[에너지산업신문]

최근 남부 지역은 물론 중부 이북으로도 가뭄이 확산되면서 지하수 고갈이 심해지고 있다. 새 관정 개발 역시 여의치 않은 상황에서 국내 연구진이 이를 극복할 신기술을 개발했다.

한국지질자원연구원은 한국농어촌공사, 국민대학교, 지오그린21, 서울대학교 등과 함께 ‘지하수 자원 웹 기반 관정 연계 플랫폼’을 개발했다고 22일 밝혔다.

이 플랫폼은 외부에서 들어온 데이터와 관정 제어 정보, 지하수 관측정보, 기상정보 등을 관리한다. 실시간 현장 자료와 연동해 관정 연계 여부를 결정할 수 있도록 지원한다. 플랫폼에서 수집해 분석한 자료는 관정을 이용하는 모든 이들에게 제공한다.

이웃한 지하수 우물(관정) 여러 곳을 서로 연계하는 것이 핵심 원리다. 여러 곳에서 나오는 물을 동시에 조정할 수 있어, 물이 풍부한 지역과 부족한 지역 사이에 지하수를 서로 교환하거나 분배할 수 있도록 하면 가뭄 상황에 적절하게 대응할 수 있다. 가뭄 등 물 부족 긴급 상황에는 일시에 다량의 물을 공급할 수 있다. 평상시에는 끌어올리는 양을 적절하게 조절해 지하수 손실을 막고 수위 저하 문제를 해결할 수 있다.

연구팀은 상습 가뭄 발생지역인 충남 홍성군 서부면 양곡리 일대를 시범지역으로 선정했다. 가뭄이 심해 새 관정 개발 수요가 많은 A지역과, 농업용수를 비교적 풍부하게 이용할 수 있는 B지역의 물과 지하수를 서로 연결해 수량을 교환하는 시설을 만들었다.

물이 풍부한 A지역의 최상류 측에 설치한 물탱크 내의 물을 연계 관정을 통해 가뭄 지역인 하류로 흘러가도록 했다. 물탱크에는 수처리 장치가 있어 용도에 따라 수질 기준을 맞출 수 있다. 지하수 수위·수질 관측망을 6개 지점에 설치해 양수정의 지하수량도 계속해서 조정할 수 있다. 4개의 관정 연계 양수정에는 양수제어장치를 설치했다. 실시간 지하수위와 기존 양수량, 날씨 조건 등을 기반으로 플랫폼에서 양수 시작·정지 등을 결정해 양수량을 조절할 수 있게 했다.

이번에 개발된 시스템은 한국지질자원연구원이 주관한 환경부 국가연구 과제인 ‘수요대응형 물공급서비스 연구사업’의 일환이다. ‘상시 가뭄지역 지하수 최적 공급관리를 위한 사물인터넷(IoT) 기반 인공함양 및 관정(Well) 네트워크 시스템 기술 개발’ 연구단이 수행했다.

연구를 주도한 하규철 책임연구원은 “새로운 플랫폼과 연계된 물공급 기술을 이용하면 기존 관정만으로도 가뭄 등 비상 상황에 지하수를 신속하게 공급할 수 있다”고 말했다.

이평구 한국지질자원연구원 원장은 “최근 기후변화로 한반도 남부에 가뭄이 빈번한 상황에 대응할 수 있는 최적 기술이자 지속가능기술”이라며 “앞으로도 최신 기술을 활용한 수자원 및 에너지 개발 연구를 아낌없이 지원할 것”이라고 말했다.

지하수 자원 웹 기반 관정 연계 플랫폼 개념도. (c)한국지질자원연구원

에너지산업신문 조강희 knews7@eitimes.kr 조강희의 기사 더보기

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