해수면 상승‧가뭄, 해안도서 지하수가 위험하다

[아이뉴스24 정종오 기자] 기후변화에 따른 해수면의 급격한 상승, 가뭄 지속 등으로 해안도서 지하수가 위험에 이르고 있다. 해안도서 지하수 관리를 위한 시스템이 필요한 상황이다.

한국건설기술연구원(원장 김병석)이 지역 맞춤형 해안지역 지하수 관리를 위한 웹 기반 시스템인 ‘KICT 해안도서 지하수 관리시스템’을 개발했다.

이번 시스템은 해안도서 지역의 물순환 정보를 분석하고 지하수위 변동을 예측해 염해에 효과적으로 대응하고 지속 가능한 물자원 관리를 지원한다.

해안지역은 지하수가 주요 수자원이다. 강수량이 부족할 경우 물 부족과 수자원 이용 제한과 같은 물순환 문제가 발생한다. 최근 지하수위 하락으로 해수 침투와 같은 염해가 잦아지면서 한정된 수자원을 보다 효율적으로 관리해야 할 필요성이 커지고 있다.

국내외 주요 해안지역에서는 가뭄이 발생했을 때 지하수 취수량을 제한하고 지하수위를 안정적으로 유지하기 위한 관리 기준을 엄격하게 적용하고 있다.

2017년 제주 지역에서는 일부의 지하수 관측정이 제주특별자치도에서 정한 1단계 경계경보 기준수위 이하로 떨어지며 위기감이 고조된 바 있다. 기후변화로 인한 해수면 상승, 극한 가뭄, 국지적 호우 빈발, 강수량의 불균형 등으로 해수침투 위험성이 높아지는 상황이다.

해수가 지하수에 섞이면 염분 농도가 상승해 식수와 농업용수로 사용할 수 없다. 토양 염도가 높아져 농작물 생육도 떨어진다. 이와 같은 현상이 장기화하면 수자원의 점진적 고갈로 이어질 수 있다.

이를 해결하기 위해 건설연 수자원하천연구본부 연구팀(팀장 장선우 박사)은 해안도서 지역에 적합한 ‘KICT 해안도서 지하수 관리시스템’을 개발했다.

이 시스템은 사용자 친화적 그래픽 인터페이스(GUI)를 갖추고 있다. 통합수문모형(SWAT-K)을 기반으로 국제 표준 해석 기술을 적용해 강수량, 증발산량, 유출량, 지하수 함양량 등 물순환 정보를 제공한다.

최신 기후변화 시나리오(Shared Socioeconomic Pathways, SSP)를 적용한 미래 물순환 정보도 제공한다. 관측된 지하수위와 예측 수위 간 상관성 정확도가 80% 이상인 인공지능(AI) 기술을 활용해 중·단기 지하수위 하락을 예측하고, 염해 위험 단계별 예경보 서비스를 제공한다.

해안 도서 지역에 이 시스템을 적용하면 기존의 지하수 관리 시스템을 보완해 관측 자료를 활용한 정밀 모델 분석이 가능하다. 지자체의 지하수 정보관리 시스템과 연계하면 소프트웨어 기반의 관리시스템 구축뿐 아니라 지자체 행정 관리 지표와 연계, 지역 맞춤형 지하수 관리 수위 설정, 수문·지하수 해석 데이터베이스 제공 등을 포함한 종합적인 설루션 구축도 가능하다.

해안 지하수의 환경적 특성과 지역사회의 요구에 맞춘 최적의 관리 방안을 제시하는 데 이바지할 것으로 기대된다.

김병석 원장은 “이번 연구를 통해 해안지역의 염해 대응 능력을 강화하고, 지하수 자원의 효율적 관리 방안을 마련함으로써 지역 주민들의 삶의 질을 향상시킬 것”이라며 “이 시스템은 국내 해안지역 전체의 지하수 관리 모델로 자리 잡을 것”이라고 말했다.