해양심층수와 지하염수 자원의 특성

Comparative Analysis on Resources Characteristics of Deep Ocean Water and Brine Groundwater

해양심층수는 겨울철 표층수의 냉각으로 인하여 동해 고위도 지역인 극 지역에서 형성된 후 점차로 표층수와 혼합이 차단된 상태로 순환한다. 하구역 혼합만큼 뚜렷하지는 않지만, 지하염수는 순환해수와 지하수의 혼합물기다 높은 삼투압을 가지고 있는 해수는 바다와 연결된 대수층으로 스며들어 지하수와 혼합하게 된다. 해양심층수와 지하염수의 자원특성을 파악하기 위하여 이들 수괴의 기원과 성분 및 각 수자원에 대한 수질 특성과 자원 안정성을 조사하였다. 해수 중 산소와 수소 동위원소 비는 0‰, 인 반면, 지하염수는 지표수의 순환선(meteoric water line) 위에 있거나, 벗어나는 경우도 있다. 이러한 현상은 두 수괴가 다른 기원을 가지고 있다는 것을 의미한다. 해수에 용존 된 주성분 이온(Na, Ca, Mg, K) 들은 각각 일정한 성분비를 이루고 있다. 그러나 지하염수에서 이들 주성분 원소들의 일정성분비의 법칙이 성립하지 않는 것이 관측되었다. 그 이유는 주변 토양과 지하수 사이의 화학적 반응에 기인한다. 또한 해양심층수는 지하염수에 비하여 기능성 미량 원소들이 풍부하고 생물학적 친하력이 높은 반면, 유해한 박테리아와 인공 오염물이 적은 특성을 가지고 있으며, 자원적인 측면에서도 안정성을 가지고 있다.

Deep Ocean Water (DOW) is formed within restricted area including polar sea (high latitude) by cooling of surface seawater and globally circulating in the state of isolation from surface seawater. Although it is not as obvious as estuaries mixing, brine ground water is mixture of recirculated seawater and ground water. Seawater having high osmotic pressure infiltrates into an aquifer which is connected to the sea. In order to clarify the characteristics of deep ocean water and brine ground water, we investigated their origins, chemical compositions, water qualities and resources stabilities. While concentrations of stable isotopes (/sup 18/O and ²H) in seawater is 0‰, those in brine ground water is on meteoric water line or shifted toward oxygen line. It means that origin of brine ground water is different than that of deep ocean water. The ions dissolved in seawater (Na, Ca, Mg, K) are present in constant proportions to each other and to the total salt content of seawater. However deviations in ion proportions have been observed in some brine ground water. Some causes of these exception to the rule of constant proportions are due to many chemical reactions between periphery soil and ground water. While DOW has a large quantity of functional trace metals and biological affinity relative to brine ground water, DOW has relatively small amount of harmful bacteria and artificial pollutants.