연간 제주도 지하수의 0.09%… 제주삼다수의 비밀

제주삼다수는 한라산 국립공원 내 해발 1450m 높이에 스며든 강수가 천연 필터인 화산송이층에 의해 18년 동안 걸러진 결정체다. /사진=제주삼다수

1998년 출시된 제주삼다수는 지금까지 수질변화가 발생하지 않았을 정도의 수질로 유명하다. 이러한 수질에 더해 제주개발공사는 딥러닝 인공지능(AI)부터 최적 인공신경망(ANN)까지 도입해 최첨단 과학기술로 지하수를 관리한다.

24일 제주개발공사에 따르면 제주삼다수는 국내 유일의 단일 수원지에서 생산되며 한라산 국립공원 내 해발 1450m 높이에 스며든 강수가 천연 필터인 화산송이층에 의해 18년 동안 걸러진 결정체다. 생산 과정에서 깨끗하고 안전한 원수의 수질을 살리기 위해 여과, 자외선 살균 등만 진행해 자연의 물맛을 그대로 느낄 수 있다.

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지하수 함양량의 0.09%만 삼다수로 탄생

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제주도는 국내 대표적인 다우지(多雨地)로 연 강수량이 많게는 2000㎜를 넘기도 한다. 제주삼다수가 생성되는 한라산국립공원 진달래밭 부근의 연평균 강수량은 5563㎜로 전국 평균(1286㎜) 보다 약 4배나 높다. 지하수는 비나 눈이 녹은 물이 땅속으로 스며들어 생성되는 순환자원이기 때문에 제주삼다수는 수자원의 지속가능성을 고려해 지하수 취수량을 제한하고 있다.

지난해 제주도 통합물관리 기본계획 보고서에 따르면 제주도의 전체 지하수 함양량은 연간 17억5800만톤(t)이다. 이 중 제주삼다수의 취수허가량은 연간 165.6만톤(1일 4600톤) 규모로 함양량의 0.09%를 준수하고 있다. 지하수 취수량은 제주개발공사가 2년마다 제주특별법에 따라 지하수 영향 평가를 실시하여 엄격히 조절한다.

제주삼다수는 정확한 지하수 취수량을 산정하고 지하수를 보전하기 위해 연구와 투자도 아끼지 않는다. 제주삼다수는 국내 먹는샘물 업계에서 유일하게 R&D 혁신센터를 마련하고 제주삼다수 품질 연구와 개선, 관리 기능 강화, 수자원 및 물 산업 연구센터의 기능을 수행하고 있다.

이런 노력과 연구를 통해 제주삼다수는 취수원 주변 및 하류 지역의 지하수위가 취수로 인해 받는 영향이 미미하다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 한국수자원학회 2020년 5월 호에 게재된 논문에 따르면 취수원 주변지역 지하수위는 자연적인 강수량의 변동에 주로 영향을 받는다는 것을 학술적으로 입증했다.

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최첨단 과학기술로 지하수 관리

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제주삼다수는 지하수 수위 예측에 딥러닝 인공지능을 활용하고 있다. 사진은 지하수위 데이터 딥러닝 인공지능 시스템(LSTM). /사진=제주삼다수

제주삼다수는 지하수 수위 예측에 딥러닝 인공지능을 활용하고 있다. 제주개발공사는 강수량과 취수량을 토대로 지하수 수위 분석에 인공지능을 도입해 과학적인 근거 하에 지하수를 관리하고 있다.

삼다수의 근원인 지하수는 육안으로 확인이 어려워 지하수위 관측을 통해 지하수 상태를 간접적으로 확인해야 한다. 제주삼다수는 취수원과 주변지역에 총 58개소의 지하수위 관측망을 두고 실시간으로 지하수위를 파악하며 체계적인 지하수 관리를 진행하고 있다. 이때 관측한 지하수위 데이터는 딥러닝 인공지능(Long Short-Term Memory, LSTM) 기술과 결합해 취수가 주변 지하수위 변동에 미치는 영향을 분석해 지하수위의 안정성을 판단한다.

딥러닝 인공지능뿐 아니라 최적 인공신경망(ANN)과 인공지능 앙상블 모델도 개발해 취수원 지하수위 예측 및 관리에 활용하고 있다. 지난 20년 동안 전 세계 다양한 지역의 인공지능 연구결과를 종합적으로 분석한 자료를 토대로 지하수위 예측 결과의 적절성을 판단하는 평가 기준을 개발해 예측의 정확성을 높이고 있다.

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오염원 완벽 차단으로 취수원 보호

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제주삼다수는 국내 유일의 단일 수원지에서 생산된다. 사진은 제주삼다수 취수원이 있는 제주시 조천읍. /사진=제주삼다수

제주삼다수는 지하수를 보전하고 관리하기 위해 수원지도 체계적으로 관리하고 있다.

잠재적인 오염원을 미연에 차단하기 위해 삼다수 취수원 주변 축구장 면적 약 100개 규모의 토지를 매입하고 106개의 수자원 관측망을 통해 실시간으로 지하수위와 취수량, 수질, 하천 유출, 토양 등의 상황을 종합 모니터링해 분석한다. 14개소의 수질 관측정으로부터 지하수 수질 모니터링을 진행하고 있으며 현재까지 오염의 영향을 전혀 받고 있지 않다.

또한 토양측정망을 이용해 취수원 주변의 토양상태를 모니터링한다. 주기적으로 23개 지점의 토양을 채취해 토양성분 변화를 감시하고 수질 보호를 위해 오염원 모니터링도 함께 진행한다.

백경훈 제주개발공사 사장은 "삼다수는 제주 지하수를 지속 가능한 수자원으로 도민과 미래세대에게 전달해야 한다는 사명 아래 지하수 보전 관리 시스템을 발전시키고 강화해왔다"며 "앞으로도 제주삼다수는 청정 자연에서 만들어지는 지하수와 안전한 물 삼다수를 위해 취수원 보호에서 더 나아가 땅속 지하수까지 관리하는 데 총력을 다할 것"이라고 말했다.

조승예 기자 csysy24@mt.co.kr
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