천수가 되어 지표로 나올 수 있는 틈이 발달해 있어야 한다. 이처럼 여러 가지 조건이 만족해 온천수가 자연용출되어 만들어지는 전통온천의 경우 우리나라에서는 주로 충청도와 경상도 일부지역에 국한되어 발견되었다. 그러나 시추기술이 발달한 이후부터는 자연용출 온천이 아니더라도, 온도가 높은 땅속까지 굴착해 인공적인 방식으로 온천수를 지표 위로 끌어올릴 수 있게 되었다. 온천법 제정 이후에는 땅을 굴착하는 시추기술과 땅속의 따뜻한 물을 끌어올릴 수 있는 수중모터펌프가 발달하면서 심도 500m~2,000m까지 땅속을 굴착할 수 있게 되었다. 그 결과 깊은 곳에 있는 온천수가 많이 발견되었으며 우리나라 전역에 온천이 개발되었다. 다만, 땅속의 지열이 다소 낮은 전라도지역과 해발고도가 높은 영서지방에는 개발된 온천이 적은 편이다.


 



온천수 무엇이 특별할까?


온천수가 되는 물은 대부분 지표수가 99% 이상이며, 지하의 마그마나 화성암에서 저장된 열수가 암석의 틈을 따라 상승하여 처음 지표로 나오는 초생수는 1% 미만이다. 결국 온천은 지표수가 땅속 깊은 곳까지 들어갔다가 온천 개발로 다시 지표로 올라오는 순환과정을 거치게 된다. 마치 빗물이 바다로 흘러 들어가고 다시 증발했다가 비가 되어 내리는 것처럼, 온천 역시 순환되는 양을 평가하여 적정 양수량을 사용하면 계속해서 사용할 수 있다. 단풍이 저마다의 색으로 물들어가듯, 온천수도 각각 저마다의 온도를 갖는다. 온천은 지표수가 땅속 어느 심도까지 들어갔느냐에 따라 용출온도가 결정된다. 지표수가 땅속 1,000~1,500m까지 들어갔을 때 온천수의 온도는 40~60℃ 정도로 용출된다. 온천수에 포함되는 성분은 온천수가 발견된 지방의 암석 종류에 따라 달라진다. 온천수의 성분은 주로 양이온 4가지(나트륨Na, 칼륨K, 칼슘Ca, 마그네슘Mg)와 음이온 4가지(중탄산이온HCO3, 탄산이온CO3, 염소Cl, 황산이온SO4) 90% 이상을 차지한다. 이 성분으로 온천수의 특성을 규명하며 나머지 미량원소(규산SiO2, 불소F, Fe, 구리Cu, 유리탄산Free-CO2, 황화수소H2S)로도 온천을 분류한다. 예를 들어 온천이 개발된 지역의 암석이 화강암이면, 온천수의 특성은 중탄산나트륨(Na-HCO3)형 온천이 된다. 또한 황화수소(H2S)가 있으면 유황온천, 규산(SiO2)이 포함된 경우에는 실리카온천으로 부를 수 있다. 우리나라는 면적은 좁지만 분포하고 있는 암석의 종류가 다양해서 온천수의 수질 역시 다양하며, 그 온도는 25~78℃의 범위를 보인다.


 



활용하는 것이 좋을까?


온천은 예부터 국가적 재산으로 관리되어 왔다. 온천에 반한 세종은 온양에서 장기간 머무르며 목욕을 하며 지내기 위한 공간으로 온궁건립을 추진했다. 세종은 직접 온궁의 설계도까지 검토해 작고 소박하게 만들도록 지휘했으며, 온양의 백성들도 활용할 수 있도록 탕실까지 따로 마련해 주었다고 한다. 지금도 온천은 국가 자원으로 여겨진다. 각 개인이 땅속의 온천을 개발하여 이용하고 있지만, 행정안전부에서도 온천을 직접 관리한다. 온천지역에서 사용되는 온천수의 양은 하루 수십 톤에서 수천 톤에 이르고, 이러다 보니 온천수의 고갈은 물론 온천수의 성분 및 용출온도에 변화가 생길 수 있다. 따라서 정부에서는 온천법에 근거하여 매년 5년마다 온천자원이 온천법의 기준에 적합한지를 재평가하여 허가 기간을 연장해줌으로써 온천을 보전하고 관리하는 데 힘쓰고 있다. 하루에 사용하는 온천자원의 적정양수량은 온천전문기관에서 평가받을 수 있는데, KIGAM은 온천전문기관으로 온천의 수질 및 적정양수량 평가를 진행하고 있다. 경제성 등을 고려할 때 우리나라 온천자원의 적정양수량은 한 개의 시추공에서 일일 300/일 이상 양수되어야 하며, 용출온도는 24시간 이상 양수범위 때 25℃ 이상 되어야 한다. KIGAM은 온천법이 제정된 1981년부터 온천자원의 평가 업무를 수행해 왔다. 특히 연구하면서 생성된 온천 자료들을 토대로 심부온천의 부존특성을 규명하고 온천자료를 데이터베이스화하여, 온천을 이용하는 사람들은 물론 온천종사자 및 온천개발자들에게 많은 정보를 제공하고 있다.





 


키워드 온천, 온천연구, 온천수질, 온천법, 화산