"제주 삼다수, 한라산 화산층이 만들어 낸 미네랄 천연수"

[제주도민에게 희망과 행복을=문수형 제주도개발공사 먹는물연구소 팀장]
"개발공사 먹는물연구소 2023년 9월 출범 물산업 연구개발 담당"
"먹는샘물 기업 최초 환경부 공인 먹는물 수질검사기관 지정"
"제주삼다수 취수원 수자원 통합정보시스템 구축 지하수 빅데이터 관리"
"현무암질 용암누층 구조 필터역할 미네랄 성분 포함해 삼다수 맛 결정"
"제주삼다수 함양지 해발 1450m이상 빗물 주 원천으로 최근 밝혀져"
"지난 20년간 기상 데이터 통해 딥러닝 인공지능 기술 등 도입 연구"
"제주물세계포럼 통해 지하수 지속가능한 보전·관리 중요성 공유"

시사매거진 제주

■ 방송 : CBS 라디오 [시사매거진 제주] FM 제주시 93.3MHz, 서귀포 90.9MHz (17:00~17:30)
■ 진행자 : 박혜진 아나운서
■ 대담자 : 문수형 제주도개발공사 먹는물연구소 팀장

◇박혜진> 제주지역사회에서 공익적인 활동을 하고있는 제주도개발공사의 활동을 소개하는 '제주도민에게 희망과 행복을'시간입니다. 오늘은 먹는물연구소 문수형 팀장과 함께 하겠습니다. 먼저 먹는물연구소에 대한 소개 부탁드립니다.

◆문수형> 제주개발공사는 R&D혁신본부를 두고 본부산하에 먹는물연구소를 2023년 9월에 출범했습니다. 먹는물연구소는 국가공인 수질검사기관의 운영, 삼다수 취수원 보전관리 연구, 먹는물 분석 및 연구 등 삼다수 품질을 포함한 수자원 및 물산업의 연구개발을 담당하고 있습니다.

특히 공사가 2021년 먹는샘물 기업 최초로 환경부 공인 먹는물 수질검사기관으로 지정되면서 고도화된 수질분석 시스템을 운영중에 있습니다. 매년 국립환경과학원으로부터 먹는물 수질 분석 능력을 검증받고 환경부의 지도점검과 현장평가를 통과하는 등 엄격한 과정을 거치며 공인기관 자격을 유지하고 있습니다.

먹는물연구소는 제주삼다수 지하수의 지속가능성을 위해 체계적인 지하수 관리 모델을 운영하고 있습니다. 취수원 보전관리를 통한 제품 품질 확보를 위해 '제주삼다수 취수원 수자원 통합정보시스템'을 구축해 강수, 지하수위, 수질 등 지하수 빅데이터 및 연구자료를 종합적으로 관리중에 있습니다.

◇박혜진> 제주삼다수 철저한 수질관리가 대내외적으로 인정받고 있는데 이유가 뭔가요?

◆문수형> 제주삼다수의 우수한 품질관리 시스템 및 관리체계는 국내외에서 꾸준히 인정받고 있습니다. 올해 6월에는 미국 환경자원협회(ERA)의 먹는물 분야 국제숙련도 평가에서 6년연속 우수 분석기관 인증을 갱신하였습니다.

미국 FDA, 일본 후생성 등 국제 공인기관의 검사도 20년 넘게 통과하며 제주삼다수 수질의 우수성과 안전성을 인정받고 있습니다. 이러한 품질관리 노력으로 제주삼다수는 1998년 출시 이후 한 번도 수질 관련 행정처분을 받은 바 없습니다.

제주삼다수는 환경부가 정한 법적 기준보다 10배 많은 연간 2만 회 이상의 수질검사를 진행해 수질 안전성을 확보하고 있으며 검사 결과를 제주개발공사 홈페이지에 투명하게 공개해 누구나 확인 가능합니다.

◇박혜진> 제주 삼다수는 물맛이 부드럽고 맛있는 물로 알려져 있습니다. 과학적으로 어떤 생성과정을 거쳐서 맛있는 물이 탄생하는 지 궁금합니다.

◆문수형> 제주도는 지금으로부터 약 190만년 전부터 시작된 오랜 화산활동으로 형성된 화산섬이며, 현무암질 용암누층 구조로 이루어져 있습니다.

평균적으로 3~5m 두께의 용암이 시루떡처럼 겹겹이 쌓여 있으며, 용암층 사이에는 화산재, 점토, 모래, 자갈 등으로 이루어진 퇴적층이 불규칙하게 분포하고, 특히 화산활동이 진행되는 과정에서 만들어진 스코리아층, 송이층이라 불리는 층이 존재합니다.

이같은 누층구조는 빗물이 지하로 침투할 때 빗물을 깨끗하게 걸러주는 필터역할을 할 뿐만 아니라 빗물이 이 층을 통과하면서 규소, 칼슘, 마그네슘, 칼륨과 같은 미네랄 성분이 녹아들어 맛있는 지하수로 탄생하는 것입니다.

◇박혜진> 최근 개발공사에서 제주삼다수가 생성되는 지역이 조천읍 교래리가 아니라 한라산 국립공원 높은지역에서 함양된다는 논문발표가 있는 것으로 알고 있습니다. 정확히 어떤 의미인지요?

◆문수형> 제주개발공사의 먹는샘물 삼다수공장은 해발 440m에 위치해 있고, 삼다수를 만드는 데 필요한 취수원도 해발 440m에서 470m로 먹는샘물 공장 인근에 위치해 있습니다. 지하수의 생성은 높은 지역의 빗물이 천천히 스며들어 오랜기간 동안 암반을 통과하면서 하류로 흐르며 만들어지는 원리입니다.

제주삼다수의 주 함양지역을 찾기위해 2014년부터 꾸준히 연구를 진행해 오고 있습니다. 최근 연구에서 제주삼다수 지하수가 생성되는 근원의 함양지는 해발 1450m이상의 빗물이 주 원천임을 밝혀냈습니다. 이는 현재 공장위치에서 약 1000m 정도 높은 지역입니다.

이 의미는 제주삼다수 지하수의 근원 빗물은 아무런 인간 영향이 미치지 않는 한라산 국립공원 높은 지역입니다. 그만큼 깨끗한 수질만큼은 지금뿐만이 아니라 미래세대에도 안심하고 마실 수 있는 한라산 청정수라고 말씀 드릴 수 있습니다.

◇박혜진> 제주삼다수로 인해 지하수 고갈 우려는 없을지?

◆문수형> 지하수위는 지하수량이 증가하는지 감소하는지를 알게 해주는 바로미터의 역할을 합니다. 제주개발공사에서는 제주삼다수 취수정 6개소와 그 주변 감시정 22개소, 하류지역 30개소의 지하수위 60여 곳에서 10분에서 1시간 간격으로 자동 측정하고 있습니다.

20여 년간 측정된 지하수위 자료를 분석한 결과 비가 많은 여름철에는 지하수위가 높게 형성되는 반면 강수량이 적은 겨울철엔 수위가 내려가는 계절적인 변동을 반복하고 있을 뿐 지하수 취수로 인한 수위 하강 현상은 생기지 않고 있습니다.

제주삼다수는 제주도 전체에 지하수로 스며드는 물의 양 중 0.09% 정도만 취수해 사용하고 있으며 취수원 주변지역 및 하류지역의 연 평균 지하수위는 일정하게 유지되고 있습니다. 다시 말해서 제주삼다수 제조용 지하수 취수 때문에 지하수량이 감소하는 현상은 발생하지 않고 강수량에 따른 수위변동만이 관측되고 있습니다.

◇박혜진> 제주삼다수는 지하수 보전관리를 위해 연구와 투자를 지속적으로 시행하는 것으로 알고 있는데 구체적으로 어떤 연구활동들 진행하고 있습니까?

◆문수형> 제주삼다수는 취수원 주변지역 지하수위 현황 모니터링 뿐만 아니라 미래 지하수위 하강에 선제적으로 대응하기 위해 과거 20년 이상의 지하수위 및 기상 데이터를 근간으로 딥러닝, 인공신경망, 인공지능 앙상블 기술 등을 도입하여 감시정 지하수위를 예측하는 연구를 2020년부터 꾸준히 진행하고 있습니다.

2023년에는 제주지방기상청과 협업으로 백록담 강수량 데이터를 추가적으로 활용하여 제주삼다수 취수원 주변 감시정 13개소에 대해 미래 1개월 지하수위를 예측한 결과 평균적으로 92.3%의 정확도로 예측하였습니다. 이러한 인공지능을 활용한 연구결과들은 국내외 공인 학술논문 발표를 통해 검증받았으며 제주삼다수 취수원 지하수위 관리를 위한 과학적 근거로 활용하고 있습니다.

또한 삼다수 주 함양지역 연구와 제주삼다수 수질진화 연구를 진행하고 있습니다. 일반적으로 제주삼다수의 연령이 18년이라고 알려져 있으나 그동안 수집해온 빗물과 지하수의 화학적 데이터를 종합적으로 분석해 제주삼다수의 연령을 규명하는 연구를 진행하고 있습니다. 이 연구를 통해 제주삼다수가 얼마나 오랜 기간 한라산이라는 천연정수기로 걸러져 나온 화산암반수인지 확증하려고 합니다.

또한 안전한 수원지의 보전·관리를 위해서는 실제 지하수의 흐름 방향과 경로를 고려한 보호구역 설정 및 집중 관리가 필요합니다. 이를 위해서 저희공사에서는 지하수 흐름 방향을 측정기법을 도입하여 제주삼다수 취수원 지하수의 흐름 경로를 분석하고 합리적인 취수원 보전 관리 구역 설정 기반을 마련하고 있습니다.

◇박혜진> 제주삼다수는 수질오염 우려가 없는 천혜의 자연환경에서 만들어 지는 것으로 알고 있습니다. 구체적으로 설명해주시죠.

◆문수형> 지하수에 있어 가장 중요한 것은 지하수 취수원 주변에서 농업활동과 인간활동이 없는 수원지 청정성입니다. 수원지가 청정하게 되면 땅위를 통해 스며든 빗물이 침투하여 생성된 지하수도 청정하게 되는 것입니다.

제주삼다수는 취수원 보전관리를 위해 취수원의 주변토지를 1996년부터 꾸준히 매입해 오고 있습니다. 투수성이 좋은 제주의 지질 특성상 주변에서 발생하는 오염원을 원천적으로 차단하기 위한 것입니다.

이렇게 매입한 토지가 약 22만평 정도 되고, 최근 광고문구로도 송출되고 있지만 축구장 100개 크기의 토지를 매입해 혹시 모를 수질 영향에 대비하고 있습니다.

◇박혜진> 제주개발공사는 글로벌 물포럼을 10년 넘게 운영하고 있는 것으로 알고 있는데요. 물포럼을 통해 제주개발공사가 하고자 하는 활동은 무엇입니까?

◆문수형> 제주물세계포럼은 국내외 저명한 전문가들과 함께 제주 지하수의 우수성을 공유하고 더 나아가 먹는물 산업의 활성화를 위한 전문가 소통의 장을 마련하기 위해 2009년 1회를 개최하였고, 올해 10월 제14회 행사 개최를 준비하고 있습니다.

저희 공사는 제주물세계포럼 행사를 통해서 지하수 전문가들과 함께 제주 물의 우수한 가치와 지하수 자원의 지속가능한 보전·관리의 중요성을 공유하고 논의함으로써 한정된 제주의 수자원을 모두 함께 지키고 보전할 수 있는 지속가능한 수자원으로 만들고자 합니다.

제13회 제주물세계포럼에서 개회사 발표하는 제주도개발공사 백경훈 사장. 제주도개발공사 제공

◇박혜진> 기후변화라는 환경변화에 대비해 제주개발공사는 선제적으로 어떤 연구활동을 진행하고 있습니까?

◆문수형> 기후변화에 따른 지하수위의 급격한 변동은 제주삼다수 생산을 위한 지하수의 안정적인 취수량에 영향을 미칠 수 있습니다. 지하수위 하강에 대한 선제적 대응을 위해 딥러닝 인공지능 기술을 활용하여 제주삼다수 취수원 주변지역 지하수위의 미래 3개월 예측 연구를 진행해 현재의 현황 관리에서 미래예측으로 보전관리 패러다임을 전환하고 있습니다.

이 연구가 완료되면 개발된 기술의 적용을 통해 미래 지하수위 하강을 예보하고 취수량의 관리에 활용할 예정입니다.

* 본 기사는 제주도개발공사의 지원을 받아 작성됐습니다.

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