KIGAM 한국지질자원연구원

원격탐사를 활용한 해저지하수 유출지역 탐지

원격탐사는 전자기파를 이용하여 먼 곳의 대상물을 직접적인 접촉 없이 조사하는 기술을 가리키며, 물체가 방출하는 에너지의 스펙트럼을 분석하거나 탐사체가 직접 전자기파를 내보내고 돌아오는 신호를 분석하는 방식으로 수행된다. 원격탐사는 전통적으로 지표면에서 물의 증발산, 토양 수분함량 변화, 강·호수와 같은 지표수의 수위 변화를 측정하는 방식으로 물 순환 연구에 활용되어 왔다.

무인항공기를 활용한 항공탐사 촬영은 영화상 카메라의 온도 촬영 이미지를 실시간으로 확인하며 해저지하수 유출 지역의 위치를 파악 할 수 있다.

 한국지질자원연구원에서 수행하고 있는 해저지하수유출 탐지기술 역시 지하수와 해수간의 온도차를 이용하는 방식이다. 해수와 같은 지표수의 표면 온도는 대기 온도에 영향을 많이 받는 반면 지중에 저장된 지하수는 연중 온도가 일정하다. 이를 활용하여 기온이 높은 여름철에는 연안해수의 이상 저온지역을, 기온이 낮은 겨울철에는 이상 고온지역을 분석한다면 해안으로 지하수가 유출되는 지역을 탐지할 수 있다. 한국지질자원연구원에서는 다목적항공원격시스템을 활용하여 우리나라 연안 지역의 해수 표면온도 모니터링을 통한 해저지하수유출지역 탐사를 수행 중에 있다.

기술간 통합을 활용한 해저지하수 유출량 평가

항공탐사는 해안으로의 지하수 유출지역을 규명하는 데는 효과적으로 활용될 수 있지만 해저지하수 유출량의 정량적 규모를 파악하는 기술은 아직 초기단계에 머물러 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서는 기술간 융합을 통한 해저지하수 유출량 평가 기술의 개발이 필요하다. 이를 위해 방사성동위원소를 활용한 해저지하수 유출량 산정 기술, 연안해수의 3차원 수치 모의 기법 개발, 미생물 생태 분석을 통한 지하수유출 영향 평가 등의 연구를 동시에 수행하고 있다. 해당 기술들과 항공탐사를 통해 획득한 결과들을 통합하여 해석한다면 해저지하수유출이 연안환경에 미치는 중요성을 이해하고 육지-바다 경계면에서 다양한 물질들이 이동하는 경로와 과정을 파악하는데 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

최근 탐사 장비 및 항공탐사 기술의 꾸준한 발전은 지하수자원 연구를 위한 원격탐사의 적용 분야를 확대하는데 일조하고 있으며 특히 무인항공기 개발 기술의 경우 최근 몇 년간 비약적으로 발전하고 있다. 초분광탐사, 중력탐사, GPR 등 탐사 기술의 계속적인 발전은 원격탐사 기술이 지하수자원의 부존량 산정 및 수질 평가분야에도 유용하게 활용될 수 있음을 시사한다. 따라서 원격탐사기술과 비저항탐사, 방사성동위원소 분석과 같은 현장연구방법들을 동시에 활용하여 기술간 융합을 추구한다면 정량적 평가가 어렵다고만 여겨진 해저지하수 유출 규모를 파악할 뿐만 아니라 그 신뢰도 또한 한층 높일 수 있을 것이다. 이는 그동안 우리가 미처 파악하지 못했던 물의 순환과정의 잃어버린 고리를 찾고, 전지구적 규모의 물질순환을 이해하는 중요한 단서가 될 것이다.